グラフィックカード（VGA）の性能説明

グラフィックカード（ビデオカード）とは、絵や文字を画面に表示するための処理を行うパーツです。
画面にどれだけ綺麗な絵を表示できるか、どれだけ立体的なグラフィックを高速かつ滑らかに動かすことが出来るかは、このパーツの性能によります。

しかしパソコンでゲームをやったり、映像を高画質で快適に見たいのであれば、やはり高性能なグラフィックカードは必須となります。 最近のパソコンゲームは高度な 3D グラフィックが使われたものが多いので、そういったソフトでは、CPU よりもこのグラフィックカードの方が重要になるケースもあります。 CG 作成や CAD（設計ソフト）など、3D グラフィックを使う作業にも必要です。

このパーツには呼び方が色々あります。
「グラフィックカード」、「グラフィックボード」、「ビデオカード」、「ビデオボード」などの呼び名があって、略称も「グラボ」や「VGA」などがあります。
とりあえず、どれも同じものだと思って構いません。

このページでは「グラフィックカード」、略称は「VGA」を主に使います。
※ちなみに「VGA」は「ビデオ・グラフィック・アクセラレータ」の略です。

グラフィックカードの性能を説明する前に、まず「オンボード」「CPU 内蔵」という言葉について説明しましょう。

グラフィック機能がオンボードや CPU 内蔵なら、グラフィックカードを付けなくても画面に絵や文字を表示する事が可能で、その分パソコンを安く組み立てる事ができ、消費電力なども軽減できます。
サイズも小型化することが出来ますね。
しかしオンボードのグラフィック機能は大した性能ではない場合が多く、3D グラフィックのゲームを快適に動かしたり、映像を高画質で快適に表示したい場合には、やはり市販のグラフィックカードが必要になります。

ただ、グラフィック機能がオンボードや CPU 内蔵のパソコンの多くは、グラフィックカードを後から取り付ける事が出来ません。
小型のパソコンはほとんどこのタイプで、特にノートパソコンの場合、サイズの都合もあってビデオカードが搭載されているものは少なめです。
サイズ以外に、電力（電源ユニット）の出力の影響で、グラフィックカードが使えないものもあります。
こうしたものだと、グラフィックカードを追加して性能を強化することは出来ません。

グラフィックカードの性能を見る前に、自分のパソコンにグラフィックカードがあるのかどうか、グラフィックカードを増設可能なのかどうかを、まず確認する必要があるでしょう。

パソコンの画像には、普通の「平面画像（2Dグラフィック）」と、ポリゴンとも呼ばれる「3Dグラフィック」、ビデオなどの「映像」の３種類があります。
それぞれに必要となる性能が異なります。

近年は高性能なグラフィックカードならその全てを得意としているので、製品ごとの特徴を気にする必要はなくなっているのですが、一応製品によって得手不得手がある（こともある）のは知っておきましょう。

まず、市販されているグラフィックカードやグラフィック機能にどんな銘柄のものがあるか説明しましょう。

グラフィックカード（ビデオカード）は技術革新や販売競争の末、数種類に絞られています。
ですから自分のグラフィックカードがどの系統の、いつ頃のものなのかを知れば、どんな性質や性能を持つかも大体わかります。
まずここをチェックするのが基本ですね！

グラフィックカードを発売しているメーカーはたくさんありますが、その中心部品となる「グラフィックチップ」が同じなら、どのメーカーが作ったものでも似たような性能になります。

このグラフィックチップは現在 「GeForce」 というものと 「RADEON」 というものの２種類に分けられます。

RADEON シリーズは、同じ型番でも以下のバージョンの違いがあります。

現在の RADEON はナンバーの下３桁〜２桁でバージョンの違いを表すようになっています。
例えば HD 5870 は上位型、HD 5970 は後期の改良型、HD 5770 と 5750 が中間型、HD 5450 は廉価型、といった形です。

さらにそれ以下のナンバー、例えば「Radeon HD 7340」などもあるのですが、下３桁が 300 台は CPU 内蔵のグラフィック機能に付けられるコードネームで、下２桁が 40 以下のものはノートパソコン用の廉価版や特注品などになります。

これらのグラフィックカードの性能が簡単に解るように、当方でグラフィックカードのランク付けを（独自に）行ったものが以下のページにあるので、参考にしてみて下さい。
グラフィックカードのランク付け一覧

画質については、GeForce がシャープでくっきり、RADEON は色が鮮やか、と言われていましたが･･･
現在はほとんど差はありません。
それに画質については ディスプレイ（モニター） の影響の方が大きいので、一概には言えませんね。

以下は今となっては古いグラフィックカードの一覧です。
昔のパソコンには、まだ使われているものもあります。

オンボードや CPU 内蔵のグラフィック機能の場合も、どんなグラフィックチップが使われているかチェックしておきましょう。
代表的なオンボード / CPU 内蔵のグラフィック機能を簡単にまとめると以下のようになります。

オンボード / CPU 内蔵のグラフィック機能についてもグラフィックカードのランク付け一覧で一部ランク付けしています。

これは CPU のクロック数と同じで、グラフィックカードの中心にあるグラフィックチップ「GPU」のクロック数を表し、「コアクロック」とも呼びます。
500MHz とか 800MHz とかの数値で表記され、数値が大きいほど処理が速くなります。
グラフィックチップ（GPU）は、グラフィックカードの CPU という訳ですね。

これらは高い数値であるほど高性能と言えるので、比較の際の目安になりますね。

グラフィックカードにはメモリも付いています。
パソコン本体のメモリ（メインメモリ）と同じく、一時的にデータを保存する場所で、グラフィックカードについているメモリは「VRAM」と呼ばれます。

ビデオメモリ（VRAM）が多いほど、細かい ３D 画像や DVD 映像などの高度なグラフィックを、スムーズに不良もなく表示する事が出来ます。

なお、グラフィック機能の中には「ビデオメモリはメインメモリと共有」というものもあります。
これはビデオメモリにパソコン本体のメモリの一部を使うもので、グラフィック表示専用のメモリ（VRAM）を持たないタイプのものです。
要するに「オンボード」や「CPU 内蔵」のグラフィック機能のことですね。
専用のメモリを持たないため速度は劣り、パソコン本体のメモリが十分にないとその性能を発揮できません。
ビデオメモリをメインメモリと共有している場合は、そうでないものよりも機能的に劣ると考えましょう。

「AGP」とはグラフィックカード（ビデオカード）がパソコン本体とデータをやり取りする際の仕組みで、通常よりも高速なデータ転送が可能でした。
これを利用するため、グラフィックカードはマザーボードの「AGPスロット」という専用取り付け部に付けられていましたが、AGPよりも上位の「PCI Express」という取り付け部が登場したため、すでに旧式化しています。

通常のAGPより２倍速いAGPを「AGPx2」、４倍速いものを「AGPx4」と表示します。
ただし、この x2 や x4 のAGPはグラフィックカードだけでなくマザーボード側も対応していなければならず、片方が遅い場合は、やはり遅い側に合わせられてしまいます。

2004年から登場し始めた、AGPに代わる新しい取り付け口が「PCI Express」です。
これは従来の AGP よりも高速にデータをやり取りできるものです。
「PCI Express x16」は、その PCI Express のグラフィックカード専用取り付け部です。

PCI Express と AGP の取り付け部は形状が違うので、PCI Express のグラフィックカードを AGP の取り付け部に付けることは出来ませんし、その逆も出来ません。
ですので、パソコン（マザーボード）の取り付け部がまだ AGP だと、PCI Express のグラフィックカードは使えないことになりますね。
現在のパソコンは PCI Express が一般化しているため、AGP を使うグラフィックカードはもうあまり見かけなくなっています。

なお、マザーボードの中には「AGPスロット」や「PCI Express x16」がないものもあります。
この場合、後からグラフィックカードは付ける事は出来ません。
「PCI」という取り付け部を使うグラフィックカードなら付けられますが、速度に劣り数も少ないです。

スリムサイズのパソコンの場合も、スペースがなくて物理的にグラフィックカードを装着できない場合があります。
ノートパソコンやディスプレイ一体型のパソコンも、グラフィックカードを後から追加するというのは無理がありますね。

最近のグラフィックカードで重要なのが出力端子です。
ディスプレイ（モニター）とパソコンを繋げる映像用のコードの差込口と、使えるコードの種類のことです。

昔は「D-Sub15pin」という端子/コードしかなかったのですが、最近は液晶ディスプレイなどを使ったときに高画質で画面を表示できる「DVI」という端子/コードが一般的になっています。
さらに最新の「HDMI」という端子/コードに対応したグラフィックカードも登場しています。

	D-Sub15pin（HD15）端子 古いディスプレイ用端子。アナログ信号でデータ送信する。 画質は DVI や HDMI などのデジタル信号のものには劣る。
	DVI端子 パソコンの液晶ディスプレイ用端子として普及したデジタル信号の端子。 DVI-A、DVI-D、DVI-I の３種類があるが、普通は DVI-D（デジタル）のコードを使う。 DVI-A（アナログ）と HD15（D-Sub15pin） の混合コードを DVI-I 端子（アナログとデジタルの両方に対応）に付けると、古いディスプレイにも接続できるが、画質は劣ってしまう。
	HDMI端子 最新の映像出力端子。　音声もこれ１つで送ることが出来る。 DVI-D と互換性があり、DVI と HDMI の混合コードを使うと、HDMI 端子の機器を DVI 端子に繋げることが出来て、画質もほとんど変わらない。　コードの値段が高いのが難点。

DVI端子には「DVI-A」「DVI-D」「DVI-I」の３種類が存在します。
DVI-Aはアナログ、DVI-Dはデジタル、DVI-I は両方に対応です。
DVI はデジタル信号で高画質なデータを送れるのが利点ですから、DVI-D でないと意味がありません。
DVI-A は古いディスプレイしか持ってない人が、DVI 端子を通して昔のディスプレイを使うときに用いるものです。
DVI-I も普通は使いませんね。

最近は出力端子が２つ以上あるグラフィックカードも増えていて、２つのディスプレイを使って１つの大きな画面を表示したり、逆に２つの画面に別々のものを表示したりすることが可能なものもあります。

性能としては DVI や HDMI などの高画質用の端子があり、出力端子も複数ある方が、グラフィックカードとしては高機能と言えますね。

最近は DVI や HDMI の端子が付いているテレビが増えていて、パソコン画面を表示できるテレビも多くなっています。
以前はグラフィックカードに「TV-OUT」と呼ばれる「テレビ出力用端子」が付いているものも多かったのですが、最近は前述したように普通のテレビに DVI や HDMI が付いていることが多いので、わざわざテレビ出力用の端子が用意されることは少なくなりました。

テレビ用の出力端子には複数の種類があり、それぞれ画質が異なります。
これについてはこちらで解説を行っているので参考にしてみて下さい。
（ただし多くのテレビはパソコンの表示にちゃんと対応していないものが多く、色がにじむなどの症状が出る場合もあります）

「ファン」とは扇風機のことです。
パソコンの CPU には大きなファン（扇風機）が付いていて、これで風を送って冷やしているのですが、グラフィックカードにも CPU に相当する「グラフィックチップ」がありますから、同様にファンが付いています。

グラフィックチップも使用中に高熱になっていくので、ファンで風を送って冷やしてあげないと焼き付いてしまいます。 近年のグラフィックカードはどんどん高性能化しているため、必然的に熱量もどんどん上がっていて、パーツの上に付いているファンもどんどん大きくなっています。 しかしファンは扇風機ですから、大きくなって風量が増えていくほど、「ブォォ〜〜」という騒音も大きくなってしまいます。 高性能化に伴う電力・発熱・騒音・サイズの増加はグラフィックカードの大きな問題です。

普通はファンによる冷却が一般的ですが、「ファンレス」と表記してあるグラフィックカードにはファンがありません。
かわりに「ヒートシンク」と呼ばれる放熱板を大きくしたり、ファン以外の高熱対策を施したりして、高温になるのを抑えています。
ファンレスのグラフィックカードだと扇風機の「ぶぉぉ〜〜」の騒音がありませんので静かですが、あまり高熱にならない、性能が低めのグラフィックカードである事が多いです。
「静音ファン」と言った、音が小さめのファンを使っているグラフィックカードもあります。

またファン（および熱対策の部品）がどんどん大きくなっている影響で、グラフィックカードの大きさが増大し、スロット（差し込み口）のスペースを２つ分とってしまうグラフィックカードも増えています。
「２スロット占有」という表記があった場合、グラフィックカードを取り付けるスロットだけでなく、そのすぐ下のスロットも空いていないと、取り付けることが出来ません。
２スロット以上占有するグラフィックカードを買うときは、先にパソコンの中をチェックしてスペースがあるか確認しておきましょう。

近年は、性能が行くところまで行った感があるので、今度は消費電力と発熱の軽減に力が入れられています。

これは「性能」と言うよりも、大きさの規格です。
「Low Profile（ロープロファイル）」は、日本語に直訳すると「小型」です。
つまり小サイズのパーツの事ですね。

最近は「スリムタイプ」や「省スペースタイプ」などと言われる、本体が小さめのパソコンが多く発売されています。
しかしサイズが小さいと言う事は、取り付けられるパーツに大きさに制限が出来るということでもあります。

もし自分のパソコンが小さめのタイプの場合は、グラフィックカードや拡張カードを交換したり、取り付けたりしたい時に、「LowProfile」かそうでないかに注意しなければなりません。
もし「LowProfile」のものしか取り付けられない場合は Low Profile 対応品を買わないと、物理的にケースの中にパーツが入りません。

グラフィックカードには Low Profile サイズのものも多くありますので、そういったものを選んで取り付けるようにしましょう。
ただし、基本的に高性能なグラフィックカードほどサイズが大きいので、Low Profile に対応しているものは、そのぶん性能に劣るものが多くなります。

「3Dグラフィック（ポリゴン）」とは右の図のようなゴツゴツと角張った感じのある画像の事です。 これは点と線を結んで立体的な絵を表現する技術で、立体的で滑らかな動きと、自由な拡大・縮小・回転をさせる事が可能です。 しかしその計算には高い処理能力を必要とするため、専用の機能がグラフィックカードに備わっていないと表示できなかったり、動きが遅くなったりしてしまいます。 この3Dグラフィックの作画のための機能を「3Dアクセラレータ」と言います。

ただ、ひとくちに 3D アクセラレータと言っても、実際に 3D の画像を描くための手法は色々と存在し、各メーカーが開発競争などを行った結果、様々な名前の技術が登場しています。
よって実際の作画速度も、グラフィックカードそれぞれで細かく異なります。

パソコンのパーツはすべて電気を使います。
電気はコンセントから来る訳ですが、パソコンのケース内には「電源ユニット（電源ボックス）」というパーツが付いていて、これがコンセントの電気をパソコンが使用する電力に変換しています。
電源ユニットには供給できる電力量（出力）があって、例えば「500W」の電源ユニットなら、パソコンの全てのパーツが使う電力の合計は 500W 以内にしなければなりません。

通常、電力はそれほど気にする必要はありません。
CPU や メモリ が使う電力はそれほど大きくなく、年々低下する傾向にあります。
他のパーツも、よっぽど大量に付けたりしないかぎり、電源ユニットの電力量をオーバーするようなことはありません。
しかしグラフィックカード（ビデオカード）だけは例外です！

グラフィックカードは全てのパーツの中で、もっとも多くの電力を消費し、基本的にその量は高性能になるほど高くなっていきます。
一昔前はあまり気にする必要はなかったのですが、近年のグラフィックカードの消費電力はどんどん高くなっていて、何も考えずに最新のグラフィックカードを買ってしまうと「電力が足りなくて動かない」という事が起こる可能性があります。

電源ユニットを高出力のものに変える手もありますが、電源ユニットはケースの形に合っていないと付け替えができず、各パーツの電源コードも付けなおさないといけません。

グラフィックカードを交換したり、新しく取り付けるなら、消費電力のことも考慮しておきましょう。
パソコンを購入する時に将来的な拡張性を考えるなら、電源ユニットを選択できる場合、電力量が大きめのものを選びたいですね。

これは GPU（グラフィックカードの CPU）の内部の細かさの事です。
内部が細かいほど、GPU の中にたくさんの回路を詰め込むことができますし、電気の通る距離が短くなるので、消費電力や発熱の低減にも繋がります。
普通の CPU のプロセスルールと同じものですね。

あまり気にする必要はないのですが、製造プロセス（プロセスルール）が小さいほど高性能で新型と言えるので、性能の目安にはなります。
代表的な VGA とその製造プロセスは以下のようになっています。

2005年から登場したもので、グラフィックカードを１つのパソコンに２枚付けてグラフィック性能の向上を計ろうと言う、新機能です。
しかしそれでなくても値段の高いグラフィックカードを２つも使うのですから、ものすごーくお金がかかります！
一般的に使用されるものではありませんね。
しかも２枚付けたからと言って、処理能力が２倍になる訳でもありません。
せいぜい1.3〜1.5倍程度です。

マザーボードやグラフィックカードに対応のものが必要で、しかもコストもかなり割高になるので、究極のマシーンを追い求めるようなヘビーユーザーか、もしくはお金持ちの人向けの技術と言えますね。
話題になってはいますが、普通の人は特に気にしなくてもいいでしょう。

近年は最初から２枚セットになっている（もしくは見た目は１枚だが２つの GPU が存在する）グラフィックカードも存在します。
これは内部的には SLI / CrossFire で動いており、これ１つで実質２枚のグラフィックカードを付けたような状態となります。
もちろんその分、お値段が高く、消費電力も高いので、やはり普通の人が使うようなものではありませんね。

これは「グラフィックカードの性能」ではないのですが･･･
注意しなければならない点なので、ここで説明しておきましょう。

Windows には 32bit 版と 64bit 版があります。
以前から一般に使われていた Windows は 32bit 版で、そのため多くのソフトや周辺機器が 32bit 版を基準に作られており、64bit 版の Windows を使うと一部のソフトや周辺機器が動かない場合がありました。
そのため 64bit 版の方が CPU の性能をより引き出せるのですが、2009 年頃まではソフトや周辺機器を安心して使える 32bit 版の Windows を使うのが普通でした。
これについては CPU 解説の 32bit/64bit のところでも詳しく説明しています。

しかし 32bit 版の Windows には、「メモリの最大量が 4GB まで」という制限があります。
この「メモリの最大量」には、グラフィックカードに搭載されている「VRAM（ビデオメモリ）」の分も含まれます。

32bit 版の Windows だとメモリの最大量は 4GB ですが、通常のパソコンのメモリは約 3.2 GBが上限となっていたため、約 0.8 GB（800MB）分の余裕がありました。
そしてグラフィックカードのメモリは 256MB や 512MB が普通だったので、両方合わせても 4GB を越えませんでした。
だから以前は問題なかったのですが･･･

だんだんグラフィックカードの性能が上がってきて、ついに VRAM（ビデオメモリ）が 1GB を越える製品が登場してきました。
こうなると 4GB の範囲に収まりません。
そして 32bit 版の Windows でメインメモリ（パソコン本体のメモリ）と VRAM の合計が 4GB を超えてしまった場合･･･
オーバーした分だけメインメモリの量が減ってしまいます。
つまり、「奮発して VRAM が 1GB あるグラフィックカード買って付けたら、パソコン本体のメモリが減っちゃったぜ、ショック！」という状況になったりした訳です。

近年のマザーボード（のチップセット）には「メモリーリマッピング」という機能があり、VRAM が多すぎてメインメモリが減るような状況になった時に、メモリの割り当てを使用状況に合わせて調整するシステムが導入されています。
よって最近のパソコンなら 32bit 版 Windows を使っていても、メインメモリが減るような事は少ないのですが･･･
ただしメモリーリマッピングが使えるかどうか、どうやって使うのか（マザーボードの BIOS で設定する必要があるかどうか）は、マザーボードの製品によって異なります。

多くのビデオカードはこれを考慮して、VRAM が最大でも 896MB（0.89GB） の製品が多くなっていました。
これだとメインメモリの上限は約 3.2GB ですから、合計しても 4GB を超える量はわずかなので、32bit 版の Windows でもメインメモリが圧迫されなかった訳ですね。
でもこれは逆に言うと･･･　すでにこの段階で「4GBの壁」が足かせになっていたと言えます。

64bit 版の Windows を使うと、メモリの上限は大きくアップします。
Windows Vista（Home Premium）は 64bit 版ならメモリ上限は２倍の 8GB であり、Windows 7 や 8 なら、さらにメモリ上限は上です。
このクラスになると VRAM を気にする必要はなくなります。
現在出始めている VRAM 1GB 以上の高性能製品は、すでに Windows が 64bit 版であることを前提にしています。

もしまだ 32 bit 版の Windows を使っている方は、ビデオメモリとメインメモリの合計量（およびメモリーリマッピングの有無）に注意して下さい。

いずれにせよ、今後は高性能なグラフィックカードが欲しい方は、Windows は 64bit 版にした方がいいでしょう。

これはグラフィックカードの性能ではないのですが･･･
しかしグラフィックカードの購入を考えるのであれば、やはり考慮に入れる必要があるものです。

グラフィックカードは主に、nVIDIA社の「GeForce」系と、ATI社の「RADEON」系に分かれます。
両社は激しい販売競争、開発競争を続けてきました。
そして多くのソフトウェアを作るメーカーに「うちのグラフィックカードをメインに開発をして下さい！」と商談・交渉を持ちかけています。
その結果「この会社のゲームは GeForce と相性が良い」とか、「この会社のソフトは RADEON をメインにしている」といった、ソフトとグラフィックカードの「相性」が生まれています。

つまりグラフィックカードの基本性能が高くても、ソフトとの相性が悪い場合、その性能を十分に発揮できない事がある訳です。

メーカーやソフトによって異なりますが、ゲームは GeForce の方が相性が良い場合が多いです。
ゲーム以外でも、特に日本国内のメーカーの多くは GeForce を基準としているため、RADEON より GeForce の方がトラブルが少なくなります。
海外のソフトだと RADEON を中心にしているものもありますが、基本的には GeForce の方が企業力は強いと考えていいでしょう。
GeForce （nVIDIA 社）の方が、各ソフトへの対応（ドライバの改良）を行う技術チームの規模が大きいというのもあります。

ただし、グラフィックカードの「乗り換え」は推奨できません。
RADEON と GeForce は機能が異なっているため、RADEON が付いていたパソコンに新たに GeForce を付けたりすると、トラブルの元になってしまいます。
絶対にそうしないとダメという訳ではありませんが、グラフィックカードを上位型のものに交換する場合、RADEON が付いていたパソコンには RADEON の新型を、GeForce が付いていたパソコンには GeForce の新型を付けるのが無難です。

パソコンを販売している各メーカーにもそれぞれに提携関係があり、「この会社のパソコンは主に GeForce を使っている」とか、「この会社は RADEON ばかりだ」 というような違いがあります。

これらの「会社の力」は単純な機械の性能とは違い、数値で見えませんが、考慮に入れるべき大きなポイントなので覚えておきましょう。

グラフィックカードは「ドライバ」が重要な意味を持ちます。
ドライバはパーツをパソコンに使わせるためのソフトウェアで、動作速度や安定製、対応範囲などに大きく影響します。

代表的なグラフィックカードである GeForce と RADEON のドライバは、以下のページからダウンロードできます。
何かのトラブルが起きたときは、まずドライバを最新のものにして試してみましょう。

■ nVIDIA社、GeForce シリーズ　ドライバダウンロードページ
　　http://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp

■ ATI社、RADEON シリーズ　ドライバダウンロードページ
　　http://support.amd.com/ja-jp/download

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