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最新パーツ性能チェック ― 第124回

ついに現れた「GeForce GTX 680」は最強GPUを名乗れるか?

2012年03月22日 22時00分更新

文● 宇野 貴教(解説) / 加藤 勝明(ベンチマーク)

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 2012年3月22日、NVIDIAはハイエンドユーザー向けGPUの新モデルとなる「GeForce GTX 680」を発表した。型番からもわかるように、このGPUはGeForce GTX 580を置き換える製品で、NVIDIAの新世代GPU群となる「GeForce 6xx」シリーズ最初のモデルとなる。

ハイエンドユーザー向けGPUの新モデルとなるNVIDIA「GeForce GTX 680」

NVIDIAハイエンドGPUらしくない!?
消費電力が大幅に減った!

 それではGeForce GTX 680のスペックについて解説していこう。最初に注目したいポイントは、製造プロセスルールが、40nmから28nmへと大幅に微細化されたことだ。これにより、消費電力の低下やダイサイズ縮小などのメリットがもたらされることになる。

GeForce GTX 680のリファレンスモデルの内部写真。ファンは1基で、斜めにカットされたフィンが最適なエアフローを作りだすという

 その効果もあってか、GeForce GTX 680のTDPは195Wと、GeForce GTX 580の244Wから大幅に減っている。また、PCI Express補助電源コネクターも6ピン×2となった。これまでのNVIDIAハイエンドGPUは消費電力が高いというイメージが強かったが、この新GPUではそれを覆す設計になっていると見ていいだろう。消費電力の低下は、ワットパフォーマンスの向上だけでなく、電源ユニットやクーラーといった他のパーツへの負担も減ることになる。こうした流れは歓迎すべきポイントと言えるだろう。

PCI Express補助電源は6ピン×2。GeForce GTX 680のTDPは195Wと、GeForce GTX 580の244Wから大幅に減っている出力はDualLink DVI×2、HDMI×1、DisplayPort×1という構成
Radeon HD 7970(写真上)、GeForce GTX 680(写真中)、GeForce GTX 580(写真下)を並べてみたところ。GeForce GTX 680が一番短いのが一目瞭然だ

動作クロックはデフォルトでGHz超え!
CUDA Coreの数も3倍にパワーアップ

 次に内部スペックをチェックしてみよう。GeForce GTX 680は内部アーキテクチャーに“Kepler”を採用しており、これは2010年に登場したGeForce GTX 480の“Fermi”アーキテクチャーに改良と最適化を行なったものとなる。そのためGeForce GTX 680のブロックダイアグアムは、GeForce GTX 580と比較するとあまり大きな違いがなく、GPU全体は4つのGraphics Processing Cluster(GPC)で構成、GPCは8つのStreaming Multiprocessor(SM)で構成、SMは多くのCUDA Coreやキャッシュなどで構成されるというシステムに変化はない。

GeForce GTX 680のブロックダイアグラム。全体は4つのGPCで構成、GPCは8つのSMで構成、SMは多くのCUDA Coreやキャッシュなどで構成されているStreaming Multiprocessorが「SMX」と呼ばれる次世代バージョンに変更されているのが特徴だ

 大きな違いは、SMが「SMX」と呼ばれる次世代バージョンに変更されていることで、ここがパフォーマンス改良のキモとなる。1基あたりのSMXに搭載されるCUDA Coreは、GeForce GTX 580の48基から192基と大幅に増加しており、これに伴い総CUDA Core数も512基から1536基へと、なんと3倍に増えている。CUDA Coreはテクスチャー/バーテックス/ジオメトリーの各シェーディングや物理演算を行なっているので、これらを多用するゲームなどでは大幅なパフォーマンスアップが期待できることになる。

1基あたりのSMXに搭載されるCUDA Core数は、GeForce GTX 580の48基から192基と大幅に増加しているGeForce GTX 680ではSMXが8つあるので、総CUDA Core数は1536基となる。GeForce GTX 580は512基だったので、GeForce GTX 680ではなんと3倍に増えていることになる

 その他のスペックは動作クロックが1006MHzで、GeForce GTX 580の772MHzから大きくアップ。メモリーはGDDR5を採用し動作クロック6008MHzで2GBを搭載、メモリーインターフェースが256bitとなっている。メモリーインターフェースがGeForce GTX 580の384bitからスペックダウンしているが、GeForce GTX 680は動作クロックが1.5倍のため、メモリー転送量で見ると両者とも約192GB/sでほぼ同じ値になっている。

GeForce GTX 680のスペック

 スペックを見返してみると、GeForce GTX 580からの改良ポイントは、3倍に増したCUDA Core数と20%以上も向上した動作クロックということになるだろう。これだけパワーアップすると消費電力増の不安が出てくるのだが、すでに述べたようにTDPは約50W下がっており、消費電力が下がりパフォーマンスが上がるという、理想的な進化を遂げている。

GeForce GTX 680のダイ写真

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