新しいGPUを購入する際、GPUのスペック表で「CUDAコア」と呼ばれるものを目にすることがあると思います。この謎のコアを絶賛する声が聞こえてきますが、それがGPUをどのように向上させたかはまだわかりません。あなたにとって、それらは海洋生物を想起させるものでしかないのです。

すべてが変わろうとしている。NvidiaのCUDAコアの基本的な使い方と、CUDAコアがどのようにあなたのコンピュータのグラフィックスを向上させるかについて説明します。

クーダコアは何ですか？

CUDAは「Compute Unified Device Architecture」の略で、CUDAコアの具体的な機能については説明されていない。これらのハイテクカーネルは、実は並列処理に特化したものなのです。つまり、一緒に仕事をする能力を持っているのです。

CPUの仕組みはご存知でしょうか？CPUにコアがあることはご存知かと思います。デュアルコア、クアッドコア、さらには8コアを搭載しているものもあります。これらのコアはすべて、CPUのデータ処理を助けるもので、コアが多いほどCPUの処理速度は速くなります。

CUDAコアは、CPUコアと同じように動作します（GPUの中にあることを除けば）。CPUコアの数は通常、手で数えることができますが、GPUのCUDAコアの数は数百から数千になることがあります。一般的に、1つのGPUに1つのCUDAコアしかないことはなく、GPUには数百以上のコアがあることが多いのです。

CUDAコアはCPUコアよりはるかに小さいので、より多くのコアをGPUに搭載することができます。また、グラフィックカードはCPUに比べて面積が広い傾向にあり、数千個のCUDAコアを搭載できる広さを確保しています。

なぜ、ゲームにおいてcudaコアが重要なのか？

CUDA コアが何であるか、そしてどのように生成されるかが分かったところで、これらの小さなコアがどのようにゲーム体験を向上させるのか気になるところです。CUDA コアは、GPU が一度に同様のタスクを処理することを可能にします。

CUDAコアの効率性は、この並列処理機能に由来しています。あるコアがグラフィックス関連のタスクを完了すると、その隣のコアが同様のタスクを完了させる。これにより、あるコアが他のコアのタスク完了を待って作業を続けるという無駄な時間を省くことができます。

CUDAカーネルはグラフィックス関連のタスクのみを実行します。CPUカーネルが無関係のさまざまなタスクを実行するのに対し、CUDAカーネルはグラフィックスだけを心配すればよいというのが、CUDAカーネルがCPUカーネルと異なる点です。

ゲーム体験に関しては、CUDAコアは、リアルな3D効果を生み出す高解像度グラフィックスを提供することで、ゲームの臨場感を高めてくれます。また、ライティングやシェーディングが改善され、より精細なゲームに仕上がっていることにお気づきでしょう。

CUDAコアは、仮想冒険が始まる前に、風景を作り、キャラクターモデルを描き、照明を設定します。

Cudaコアとストリームプロセッサの違いは何ですか？

AMDファンであれば、AMDのストリーム・プロセッサーについてご存知でしょう。ストリームプロセッサがAMD版CUDAコアであることは、ほとんどの人が知っていることで、これはほぼ事実です。

ストリームプロセッサはCUDAコアと同じ役割を果たしますが、この2つのコアは異なる動作をします。 CUDAコアとストリームプロセッサは絶対に同等ではありません。100個のCUDAコアが100個のストリームプロセッサと同じではありません。

では、ストリームプロセッサはCUDAカーネルと何が違うのでしょうか。AMDとnvidiagpuの構造は非常に異なっており、これによりカーネルの動作が異なっています。

本当に必要なcudaコアはいくつですか？

CUDAコアの数が多ければ多いほど、ゲーム体験はより快適になります。ただし、手頃な価格のグラフィックスカードを探している場合は、CUDAコアの数が多いものは避けた方がよいでしょう（かなり高価になります）。

CUDAコアはゲーマーにだけ人気があるわけではありません。エンジニアリングやビットコインの採掘など、大量のデータを扱う分野では、いくつかの異なる用途があります。こういった分野では、多くのCUDAコアが必要ですが、PCゲームをプレイするだけでも何個必要でしょうか？

答えは、あなたの財布にあるお金と、あなたがグラフィックスカードに求めるものによって異なります。つまり、CUDAコアの数が多いグラフィックカードが、コアの数が少ないカードより優れているとは限りません。グラフィックスカードの品質は、そのほかの機能がCUDAコアとどのように相互作用するかに大きく依存します。

2枚のカードを正確に比較するためには、ベンチマークテストを確認する必要があります。

GPUはCPUに取って代わるか？

CUDAコアの開発は、GPUがCPUを完全に置き換えることが可能かどうかを考えさせる。CUDAコアは数千のコアを保持できるが、これだけで置き換えを保証できるのだろうか？

Nvidiaは、今世紀に入ってから汎用コンピューティング用のGPUの作成に取り組んでおり、2003年にはスタンフォード大学の研究者がBrookというプログラミングモデルを作成し、Nvidiaの汎用GPU作成に一歩近づくことになる。当時は、Brookの登場によってCPUが終焉を迎えるという見方もあった（ご覧の通り、まだそうなってはいない）。

研究グループの責任者であるイアン・バーカーは、やがてNvidiaに入社し、CUDAコアの物語を始める。nvidiaは2006年にCUDAをリリースし、深層学習、画像処理、計算科学などの分野を席巻している。CUDAコアの開発でも、gpuがcpuに取って代わることはないでしょう。

グラフィックカードのアップグレード

CUDAコアを搭載したグラフィックカードを使用することで、ゲームだけでなくPC全体のパフォーマンスを優位にすることができます。CUDAコアの数が多ければ多いほど、よりシャープでリアルなグラフィックスを実現できます。ただ、グラフィックスカードの他の機能も考慮することを忘れないでください。

すべての要素が連動して最高のパフォーマンスを発揮すれば、その選択は正しかったと言えるでしょう。

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