コンピュータ・グラフィックスは、たとえ軽量なノートパソコンであっても、現代のコンピュータ・システムには不可欠な要素です。GPUとは、グラフィックス・プロセッシング・ユニットの略で、PCの画面表示を担当する部分です。

gpuの機能

パソコンでウェブを見たり、オフィスソフトやデスクトップアプリケーションを使う程度であれば、GPUについて詳しく知る必要はありません。コンピュータの一部であり、モニターに表示されるものに対して責任があります、以上です。

しかし、ゲーマーや3Dレンダリング、ビデオエンコードなどGPUアクセラレーションを使用する人にとっては、GPUはより多くの仕事をこなします。彼らはGPUにさらなる力を求めているのです。

さまざまなタイプのGPU

最近のPCに搭載されるGPUには、大きく分けて「統合型」と「ディスクリート型」の2種類があります。後者は、注目を避けることとは関係ありません。この意味で、ディスクリートとは、独立した、あるいは異なるという意味である。

1つ、2つ、時には3つのファンを持つデスクトップPCにとって、グラフィックスカードは大きくかさばる組み込み部品であることが多い。これらのカードには、実際のグラフィック・プロセッサ・チップと、ビデオゲームなどのより高いグラフィック負荷を処理するためのRAMが含まれています。ファンで部品を冷やす。

デスクトップ・グラフィックス・カードは、アップグレードが最も簡単なコンポーネントの一つです。カードをPCIe x16スロットに装着し、電源にケーブルを接続し（必要な場合）、ドライバーをインストールするだけです。

ノートパソコンにもディスクリートGPUを搭載することができます。しかし、かさばるカードではなく、ノートパソコンのディスクリートGPUは、マザーボードにハンダ付けされたチップだけです。デスクトップと違って、アップグレードは簡単ではありません。

そして、統合グラフィックス。これらのグラフィックスは、プロセッサに内蔵されています。すべてのCPUに搭載されているわけではありません。例えば、AMDの主力デスクトップ用CPUであるRyzenは、統合グラフィックスを一切搭載していないことで有名です。ただし、APU（Accelerated Processing Unit）と呼ばれるデスクトップ用プロセッサーでは、統合グラフィックス**を採用している

インテルのデスクトップ用コアチップは型番が「F」で終わっており、コアXシリーズのCPUが「X」で終わるのと同様に、グラフィックスも搭載していません。このプロセッサはGPUを搭載していないため、低価格で販売されています。

グラフィックのないプロセッサは、デスクトップだけの問題です。同様に、ノートパソコンはパッケージ化されている**ので、別のGPUが必要か、プロセッサに内蔵された統合グラフィックスが必要です。

グラフィックス機能を統合した最新のプロセッサーは驚くほど高性能です。一部の古いAAAタイトルをフレームレートで再生する場合、グラフィックス設定を下げて実行することができます。

夢のグラフィックカードにまだ手が届かないという方にも、コストパフォーマンスの高い選択肢となるでしょう。ただし、本格的なゲームをしたい人は、別途GPUが必要です。

gpuの機能

GPUの能力を理解するのに一番わかりやすいのは、ビデオゲームの話です。ゲームでは、CGで作られた人物や風景、複雑な3Dオブジェクトのモデルなどを見ることができます。何を見るにしても、グラフィック・プロセッシング・ユニットに感謝しなければならないのです。

ビデオゲームは、画面に画像を並列に表示するために多くの数学的計算を必要とする複雑な試みです。GPUは、画像のジオメトリ、色、シェーディング、テクスチャなどのグラフィックス情報の処理に専念しています。また、そのRAMは、GPUに入力され画面に表示される膨大な量の情報やビデオデータ（フレームバッファと呼ばれる）を保持するために専用されています。

GPUは、画面に画像を描くためのすべての命令をCPUから受け取り、それを実行します。この指示から完成した画像までの工程をレンダリングまたはグラフィックスパイプラインと呼びます。

立体図形の作成を開始するための基本単位はポリゴンです。具体的には、三角形です。一般的なゲームでは、目に見えるほとんどのものが、大量の三角形で構成されています。他の形状も使用可能ですが、大半は三角形です。

これらの基本図形は、他の線や点の他に「プリミティブ」と呼ばれ、テーブルや木、棒を持った魔法使いなどのオブジェクトを**認識するために使用されます。オブジェクトに使用するポリゴン数が多いほど、完成した画像はより精細になります。

各オブジェクトは、シーン内で独自の座標を持っています。例えば、レストランの絵を描く場合、テーブルとイスをどこに置くか、壁にどのくらい近づけるか、など自分の判断で描きます。

コンピューターはこうした判断ができないので、位置を特定するための座標が必要なのです。そのため、ビデオゲームでは時々、間違って空中にある物体を突然見てしまうことがあります。

シーンが設定されると、GPUは「カメラ」がシーンのどこを見ているかに基づいて、遠近感の計算を開始します。例えば、横転した車の後にしゃがんでこっそり見るのではなく、停車中のバスの上に立って混沌を眺めているキャラクターがいれば、路上での戦い方は大きく変わってくるでしょう。ここでも、遠近感を計算するための計算が必要です。

少し手を加えるだけで、画像に質感、影、色、陰影がつき、すべてが生き生きとしたものになります。

このグラフィックス処理はすべて電光石火で行われ、膨大な計算量を必要とするため、そもそもプロセッシングユニットが別に必要なのです。

GPUは、多くの並列数学計算を必要とするグラフィックス処理に特化して作られています。初期のビットコイン支持者が、暗号通貨の採掘に必要な数学的モデルを生成するためにGPUを搭載したドリルパッドに注目した理由は、彼らが計算と並列コンピューティングに重きを置いていたからです。同時に、CPUはそれほど特殊なものではなく、より一般的なものとなった。

技術的には、グラフィックをCPUに任せることもできますが、それでは効率が悪く、最終的に見た目の印象もよくありません。すでにOSや他のプログラム、バックグラウンドプロセスなどが実行されています。また、ゲームの物理計算やAI演算などの実行を支援します。

どのGPUが必要ですか？

基本的な機能とGPUの種類はお分かりいただけたと思います。では、どのようにすれば必要なものがわかるのでしょうか？デスクトップでゲームをするならば、グラフィックカードが必要であり、最適なものを選ぶためにたくさんのレビューがあります。

一般的に、1080p、1440p、4Kなど、お使いのモニターの解像度に合ったグラフィックカードを購入するようにしてください。 ビデオゲーム機能は常に進化しており、新しいハードウェアが必要です。つまり、グラフィックスカードは、他の部品に比べて陳腐化しやすいのです。デスクトップをお持ちの方は、ここ2〜3年の間に発売された製品を購入されることをお勧めします。

ノートパソコンでゲームをするときは、十分、注意してください。多くのゲーミングノートPCは、2世代前のディスクリートGPUを搭載していますが、新しいGPUを搭載したノートPCと同額（あるいはほぼ同額）のコストがかかります。

ビデオ編集の愛好家に焦点を当てるなら、強力なCPUがより重要ですが、ディスクリートグラフィックカード（数世代前のものでも可）は必要です。

それ以外の人は、統合グラフィックスがあれば十分です。ビデオストリーミング、基本的なオンラインゲーム、そして基本的な写真編集にさえ、グラフィックカードは必要ありません。ただし、お使いの CPU に実際に統合 GPU が搭載されていることを確認してください。そうでない場合、新しいデスクトップビルドを起動しようとしたときに、イライラするような驚きがあるかもしれません。

気になる方は、ご自分のWindows 10 PCにどのGPUが搭載されているかを確認してみてください。

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