Intelは、今後数ヶ月以内にXe Graphicsアーキテクチャで専用グラフィックカード競争に参入する予定です。このアーキテクチャは、次期Tiger LakeおよびRocket Lake CPUの統合グラフィックからコンシューマー向けの専用グラフィックカードまですべてをカバーし、スペクトルのトップには数値計算を行うデータセンターのモンスターが登場します。Intelは最終的に最高のグラフィックカードのリストに入るでしょうか？まだ断言するのは時期尚早ですが、AMD対Intelの統合グラフィックパフォーマンスについて取り上げた後、最新のモバイル統合GPUを使用したより広範な統合GPUテストを詳しく調べたいと考えました。つまり、Ice LakeとRenoirが対象となり、発売が迫っていることに備えることができます…ただし、まだRenoirシステムを入手しようとしているため、この記事ではGen11 Ice Lakeに焦点を当てます。
Intelは、Tiger Lake-U搭載ノートPCでBattlefield Vを1080p、高設定（DirectX 11モード）で動作させた動画を公開しました。これにより、Xe Graphicsのパフォーマンスがどの程度になるか、少なくともある程度の手がかりが得られました。このノートPCはテスト中に約30～33fpsを記録しましたが、問題のチップのTDPは不明です。15Wか25Wの可能性があります。しかし、パフォーマンス向上のためにTDPの設定に依存しない典型的なIntelモバイルCPUであるため、28Wチップである可能性が高いでしょう。
幸いなことに、それはあまり重要ではありません。実際には重要ですが、私たちはRazerに連絡を取り、現在Intelが提供する最速のIris PlusグラフィックスソリューションであるCore i7-1065G7を搭載したRazer Blade Stealth 13を提供してもらいました。このRazerラップトップの重要な点は、Intelの設定可能なTDPをサポートしており、Razer Synapseで選択したパフォーマンス設定に応じて、チップを15W、20W、または25Wで動作させることです。Ice Lakeの第11世代グラフィックスの低消費電力と高消費電力の両方を定義するために、15Wと25Wのオプションでテストを行いました。25Wは28Wに十分近いため、Ice LakeとTiger Lakeのラップトップは同等になると予想されます。
これにより、Tiger Lake、ひいてはXe Graphicsがどこに位置するのか、少なくともある程度の見通しがつくようになりました。Xe Graphicsの統合版は96個のEU（実行ユニット）をサポートすると噂されていますが、Xe HP Graphicsのディスクリートカード（「ハイパフォーマンス」チップ）は最大512個のEUと専用VRAMを搭載すると噂されています。例えば、Tiger Lake-UノートPCが25Wで動作するIce Lake-UノートPCよりも50%高速であれば、少なくともTiger LakeがTDPによって完全に制限されることはないことが示唆されます。
テストセットアップ
メインの統合グラフィックに関する記事と同様に、テストには複数の異なるPCを用意しています。今回は念のため、ノートPCも2台追加しました。前述のRazer Blade Stealth 13に加え、同じi7-1065G7 CPUを搭載しながらもRAMが異なるHP Envy 17tも用意しました。RazerノートPCで使用されているLPDDR4X-3733ではなく、DDR4-3200を搭載しています。HPノートPCがCPUのTDPを高く設定できるかどうかは不明でしたが、いくつかのゲームをテストした結果、15WのTDP制限で動作しているようです。さらに、HPのグラフィック性能は15WモードではRazerよりもかなり低いため、ほとんどのベンチマークテストではRazerを使用しました。（RazerノートPCにはGeForce MX330も搭載されており、これもまた別の基準として、いくつかのテストで使用しました。）
テスト用にデスクトップPCも用意しており、AM4プラットフォームとIntelプラットフォームを使用しました。Intelは現在、LGA1200マザーボードとComet Lake CPUを提供していますが、統合GPUはKaby LakeやCoffee Lake（第7、第8、第9世代IntelデスクトップCPU）と同じUHD 630のままです。UHD 630のテストにはCore i7-9700Kを使用していますが、GPUが最大のボトルネックです。低速のPentium Gold G5500やCore i3-9100でもほぼ同等の速度が出るはずです。統合グラフィックの性能を重視するなら、UHD 610搭載のパーツは避けた方が良いでしょう。基本的にUHD 630の半分の性能です。
「Battlefield V」のティライユールマップでのパフォーマンスチェックに加え、9つのゲームからなる標準GPUテストスイートのベンチマークも実行しました。これまでと同様に、720pと最低画質設定でテストを実施しましたが、専用GPUのテストで通常使用する最低画質設定である1080p（中画質）でもテストを行いました。1080pテストでは、720pで既に「遅すぎる」と判断された低性能の統合型グラフィックスソリューションは除外しましたが、Ice LakeとAMD Picasso APU（Zen+）はより高性能です。ゲームによっては、1080p（中画質）でもほぼ（場合によっては）問題なく動作します。
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Core i7-1065G7 における Ice Lake Iris Plus Gen11 グラフィックス性能
まずはBattlefield Vのパフォーマンスについて簡単に説明しましょう。上のテスト動画をご覧ください。IntelがTiger Lakeのテストに使用したのと同じリージョンで、 Battlefield Vを1080p高画質で実行したところ、15W設定ではわずか12～13fpsでしたが、25W設定では16～18fpsまで向上しました。いずれにせよ、Tiger Lakeは現在のIce Lake-Uチップから大きく進化しているように見えます。Intelは、同じ電力制限内でパフォーマンスを2倍にできるのでしょうか？もしそうなれば、非常に大きな成果となるでしょう。
言い換えれば、HP Envy 17tにはGeForce MX330グラフィックスカードと4GBの専用GDDR5メモリが搭載されています。1080pの高画質設定でも、フレームレートは18～20fpsにとどまりました。HPとRazerは明らかにそれぞれのラップトップのチューニングを異なっています。HPの17.3インチ筐体を考えると、より高いTDPでも十分な熱的余裕があるはずですが、このラップトップは控えめな設定になっています。メモリがわずかに遅いだけかもしれませんが、ファームウェアがGPUパフォーマンスよりもCPUを優先するように調整されている可能性が高いでしょう。少なくとも、テスト中はそう感じました。しかし、専用MX330グラフィックスカードがRazerのIris Plus 25W構成をわずかに上回ったという事実は、HPにとって良い印象を与えません。
それでは、独自のベンチマークを用いて、Ice Lake-Uを2つの異なる設定で比較してみましょう。まずは720pの結果から見ていきましょう。20枚のスライド（最初に棒グラフ、次にパーセンタイル折れ線グラフ）からなる大きなギャラリーにまとめています。これらのグラフでは、Gen11 Iris Plus Graphicsが特に目立っています。
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まず最初に気づくのは、RazerがTDPを15Wから25Wに引き上げることで、ゲーミングパフォーマンスがいかに飛躍的に向上したかです。平均で15W構成よりも35%高速化され、TDP95WのデスクトップUHD 630よりも55%も高速化しています。さらに、テストした9つのゲームのうち8つで30fpsを突破しました。『Red Dead Redemption 2』は唯一の例外ですが、平均26fpsなので、いざという時はまだ何とかプレイできるレベルです。
Intelの旧世代Gen9.5グラフィックスカード（おそらく）と比べてパフォーマンスが向上したことに感銘を受けた後は、少し物足りなさを感じます。AMDのRyzenプロセッサ（今回の場合はRyzen 3 3200G）搭載ソリューションの中で最も消費電力が低いVega 8でさえ、25W構成のIris Plusを49%も上回ります。もちろん、その一部はTDPによるものですが、Vega 11（3400G）ではその差は67%にまで広がります。Iris Plusの性能を阻んでいるのはメモリ帯域幅のボトルネックだけではないことは明らかです。特にRazerのラップトップはRyzen APUよりも帯域幅が広いことを考えるとなおさらです。
肝心なのは、Tiger Lakeのデモに戻ると、IntelはIce Lakeの2倍（あるいはそれ以上）の性能を実現できるかもしれないということです。そうなれば、ウルトラモバイル向けチップでさえ、AMDの現行デスクトップ向けチップをはるかに凌駕することになります。もちろん、AMDも近い将来にデスクトップ向けRenoirチップの登場を予定していますが、Intelは少なくとも競争力を持つ可能性があります。Intelが精彩を欠いたHDグラフィックスから現在のレベルに到達するまでには約10年かかりましたが、確実に進歩は遂げられています。
Core i5-670などの第1世代Coreプロセッサーに搭載されたGen5グラフィックス（当時、Intelはi7-875Kなどの最速チップにはまだ統合グラフィックスを搭載していませんでした）から、第10世代Ice Lakeに搭載された現在のGen11グラフィックスに至るまで、Intelは35.2GFLOPSという貧弱な（そして完全な能力とは言えない）パフォーマンスから1126GFLOPSへと飛躍的な向上を遂げました。これは33倍の性能向上です（実際には、最新のGPUで新機能が利用できるため、それ以上の性能向上となります）。しかし、これで十分なのでしょうか？
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1080p（中）解像度にすると、パフォーマンスは急激に低下します。Razer i7-1065G7搭載モデルは、720pと最低設定で平均40fpsを記録しましたが、1080p（中）解像度ではわずか18fpsにまで低下しました。TDP制限を15Wに設定すると、わずか13fpsにまで落ちてしまいます。テストスイートで最も軽いゲームでさえ、15W、いや25Wでは30fpsに達することができません。繰り返しますが、Tiger LakeでBattlefield Vで30fps以上を記録したというデモンストレーションは、まさに驚異的です。
AMDのVega 8とVega 11も1080p中解像度では性能が足りませんが、 Forza Horizon 4とStrange Brigadeなど、少なくとも2つのゲームは30fpsを超えています。残りのゲームの半分はVega 11で20fps台半ばで、低いfpsを許容できるならなんとかプレイできます。AMDは基本的に、これらのゲームを30fps以上にするためにVega 11のパフォーマンスをさらに20%向上させる必要がありますが、近日発売のRyzen 7 4700GなどのデスクトップRenoirチップなら実現できるかもしれません。噂では4700Gは8つのCUを最大2.1GHzで実行するとのことなので、少なくともそれに近い結果になるでしょう。
また、GTX 1050に最上位のCore i9-9900K CPUを搭載した場合と、同じGPUにRyzen 5 3400Gを搭載した場合のパフォーマンスの違いも興味深い点です。これほどハイエンドなCPUを低価格の専用GPUと組み合わせるのは現実的ではありませんが、i9は私たちのGPUテストベッドの標準です。x8 PCIeリンクなど、いくつかの要因が影響している可能性はありますが、正直なところ、1080p中画質で大きな差が出るとは思っていませんでした。しかし、1080p中画質でも全体的なパフォーマンスに12%の差があり、Forza Horizon 4（34%）とMetro Exodus（21%）で予想をはるかに上回る結果となったことが、この差を多少引き起こしています。
差が大きかったので、GTX 1050とRyzen 5 3600もテストしました。これは私が入手できたRyzen CPUの中で次に低いチップセットだったからです。CPU性能は大きく向上し、差は全体でわずか2%に縮まりました。これは私たちの予想通りの結果です。（ちなみに、720p以上では、GTX 1050を搭載した9900Kは依然として全体で5%のリードを保っています。）
先ほど触れたGFLOPSと理論上のパフォーマンスの話に戻りますが、Intelの次期Tiger Lake CPUは、最高1.45GHz（最高性能のi7-1185G7プロセッサ）で動作する96個のEUを搭載すると噂されていることは特筆に値します。これは768個のALU/シェーダ「コア」と2227GFLOPSの演算性能を意味します。言い換えれば、これはi7-1065G7の2倍の性能であり、わずかに性能の低いi7-1165G7でさえ1920GFLOPSを達成できます。つまり、Intelの統合型Xeグラフィックスは、（ドライバーを除けば）NvidiaのMX350やAMDのRenoir Vega 8グラフィックスと同等の性能を持つ可能性があるということです。
まとめ: Intel Ice LakeグラフィックスとTiger Lakeへの期待
Gen11グラフィックスに驚嘆するほどの性能ではありませんが、Intelがこれまでに開発したGPUの中では間違いなく最高のものです。テストしたゲームはすべて、あらゆるAPIで正常に動作しました。DX11を選択できる場合は依然としてDX11が最適な選択肢ですが、DX12およびVulkanのみに対応したゲームでも問題なく動作しました。これだけでもXeグラフィックスに大きな期待が持てます。とはいえ、すべてがAMDやNvidiaのGPUと同等というわけではありません。
例えば、ベンチマークでは示されないことの 1 つが、特定のゲーム、具体的には DirectX 12 や Vulkan のゲームを初めて起動するのにどれだけ時間がかかるかということです。Forza Horizon 4 は最悪の例です。このゲームは GPU アーキテクチャ用にシェーダーをプリコンパイルする必要があり、AMD または Nvidia カードでは CPU と GPU に応じて通常 30 ～ 60 秒かかります。しかし、Intel の Iris Plus では約 10 分かかりました。はい、計測した時間です。繰り返しますが、これはゲームを初めて実行したときだけですが、それでも私がテストした他のどの GPU よりも桁違いに遅いです。Borderlands 3の DX12 モードでも、初回起動時にシェーダーをコンパイルするのにしばらく時間がかかりますが、 FH4ほどひどくはなく、いずれにせよ Intel の場合は DX11 モードの方がうまく動作しました。
興味深いのは、IntelのチップにおけるCPUとGPUの比率が長年にわたってどのように変化してきたかです。Ice Lakeでは、GPUはCPUよりもわずかに多くのスペースを占めます（どちらのダイのシステムエージェント部分は除く）。Tiger LakeのXeグラフィックスは、Gen11グラフィックスと非常によく似ていると言われていますが、GPUコアの数が50%多いだけです。Willow Cove CPUアーキテクチャも異なりますが、モバイルソリューションの場合、Tiger LakeはCPUよりもGPUでより多くのトランジスタとダイ領域を使用できそうです。ただし、Tiger Lakeのダイショットをいくつか見ると、96 EUのXeグラフィックスは、64 EUのGen11グラフィックスとほぼ同じサイズで、パフォーマンスが大幅に向上しているようです。
劇的に向上したGPU性能は、伝統的にCPUに注力してきたIntelにとって大きな変化です。『Battlefield V』で確認した限りでは、Tiger LakeのGPUは最速のIce Lake GPUよりも約80%高速のようです（もちろん、どちらも15WのTDPに制限されていないことが前提です）。この相対的な向上が他のゲームでも維持されれば、今後発売される統合ソリューションはかなり優れたものになる可能性があります。ここで言う「初代Xbox OneのGPU性能」とは、UHD 630と比べると大きな改善です。
もちろん、専用GPUは依然として最速のゲーミングソリューションとして君臨し続けるでしょうが、今後は「低価格」の専用GPUがさらにその性能を高めていく必要があります。一般的に、ノートパソコンであれデスクトップであれ、ディスクリートグラフィックカードには統合GPUの少なくとも2倍の性能が求められます。Xe GraphicsとRenoir APUが2 TFLOPSを超えると予想されていることから、専用グラフィックカードに求められる最低限の性能はGTX 1660とRX 5500ということになります。少なくともしばらくは、これよりも性能の低いソリューションが出てくるでしょう。とはいえ、消費電力の増加と全体的な設計の複雑さを考えると、大きなメリットがない限り、ノートパソコンに2枚目のグラフィックカードを追加する手間をかけることは考えにくいでしょう。
Intelは統合型Xeグラフィックスに留まりません。専用のXe HPグラフィックスカードも開発中で、噂されているスペックによると、統合型ソリューションの5～8倍の性能を発揮する可能性があります。また、データセンター向けのXe HPCソリューションも計画しており、Xe HPのさらに8倍の性能向上が期待されます（価格は高額ですが、その点は心配無用です）。
現状、Ice Lake搭載のラップトップは、4コアCPU設計と非常に低いTDPという制約に縛られているように感じます。Tiger Lakeがどこまで性能を引き出すかは不明ですが、CPU側の熱容量がもっと大きくなれば、おそらく問題ないでしょう。28WのTiger LakeプロセッサとXe Graphicsを組み合わせれば、控えめなラップトップでも、専用GPUを必要とせずに使えるゲーミングPCになる可能性があります。次世代のRazer Blade Stealthは、間違いなく興味深い製品になるでしょう。
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ジャレッド・ウォルトンは、Tom's Hardwareのシニアエディターで、GPU全般を専門としています。2004年からテクノロジージャーナリストとして活躍し、AnandTech、Maximum PC、PC Gamerなどで執筆活動を行っています。初代S3 Virgeの「3Dデセラレータ」から最新のGPUまで、ジャレッドは最新のグラフィックストレンドを常に把握しており、ゲームパフォーマンスに関する質問は彼にお任せください。
