9月17日に発売される「GeForce RTX 3080」を皮切りに、NVIDIAの新型GPU「GeForce RTX 30」シリーズを搭載するグラフィックスカードが順次発売される。

 RTX 3080のリリースに先駆けて、NVIDIAが一部のメディアに同GPUのリファレンスカード「GeForce RTX 3080 Founders Edition」をレビュー用に提供している。先日、このカードの外観レビューをお伝えしたが、今回はついにその“実力”をチェックしていく。

●「RTX 2080 Ti」を上回るパフォーマンスを発揮

 GeForce RTX 30シリーズは、従来の「Turing」に代わる新GPUアーキテクチャ「Ampere(アンペア)」を採用した。製造には韓国Samsung Electronicsが持つ8nmプロセスを用いたという。

 今回取り上げるGeForce RTX 3080の処理能力を箇条書きすると、以下の通りとなる。

・CUDAコア(シェーダープロセッサ):最大約30TFLOPS

・RTコア(リアルレイトレーシング処理):最大58TFLOPS

・Tensorコア(ディープラーニング処理):最大238TFLOPS

 12nmプロセスのTuringコアと比べると、総合性能が大幅に引き上げられていることが特徴だ。

 GeForce RTX 30シリーズでは、GPUコアだけではなくグラフィックスメモリも強化されている。新たに採用された米Micron製の「GDDR6Xメモリ」は、データ転送時の信号を従来の2値(0、1)から4値(0、1、2、3)に拡張する「PAM4(4値パルス振幅変調)」などの新技術を適用することで、従来の「GDDR6メモリ」と比べて2倍の帯域幅を確保。接続インタフェースとして「PCI Express 4.0」に対応したことと相まって、グラフィックスデータのやりとりをより高速に行えるようになった。

 ただし、GDDR6Xメモリを搭載するのは、現時点のラインアップではGeForce RTX 3080と、さらに上位の「GeForce RTX 3090」に限られる。下位モデルの「GeForce RTX 3070」では、従来と同じGDDR6メモリを搭載している。

 結果として、NVIDIAの公称値ではあるが、従来製品(GeForce RTX 2080 Ti)と比べてリアルタイムレイトレーシング(RT)利用時のパフォーマンスに比べ1.5〜2倍、単位電力(W)当たりのパフォーマンスは1.9倍を実現しているという。見方次第では結構“センセーショナル”にも映る。

 「本当にこんなにパフォーマンス上がるの?」という疑問が沸いてくる所だが、その妥当性はこの後のベンチマークテストでチェックしていこう。

●電源コネクターは専用品に

 下に挙げた表は、GeForce RTX 3080のスペックをGeForce RTX 2080シリーズと比べたものだ。

 Turingの製品群と比べると、CUDAコアの大幅に増加しているのが非常に分かりやすい。GeForce RTX 3080のCUDAコアはGeForce RTX 2080 Tiのちょうど2倍なので、理屈の上では「大幅な性能向上」には説得力がある。

 ただし、RTX 3080のグラフィックスメモリの容量は10GBでRTX 2080 Tiと比べて1GB少ない。また、RTX 3080の消費電力はRTX 2080 Tiよりも70W多い。高負荷で動作させた場合には、それなりの電力を消費することも覚えておきたい。

 なお、RTX 3080の補助電源コネクターは、独自の12ピンのものとなっている。「これじゃあ挿せない……」と思うかもしれないが、一般的な8ピン×2ケーブルから変換するアダプターも付属している。今後、この12ピンケーブルが付属する電源ユニットも発売される見通しだ。

 米国におけるGeForce RTX 3080 Founders Editionの想定販売価格は699ドル(約7万4000円)で、初出価格は従来の「GeForce RTX 2080」「GeForce RTX 2080 SUPER」のFounders Editionと同額となる。少なくともRTX 2080 Tiを凌ぐパフォーマンスを発揮する製品がこの値段で出てくることには、率直にいって驚きである。

 ただし、いつもの通りではあるが、日本ではFounders Editionの販売予定はない。NVIDIAのパートナー企業が設計、開発したグラフィックスカードのみが販売される。パートナー企業のグラフィックスカードは、税別でおおむね10〜11万円前後となることが予想される。

●GeForce RTX 3080の実力をチェック!

 前置きはこの程度にして、ベンチマークテストを通してGeForce RTX 3080の性能をチェックしていこう。

 GeForce RTX 30シリーズはPCI Express 4.0に対応していることから、今回は同規格を利用できるCPU「Ryzen 9 3900XT」(3.8G〜4.7GHz、12コア24スレッド)と「AMD X570チップセット」を搭載するマザーボードを用意してテストを実施した。

 比較対象のGPUは、RTX 2080 TiとRTX 2080だ。グラフィックスカードのデバイスドライバーは、テスト版となる「456.16」を利用している。

3DMark

 まず、3Dグラフィックスの描画性能を確認できる定番ベンチマークソフト「3DMark」の結果を確認していこう。今回は、DirectX 12ベースの「Time Spy」シリーズ、DirectX 11ベースの「Fire Strike」シリーズとRTパフォーマンスをチェックする「Port Royale」を実行した。

 いずれのテストでも、RTX 3080が最も優れたスコアを記録した。特にTime SpyシリーズとおよびFire Strikeシリーズのテストでは、RTX 2080 Tiと比べて10〜20%程度高いスコアを安定して記録した。2倍以上とまでは行かないまでも、RTX 2080を大きく引き離すパフォーマンスを発揮できている。

 レイトレーシングを活用するPort Royaleでは、RTX 3080とそれ以外とのスコア差がより大きく出ている。このベンチマークだけでも、RTX 3080のポテンシャルの高さが垣間見える。

FF14ベンチマーク/FF15ベンチマーク

 続いて、実際のPCゲームをベースとするベンチマークソフトとして「ファイナルファンタジーXIV: 漆黒のヴィランズ ベンチマーク(FF14ベンチマーク)」を実行した。今回は、描画品質を「最高品質」に設定した上で、フルHD(1920×1080ピクセル)、WQHD(2560×1440ピクセル)、4K(3840×2160ピクセル)の3種類の解像度でチェックした。

 このベンチマークにおいては、解像度が高くなるほどスコア差が広がった。GPU性能がボトルネックとなる4K解像度では特に差が目立ち、RTX 3080とRTX 2080との間に40%ほどのスコア差が生じた。

 これは注目に値する。

 もう1つ、重量級PCゲームをベースとする「FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION BENCHMARK(FF15ベンチマーク)」も試してみた。描画品質は「高画質」で、FF14ベンチマークと同じ3種類の解像度で計測している。

 FF14ベンチマークよりも負荷がかかることもあり、FF15ベンチマークではRTX 2080のスコアがフルHDでさえ大きくスコアを落としている。RTX 2080は、発売からちょうど2年ほどたつ。たったの2年で、これだけ大きく性能がアップしたということを目の当たりにすると、技術の進歩に驚くばかりである。

PCゲームにおけるフレームレート

 続けて、実際のPCゲームを使ってフレームレート(秒間の描画コマ数)をチェックしてみよう。

 まず、「レインボーシックス シージ」(UBIsoft)でテストしてみる。画質プリセットは“最高”とした。フルHD、WQHD、4Kの解像度でゲーム内ベンチマークモードを実行し、平均フレームレートと最小フレームレートを計測した。

 フルHDでは、それほどパフォーマンスに差が出ていない。しかし、WQHD、4Kと解像度を上げるほど、RTX 3080の優位性が高まる。

 このゲームは競技色の強いFPSタイトルではあるが、RTX 3080なら4Kの最高画質でも平均で240fps以上のフレームレートを確保できることは素直にすごい。ただ、普段はフルHDディスプレイでプレイしているとしたら、RTX 3080はややオーバースペックともいえる。

 最近はリフレッシュレートが360Hzのディスプレイも出てきている。このGPUを最大限に生かそうとするならば、ディスプレイなどの“環境作り”にもこだわるべきだろう。

 次に、画質設定によっては極端に高い負荷が生じる「レッド・デッド・リデンプション 2」(ロックスター・ゲームス)のフレームレートをチェックする。今回は「高度なグラフィックス」設定を標準のままとして、その他の項目を最も負荷がかかるように設定した。解像度はフルHD、WQHD、4Kの3種類で、ゲーム内ベンチマークモードを使って平均フレームレートと最小フレームレートを取得した。

 このような設定にすると、特に4K解像度ではグラフィックスメモリが“ギリギリ”となる。RTX 3080をもってしても、フルHDですら平均フレームレートが60fpsに届かない状況である。とはいえ、グラフィックスカードに過剰な負荷を掛かるシーンではRTX 3080が突出して優れたパフォーマンスを発揮する。

 ちなみに、RTX 2080では「グラフィックスメモリの容量不足」で4K解像度のテストを実行できなかった。

DXR/DLSS対応ゲームはRTX 3080の独壇場

 続いて、RTX 30シリーズの真骨頂ともいえる「DirectX Raytracing(DXR)」や「ディープラーニングスーパーサンプリング(DLSS)」に対応するゲームにおけるパフォーマンスを比較してみよう。

 まず、比較的早期にDXR対応を実現した「Control」(レメディー・エンターテインメント)をテストする。画質プリセットは“最高”にして、解像度はこれまで同様の3種類でテストしている。DLSSについては、フルHDのみ「無効」、WQHDと4Kでは「有効」とした。フレームレートは、ゲーム内の一定コースを移動した際にNVIDIAの純正ユーティリティーソフト「FrameView」を使って計測した。

 先述の通り、フルHDではDLSSを無効としたこともあり、WQHDの方がフレームレートが高くなっている。RTX 3080のフレームレートを見てみると、フルHDやWQHDでは平均100fps前後、4Kでは平均60fps前後と、いずれの解像度でも快適な描画ができている。

 RTX 2080 TiはフルHDとWQHDでは平均60fpsを超えるものの、4Kでは平均47fpsと、60fpsを少し下回る。RTX 2080に至っては、フルHD解像度でもDLSSを無効化した状態では平均60fpsに届かない結果だ。DLSSのサポートもあり、RTX 3080における高解像度・レイトレーシングでのゲーム体験は非常に安定したものになると言っていい。

 ものはついで、という訳ではないが、DXRを無効化した場合のフレームレートも合わせて計測してみた。

 RTがオフになると、フレームレートは大きく底上げされる。しかし本作のようなタイトルでは、RTのオン/オフによる描画クオリティーの差は目に付きやすい。

 RT対応タイトルでリッチかつ快適なグラフィックス描画を体験したいのであれば、今後はRTX 30シリーズがファーストチョイスになることは間違いない。

 さらに、最近DXR対応がアナウンスされた「フォートナイト」(エピックゲームス)でも、ベンチマークテストを実施した。画質プリセットは“最高”を選択し、解像度は3種類、RT効果は全て適用し、DLSSのプリセットは「バランス」に設定している。計測にはRT効果を強調するクリエイティブモードの特別マップ「RTX Treasure Run」を利用し、一定コースを移動した際の平均フレームレートと最小フレームレートを取得した。

 フォートナイトは元々軽量なゲームではある。しかし、DXRを有効化すると負荷は劇的に高くなる。それでも、RTX 3080であればフルHDで平均120fps、最小97fps程度と、高リフレッシュレート液晶を活用できるだけのパフォーマンスを発揮できる。もっとも、RTX 2080でも平均74fps程度は出るため、プレイできないというほどではない。しかし快適さはRTX 3080が大きく勝る。

 一方、RTX 3080でも解像度が高くなるほどフレームレートが厳しくなり、4Kでは平均フレームレートが42fps前後まで低下してしまう。

 本作の場合、DLSSのプリセットを3種類から選択可能となっているため、よりフレームレートを出しやすい「パフォーマンス」プリセットを選択するなどの工夫が必要になってくるだろう。

 ちなみにDXRとDLSSを無効化すると、フレームレートが大きく改善される。ただし、4Kでも平均・最小フレームレートが60fpsを超えるのはRTX 3080だけだ。

 ベンチマークテストの締めくくりに、レイトレーシングおよびDLSS効果を盛り込んだ実ゲームベースのベンチマークアプリ「Boundary:Raytracing Benchmark」の挙動を見てみよう。

 このアプリではDLSSのプリセットを3種類から選べるが、今回は画質を極力維持する「Quality」と、フレームレートを重視する「Performance」の2種類で平均フレームレートを計測している。

 各GPUの性能差は、これまでの結果と何ら変わりないが、DLSSプリセットごとのパフォーマンスを比較してみると、いずれのGPUもプリセットを変更するとフレームレートが30%前後向上している。元々性能的に余裕のあるRTX 3080は、フルHDで44fps、4Kで15fpsほどの大きな改善を見せているのが分かるだろう。

 画質の変化に関しては検証の余地があるものの、RTX 30シリーズを活用することで、これまで以上にRTを活用しやすくなるのは間違いない。

●システム全体の消費電力はピーク時400W越え

 最後に、システム全体の消費電力をチェックしておこう。3DMarkのTime Spy Extremeテストを動作させた際の最高値を「高負荷時」、起動後10分間何もせず放置した状態を「アイドル時」として採用し、ワットチェッカーでそれぞれの消費電力を計測した。

 アイドル時の消費電力はいずれも60W程度だが、高負荷時の電力消費は、RTX 3080使用時がずば抜けて高い。ピーク時には450W近くまで達する。

 NVIDIA公式サイトのスペック表では、システム電力要件が750W(Core i9-10900K使用時)に設定されているが、電源ユニットに関してはそれなりの容量の製品を用意すると安心だ。

●圧倒的な性能 現時点では4Kゲーミングの最適解

 ここまで見てきた通り、GeForce RTX 3080は過去のハイエンドGPUを軽く上回る総合性能を備えており、特に高解像度でのゲーミングやRT環境でのプレゼンスが極めて高い。

 そのパフォーマンス故に、フルHDでのゲーミングやRTなしの環境では一部の例外を除き性能を持て余しがちだが、なるべく画質を高く設定し、DXRなどのリッチなオプションを付けて使うなら、確実に従来製品よりワンランク上の快適さを実現できる。

 現時点においては、4Kゲーミングを志向するPCユーザーにとっての最適解と言ってしまっても過言ではないだろう。

 こうなると、さらに上位のGeForce RTX 3090や、より安価なGeForce RTX 3070のパフォーマンスもがぜん気になってくる。RTX 3090は9月24日、RTX 3070は10月に発売予定だが、期待して待ちたい。