GeForce TITANXとGTX980Ti、GTX980を圧倒する驚異のワットパフォーマンス

Pascalスゴすぎ！VRゲーミング世代の“新たな王”「GeForce GTX 1080」をベンチマーク

2016年05月17日 22時00分更新

GTX1080の見どころは大きく6つ！

　さてここからはGTX1080のポイントとなる要素のうち、アーキテクチャーやハードウェア的な要素の強いものに絞り込んで解説していく。ウンチクはいいから早く性能が知りたい！という方は5ページ目からどうぞ。

【特徴1】SP数はやや増＆動作クロックは激増

　まず注目したいのはSP（CUDAコア）数はGTX980より多いが、GTX980TiやTITAN Xよりは少ない2560基に設定されている反面、コアクロックはブースト時1733MHzと従来に比べて非常に高く設定されている点だ。16nm FinFETを採用し、設計レベルの最適化を推し進めたことで、TITAN Xより少ないSP数でもTITAN Xを超える性能を出せる、というわけだ。

　ちなみにPascalの内部構成をざっくりと観察すると、128基のSPが集まって「SM（Steaming Multiprocessor）」となり、SMが5基集まって「GPC（Graphics Processing Cluster）」を構成、GTX1080では4GPC構成なので128SP×5×4＝2560SPとなる。第2世代Maxwellでは128SPで「SMM（Steaming Multiprocessor Maxwell）」、SMM4基でGPCとなっているので“単にGPCの並列度を増しただけか？”と思う人もいるかもしれない。しかし、GTX1080のSMに付随する「PolyMorph Engine 4.0」は、新機能“Simultaneous Multi-Projection”を備え、最新ディスプレー環境（当然VRも含まれる）に適応できるようになっているのだ。なお、Simultaneous Multi-Projectionは今回検証する一般的なPCゲーミングにおいてはほぼ関係のない機能であるため、次回解説する。

GTX1080の内部的な構成図。128SPで1SM構成というところまでは従来と同じだが、SMが5基集まってGPCを構成する部分が第2世代Maxwellとの相違点となる。メモリーコントローラー数も8基に増設。GTX980では4基、GTX980Tiでは6基だった。

さらに内部に目を向けると、各SMに付随するPolymorph Engine 4.0内部に「Simultaneous Multi-Projection」を司る専用の回路が設けられた。

第2世代MaxwellのSMM。PolyMorph Engine 3.0世代には「Simultaneous Multi-Projection」は非搭載。

【特徴2】GDDR5Xとメモリー圧縮の改善で帯域はおよそ1.7倍に

　そろそろ5Kゲーミング環境も見えてきそうな状況下ではGDDR5ではメモリー帯域が不足する。これを解決する“銀の弾丸”は間違いなくHBM2メモリーであるはずだが、残念ながらGTX1080では採用が見送られた。HBM2のコストの問題や弾数の確保といった事情もあるのだろう。だが前掲の図にある通り、GTX1080のメモリーコントローラーはGTX980の2倍となる8基構成だが、バス幅は256bitに据え置きだ。

　そこでNVIDIAは帯域確保のために2つの手段を講じた。ひとつめはMicron製のGDDR5Xメモリーの採用である。これによりメモリーのデータレートは従来の7GHz（実クロックは1750MHz）相当から10GHz（同じく1250MHz）にジャンプアップ。しかし、10GHzという動作環境では回路設計も細心の注意が求められる。10GHz動作時のノイズ対策などには相当苦労したことだろう。

　だがこれだけではメモリー帯域を稼ぎきれないため、メモリーの圧縮機能も合わせて強化することで、実質帯域を稼ぐ設計となった。メモリー圧縮自体は第2世代Maxwellで初搭載されたものだが、Pascalでは色圧縮機能をさらに強化することで、メモリー帯域をさらに効率よく使えるようになったのだ。