これまで低価格のノートパソコンで何とかやってきた方なら、こうしたシステムでゲームをするのが苦痛になることはご存知でしょう。そうしたシステムは真のゲーミングノートパソコンには決して匹敵しませんが、ゲームのパフォーマンスを向上させ、そのローエンドシステムを低価格のゲーミングノートパソコンにする方法がいくつかあります。
適切な起動システムの選択とハードウェアのアップグレード
予算内でゲーミングノートPCの購入を検討している場合、まずは適切なハードウェアを搭載したシステムを選ぶことが重要です。そして、何よりもGPUとディスプレイに注目しましょう。CPU、RAM、ストレージといったシステムの他の要素が重要ではないと言っているわけではありませんが、これらのコンポーネントは最近は一般的にアップグレード可能です（CPUもそうですが、これについては後ほど詳しく説明します）。一方、GPUとディスプレイはそうではありません。
テクノロジーに熱心な私は、しばらく前にノートパソコンを購入してから、システムにできる限りの改良を加えて、最高の体験をしたいと考えていました。インターネットで簡単な方法を検索してみましたが、ノートパソコンのパフォーマンスを向上させる方法に関する情報はほとんど見つかりませんでした。関連する検索結果も、CPUの交換やオーバークロックには否定的な意見が多く、一般的に行われているのはRAMとストレージデバイスのアップグレードだけでした。これらの情報に満足できず、自分のシステムをどこまで追い込めるか試してみようと思いました。私が見つけたノートパソコンのパフォーマンス向上方法は、すべての人に効果があるとは限りませんが、私が行った変更の少なくともいくつかは、多くのユーザーが自分のシステムに適用できるはずです。
予算内でゲーミングノートPCを探し始めたのは2013年後半、まだ大学生だった頃で、主に外出先で仕事をするためのシステムを探していましたが、ゲームもしたいと思っていました。それに、予算は400ドル以下に抑える必要がありました。何日も探し回った結果、素晴らしい入門用システムを見つけました。中古のSamsung NP300E5C-S07TRで、初期スペックは以下でした。
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| サムスン NP300E5C-S07TR | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i5-3210M デュアルコア ハイパースレッド 2.5 GHz (最大ターボ 3.1 GHz) |
| グラフィックプロセッサ | Nvidia GeForce GT 620M 625 MHz（1 GB DDR3 900 MHz） |
| ラム | サムスン DDR3 1600 MHz 11-11-11-28-2T 1.65V |
| ストレージ | Samsung Spinpoint M8 ST1000LM024 1 TB 5,400 RPM 8 MB キャッシュ |
| 画面 | 1366x768 60Hz |
ノートパソコンの使用中に、初期動作に若干の遅延を感じました。これはハードドライブとRAMが原因ではないかと考えました。これらの部品は簡単にアクセスでき、互換性の問題を引き起こす可能性も低く、問題を解決できる可能性もあったため、まずは交換することにしました。
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予算が81ドル残っていたので、まずはRAMのアップグレードから始めました。Neweggのセールで高性能なDDR3Lメモリを45ドルで購入し、古いRAMはeBayで60ドルで売却しました。残りの予算で90ドルを投じて、Seagateの2.5インチSSHDを購入しました。（SSDの方がパフォーマンスが高く、操作性もよりスムーズだったのですが、大量のファイルをシステムに保存する必要があったので、SSHDはパフォーマンスと容量のバランスが取れた選択肢でした。）
これら 2 つのアップグレードは予算を超えませんでしたが、システムのパフォーマンスが著しく向上しました。
システムをこの状態で約6ヶ月間使い続けましたが、アップグレードへの欲求は長くは無視できません。最終的に、追加の資金を貯めて、プロセッサをアップグレードすることにしました。プロセッサは、アップグレード可能な最後の実用的なコンポーネントであり、多くの人が推奨していないものです。
新しいCPU
ノートパソコンのCPUをアップグレードするには、RAMやHDDのアップグレードよりもはるかに多くの検討が必要であり、実際にはシステムに危険を及ぼす可能性があります。限られたスペースと限られた冷却能力のため、ノートパソコンは処理できる熱量と内部ハードウェアに供給できる電力には限界があります。そのため、より高速なCPUを選択する際は、現在使用しているCPUの熱レベルと電力レベルに近いものを選ぶのが最善です。
私の場合、i5-3210MはIvy Bridgeモバイルラインナップの中で35W TDPのプロセッサの中で最もパフォーマンスが低い部類に入るため、他の35W TDPプロセッサに絞りました。この制限があったにもかかわらず、大幅にパフォーマンスを向上させるアップグレードオプションは数多くありました。パフォーマンスと価格の両面から、eBayで中古のIntel Core i7-3632QMを130ドルで購入することにしました。
統合型グラフィックスを採用しているノートパソコンでは、プロセッサのアップグレードによってパフォーマンスが大幅に向上する点に留意してください。AMDとIntelはiGPUをCPU内に搭載しているため、プロセッサのアップグレードは多くの場合GPUのアップグレードも意味します。AMDのモバイルAPUの場合、ハイエンドモデルは常により多くのストリームプロセッサを搭載しており、場合によってはクロック速度も向上しているため、パフォーマンスが大幅に向上します。一方、Intelの場合、CPUのアップグレードによってiGPU内のEUが必ずしも増加するとは限りませんが、グラフィックスプロセッサ内のクロック速度はほぼ確実に向上するため、パフォーマンスはわずかに向上します。
古いプロセッサを 50 ドルで売却した後、システムの合計コストは 474 ドルとなり、仕様は次のようになりました。
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| 改造されたSamsung NP300E5C-S07TR | |
|---|---|
| CPU | Intel Core i7-3632QM クアッドコア ハイパースレッド 2.2 GHz (最大ターボ 3.2 GHz) |
| グラフィックプロセッサ | Nvidia GeForce GT 620M 625 MHz（1 GB DDR3 900 MHz） |
| ラム | サムスン DDR3 1600 MHz 9-9-9-28-2T 1.35V |
| ストレージ | Seagate SSHD 1 TB/8 GB SSD 64 MB キャッシュ |
| 画面 | 1366x768 60Hz |
オーバークロック
デスクトップパソコンと同様に、オーバークロックはパフォーマンスを向上させるのに役立ちますが、ノートパソコンは熱の制約によって全体的なパフォーマンスが制限されることがよくあります。この熱の限界を超える方法はいくつかありますが、それについては後ほど説明します。ここではオーバークロックに焦点を当てましょう。
ゲーミング用途ではないノートパソコンに焦点を当てているため、私のパソコンと同様に、あなたのパソコンもCPUをオーバークロックする機能はほぼ確実に不足しているでしょう。たとえオーバークロックが可能だったとしても、より高いゲーミングパフォーマンスを目指すのであれば、おそらくオーバークロックは避けるべきでしょう。ゲーミングパソコンから最大限のパフォーマンスを引き出すには、CPUとGPUの性能を慎重にバランスさせる必要があります。
CPUのオーバークロックは一部のシステムで改善する可能性がありますが、プロセッサをアップグレードした場合、その領域のパフォーマンスは既に十分以上に向上している可能性があります。理想的にはCPUとGPUの両方をオーバークロックしたいところですが、そうするとサーマルスロットリングが発生する可能性が高くなります。ノートパソコンではGPUは交換することがほとんどありませんが、CPUは交換できるため、オーバークロックはGPUに集中させるのが最善です。
GPUは交換できませんが、CPUとGPUに良質のサーマルペーストを塗布することで、オーバークロック性能を多少向上させることができます。一般的に、パーツは冷却状態が良好であればあるほどオーバークロック性能が向上します。私のシステムでは、両方のコンポーネントにLiquid Metal Proを使用しましたが、他にも適切なサーマルペーストはいくつかあります。
同時にプロセッサも交換したため、より高性能なサーマルペーストを塗布した後のCPU温度を正確に比較することはできませんでしたが、GPUはフルロード時に約4℃低下しました。使用している冷却ソリューションが限られていることを考えると、これはかなりの改善です。
これを実現するために、MSI Afterburner、Asus GPU Tweaker、Nvidia Inspectorなど、数多くのプログラムが利用可能です。Nvidia GPUをお持ちの場合は、Nvidia Inspectorがいくつか便利な追加機能を提供しているため、今回のテストではこれを使用しました。当初は、MSI Afterburnerに慣れていたため、GPUのオーバークロックを試みたのですが、GPUがターボブーストクロックに達しないという問題が発生しました。調整できるのはターボブーストクロック速度のみだったので、回避策を見つける必要がありました。
Nvidia Inspectorでは、バッチファイルを使ってGPUを強制的に異なる電源状態（P#状態）に設定できます。バッチファイルには複数の種類のコマンドをプログラムできますが、実際に必要なのは3つだけです。
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| Nvidia Inspector バッチコマンド | ||
|---|---|---|
| アクション | 指示 | 目的 |
| 低電力アイドルモードを強制する | nvidiainspector.exe -forcepstate:8,8 | 電力を節約、低消費電力ゲーム |
| 強制高出力ターボブーストモード | nvidiainspector.exe -forcepstate:0,0 | 高性能ゲーム |
| デフォルトのパワー範囲を強制する | nvidiainspector.exe -forcepstate:0,8 | デフォルト; P状態間の自動調整 |
これらをバッチファイルとして作成するには、メモ帳を開いて「コマンド」の部分をコピーします。「名前を付けて保存」をクリックし、名前を付けて「Name.txt」を「Name.bat」に変更します。このファイルをNvidia Inspectorと同じフォルダに保存し、ダブルクリックするとプログラムが自動的に調整されます。
ゲームパフォーマンスを最大限に引き出したい場合は、熱条件に関わらずシステムを強制的に高電力モードで動作させることで、GPUクロックを常に最大に保ち、FPSの低下を防ぐことができます。GPUを高パフォーマンスのターボモードに切り替えるのに問題がある場合も、この方法で解決できます。
このバッチファイルを実行すると、Nvidia Inspectorを使ってGPUをオーバークロックできるようになります。Nvidia Inspectorは他のプログラムよりも高いレベルでNvidiaグラフィックカードを動作させることができます。MSI Afterburnerの拡張オーバークロックモードでは、GPUクロック速度が最大788MHzに制限されていましたが、Nvidia Inspectorでは4000MHzまで動作させることができました（実際にそこまで動作させるわけではありませんが）。
私のラップトップの GPU は、最終的にコアで 865 MHz、vRAM で 1085 MHz まで上昇しました。
アンダーボルティング
アンダーボルティングはパフォーマンス向上に反するように思えるかもしれませんが、電力の増加は発熱の増加につながり、発熱はサーマルスロットリングにつながる可能性があるため、場合によってはアンダーボルティングによってパフォーマンスが向上する可能性があります。BIOSでは実行できないかもしれませんが、Windowsでは簡単な方法で実行できます。
まずGPUについては、バッチファイルを使ってアイドル電力モードを強制的に設定することで、専用GPUを最低パフォーマンス状態にロックすることができました。このモードでは、消費電力は最小限に抑えられます。これはゲームのパフォーマンス向上には役立ちませんが、長距離移動などでノートパソコンを充電できない状況でゲームをプレイしたい場合に役立ちます。
このモードでゲームをプレイするとパフォーマンスが大幅に低下し、統合グラフィックチップよりも大幅に遅くなりますが、iGPUを使ったゲームに比べてバッテリー駆動時間が長くなります。これは、iGPUの動作速度を制限できず、CPU内蔵のIntel HD 4000グラフィックスがフルパワーで動作する場合、アイドル状態のNvidia GPUよりも多くの電力を消費するためです。この方法はすべてのユーザーに役立つわけではなく、統合GPUと専用GPUの種類によっても異なりますが、長時間バッテリー駆動でゲームをプレイする必要がある場合は、システムでテストしてみる価値はあります。
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| BioShock Infiniteゲーム内ベンチマーク - 非常に低い設定、768p、CPU パワー最大 | ||
|---|---|---|
| グラフィックチップ | インテル HD 4000 グラフィックス | Nvidia GT 620M (強制アイドル) |
| 平均FPS | 37.66 | 20.26 |
直感に反するもう一つの方法は、WindowsにCPU使用率を制限するように指示することです。これはバッテリー寿命をさらに延ばす効果がありますが、CPUがフルパワーで動作しなくなるため、システム内部の発熱も抑えられます。当然、CPUのパフォーマンスは低下しますが、過度の発熱によってGPUのスロットリングが発生している場合は、この方法で問題を解決し、ゲームのパフォーマンスを向上させることができます。ただし、CPUの使用率をどの程度に制限するかは、実際に試して確認する必要があります。制限しすぎると全体的なパフォーマンスが低下する可能性があります。
Windows 7、8、または8.1でCPU使用率を制限するには、バッテリーアイコンをクリックし、「プラン設定の変更」をクリックします。「詳細な電源設定」メニューの下に、CPU使用率の上限をパーセントで設定するオプションがあります。私のシステムでは、ゲームでは85%に設定すると最高のパフォーマンスを発揮する傾向があります。
13時間のフライトなど、極めて長時間の電力節約が必要な時は、この制限を20%まで下げています。78Whのバッテリーを使用し、システムの輝度を低く設定すると、この状態で6時間動作可能です。CPUとGPUのスロットリングを行えば、バッテリー駆動で約2.5～3時間ゲームをプレイできます。
ゲームの始まり
すべてのベンチマークは、ノートパソコンに接続された1080pディスプレイで実行されました。これは、テスト中に1080p解像度を有効にするためです。システムのハードウェアとソフトウェアは、上記の様々な変更点を除き、変更されていません。
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| BioShock Infinite - 低設定、768p、Nvidia GT 620M | ||||
|---|---|---|---|---|
| CPU制限\GPUクロック | コア 625 MHz - vRAM 900 MHz | コア 625 MHz - vRAM 1085 MHz | コア 788 MHz - vRAM 1085 MHz | コア 865 MHz - vRAM 1085 MHz |
| 100% | 28.26 FPS（100.0%） | 29.32 FPS（103.8%） | 35.63 FPS（126.1%） | 37.29 FPS（132.0%） |
| 90% | 28.74 FPS（101.7%） | 29.23 FPS（103.4%） | 35.65 FPS（126.2%） | 37.26 FPS（132.0%） |
| 85% | 28.41 FPS（100.5%） | 29.19 FPS（103.3%） | 36.26 FPS（128.3%） | 38.70 FPS（137.0%） |
| 80% | 28.98 FPS（102.5%） | 29.23 FPS（103.4%） | 35.73 FPS（126.4%） | 37.95 FPS（134.3%） |
ご覧の通り、CPUを制限しても必ずしもパフォーマンスが向上するわけではありません。CPUをクロック速度の90%に落としても、ゲームパフォーマンスはほとんど向上しないか、全く向上しませんでした。おそらく、この時点ではCPUの発熱がGPUのサーマルスロットリングを回避できるほどには低下していなかったのでしょう。ただし、この時点ではパフォーマンスも大幅に低下しておらず、システム全体の消費電力と発熱量も減少しました。
CPUパフォーマンスを80～85%に制限すると、ほとんどのテストでパフォーマンスの向上が見られました。GPUをターボモードに強制的に切り替えてオーバークロックを開始すると、GPUの発熱が増加し、サーマルスロットリングが深刻な問題になったため、この効果はさらに顕著になりました。この手法を用いることで、システム全体の消費電力を削減しながら、FPSを最大5%向上させることができました。
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| Shogun II: Total War (ゲーム内ベンチマーク) - DX11 720p バランス設定、Nvidia GT 620M | ||||
|---|---|---|---|---|
| CPU制限\GPUクロック | コア 625 MHz - vRAM 900 MHz | コア 625 MHz - vRAM 1085 MHz | コア 788 MHz - vRAM 1085 MHz | コア 865 MHz - vRAM 1085 MHz |
| 100% | 16.225 FPS (100.0%) | 16.5375 FPS（101.9%） | 19.95 FPS（123.0%） | 21.4875 FPS（132.4%） |
| 90% | 16.225 FPS (100.0%) | 16.5375 FPS（101.9%） | 19.925 FPS（122.8%） | 21.5625 FPS (132.9%) |
| 85% | 16.225 FPS (100.0%) | 16.5375 FPS（101.9%） | 20.1625 FPS（124.3%） | 21.925 FPS（135.1%） |
| 80% | 16.2375 FPS (100.1%) | 16.5375 FPS（101.9%） | 19.975 FPS（123.1%） | 21.625 FPS（133.3%） |
BioShock InfiniteではCPUスロットリングによるパフォーマンスの向上が最大で5%でしたが、 Shogun II: Total Warでは最大で2.7%しか向上しませんでした。また、私のシステムでは、CPUスロットリングがオーバークロックされていないGPUにほとんど影響を与えなかったことも興味深い点です。BioShock InfiniteではCPUを制限した際にこの領域でわずかな改善が見られましたが、Shogun II: Total WarではCPU制限の有無にかかわらず、この領域でほぼ同じスコアを示しました。これは、オーバークロックするまでは私のGPUではサーマルスロットリングの問題にはならないことを示しています。
このような設定でゲームをプレイするのはまだかなり不快なので、手動で設定を微調整し、さらにいくつかのベンチマークを実行しました。
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| Shogun II: Total War (ゲーム内ベンチマーク) - DX11 1080p カスタム設定、Nvidia GT 620M | ||
|---|---|---|
| CPU制限\GPUクロック | コア 625 MHz - vRAM 900 MHz | コア 865 MHz - vRAM 1085 MHz |
| 100% | 31.475 FPS（100.0%） | 41.1125 FPS (130.6%) |
| 85% | 31.5 FPS（100.0%） | 41.4375 FPS (131.7%) |
私たちの旅は終わりを迎える
このシステムの限界に挑戦し、最大限のパフォーマンスを引き出そうと試みました。数々の変更を経て、ほぼすべてのコンポーネントをアップグレードし、クロック速度を上げ、省電力化の方法も模索した結果、限界に達したと感じています。当初はテストしたゲームをほとんどプレイできませんでしたが、今では比較的楽にプレイできます。パフォーマンスは本格的なゲーミングノートPCにはまだ及ばないものの、少しの努力で低価格ノートPCでもアップグレードし、十分なフレームレートでゲームを動作させることができることがわかります。
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マイケル・ジャスティン・アレン・セクストンは、Tom's Hardware USの寄稿ライターです。CPUとマザーボードを専門に、ハードウェアコンポーネントのニュースを執筆しています。
