Nvidia RTX 40シリーズグラフィックカード：知っておくべきことすべて

NVIDIAの最新世代グラフィックカードが登場しました。デスクトップとノートパソコン向けのモデルが揃っています。NVIDIA Ada Lovelaceとも呼ばれるRTX 40シリーズは2022年に発売され、2023年から2024年にかけてRTX 4090を筆頭に、新カードが続々と登場する予定です。

以下では、AMD の RX 7000 GPU に匹敵する Nvidia の最高のグラフィック カードのそれぞれについて知っておくべきことをすべて説明します。

RTX 40シリーズ：仕様

現在、RTX 40 シリーズ GPU は 4 つありますが、それぞれの仕様は次のとおりです。

RTX 40シリーズ：価格と発売日

この世代では、Nvidia は主力製品である RTX 4090 を発表し、華々しいスタートを切りました。このグラフィック カードは 2022 年 9 月 20 日に初めて発表され、10 月 12 日に店頭に並びました。Founders Edition は最初から 1,600 ドルで販売されていましたが、当然のことながら、Nvidia のボード パートナーが製造したカードの多くは、それよりもはるかに高価です。

かつてGPUが品薄だった頃と同じく、RTX 4090は品切れが続いています。発売後数日間でeBayでは小売価格の2倍以上の価格で取引され、転売屋は今でもこのカードを転売することに成功しています。

次に、NVIDIAはRTX 4080 16GBとRTX 4080 12GBを発表しました。前者は11月16日に1,200ドルの価格で店頭に並びましたが、後者は結局その名前で市場に出ることはありませんでした。NVIDIAは、価格と期待されるパフォーマンスに対する反発を受けて、RTX 4080 12GBを「発売中止」にしました。しかし、このカードはCES 2023で再び登場し、2023年1月5日に正式に発売され、現在はRTX 4070 Tiと名付けられています。

4月13日、Nvidiaは600ドルのRTX 4070をラインナップに追加しました。

RTX 4080も価格をめぐる論争を避けられませんでした。RTX 4090はわずか400ドル高いだけなので、フラッグシップモデルの方が実際にはお買い得です。RTX 4080の発売はRTX 4090の売上を押し上げるほどでした。

デスクトップ GPU のラインナップには、まだ RTX 4060 と RTX 4050 がありません。これらのカードについてはまだあまり情報がありませんが、Nvidia が年内に発売する可能性があると想定するのは間違いないでしょう。

CES 2023の基調講演で、NVIDIAはモバイル向けRTX 40シリーズも発表しました。このラインナップには、現在のデスクトップ向けよりも多くのGPUが搭載されています。特筆すべきは、前モデルよりも幅広いノートPC向けGPUを提供していることです。AmpereカードはノートPC向けではRTX 3080 Tiが上限でしたが、Ada LovelaceのラインナップはRTX 4090Mまでとなっています。

RTX 4090MとRTX 4080Mを搭載したパワフルなゲーミングノートPCは、2月8日に発売予定で、価格は2,000ドルからとなっています。同月後半には、RTX 4070M、RTX 4060M、RTX 4050Mが2月22日から発売されます。これらのモデルの価格は少なくとも1,000ドルで、カードのモデルやその他のコンポーネントに応じて価格が上昇します。

RTX 40シリーズ: アーキテクチャ

NvidiaのAda Lovelaceは、TSMCのN4製造プロセス、つまり4nmプロセスノードに基づいて製造されています。これは、すべて8nmノードで製造されていた前世代のAmpereカードよりもはるかに小さなプロセスです。これらのGPUのすべてがまだリリースされているわけではありませんが、この世代のGPUダイはAD102（フラッグシップ）からAD106（バジェット）まで幅広いことが分かっています。

製造プロセスが小型化することで、NVIDIAは同じGPUダイにより多くのコアを搭載できるようになり、これは最上位ダイ自体が証明しています。AD102 GPUは、フルアンロック状態で18,432基ものCUDAコアを搭載しています。前世代のRTX 3090 Tiのコア数はわずか10,752基だったため、コア数が大幅に増加しています。ただし、NVIDIAはまだフルバージョンのAD102 GPUをリリースしていないことに注意が必要です。

現在、NVIDIAの最高峰のグラフィックカードはRTX 4090ですが、フルスペックのAD102ダイを搭載していません。これは、NVIDIAが将来、AD102 GPUをフルに活用するRTX 4090 Ti、あるいはRTX Titanを復活させる可能性を示唆しています。

今のところ、RTX 4090 は現状でも十分に強力であり、RTX 3090 はもちろんのこと、RTX 3090 Ti に対しても大幅な世代の飛躍を示しています。GPU は 4nm ノードを最大限に活用し、クロック速度を最大 2.52GHz まで向上させます。

NvidiaがTensorコアとレイトレーシングコアを復活させ、これまで以上に優れた性能を実現したことは、驚くべきことではありません。RTX 40シリーズは、第4世代Tensorコアと第3世代レイトレーシング（RT）コアを搭載しています。新しいRTコアにより、レイトレーシングにおいてNvidiaはAMDに対してさらに優位に立つことになり、RTX 4090はまさに驚異的なRTマシンと言えるでしょう。レイトレーシングを有効にしたウルトラ設定で4K解像度でゲームをプレイしながらも、十分に高いフレームレートを維持できます。

この世代ではDLSS 3も導入され、ピクセル予測ではなくゲーム内のフレーム全体を予測できるようになりました。これにより、フレームレート（fps）が大幅に向上します。また、シェーダー実行順序変更（SER）も搭載されており、レイトレーシング性能の向上に貢献し、GPUワークロードを再編成することでfpsを向上させることができます。

NvidiaはRTX 40シリーズカードにモノリシック設計を採用していますが、AMDのRadeon RX 7000カードはマルチチップモジュール（MCM）を採用しています。Nvidiaはデータセンター向けGPU「Hopper」でMCM設計に移行すると噂されていましたが、今のところ私たちが目にしているのはモノリシックダイのみです。

RTX 40シリーズ: パフォーマンス

現在発売中のNvidia RTX 40シリーズグラフィックカード、つまりRTX 4090、RTX 4080、そしてRTX 4070 Tiをそれぞれ詳細に検証する機会に恵まれました。各カードの詳細なベンチマークデータにより、これらのカードが競合製品（現時点ではAMDのRX 7900 XTXとRX 7900 XTのみ）と比べてどの程度優れているか、かなり正確に把握できています。

フラッグシップモデルのRTX 4090は、市場で最もパワフルなグラフィックカードと言えるでしょう。RTX 3090とRTX 3090 Tiの両方を世代交代で大幅に上回ります。当社の4Kゲーミングテストでは、RTX 4090はRTX 3090 Tiよりも68%、RTX 3090よりも89%高速でした。ほとんどのゲームではオーバースペックと言えるかもしれませんが、文句を言う人はいません。このGPUは、4Kゲーミングをウルトラ設定で軽々とこなし、  『サイバーパンク2077』のような高負荷ゲームでもその性能を発揮します。

前述の通り、RTX 4090はレイトレーシングにも優れており、これまでのどのGPUよりも優れています。 サイバーパンク2077でも、RTX 4090は前世代機を大きく引き離し、RTX 3090 Tiを71%上回りました。

製品ラインナップの下位に目を向けると、状況は少し楽観的ではありません。Nvidia RTX 4080は、発売当初から価格の高さからやや物議を醸しましたが、RTX 4090の注目を奪うことはできませんでした。RTX 4080自体も確かに強力ですが、RTX 4090の後では、一般的にハイエンドGPUとみなされるRTX 4080に、より多くの性能を期待する人が多かったかもしれません。

とはいえ、このカードは依然として堅実なカードであり、4KゲーミングGPUとして間違いなく設計されています。テストスイート全体では、RTX 4090と比べて約30%遅いことがわかりました。価格がわずか25%安いことを考えると、これは大きな差です。一方で、RTX 3080 Tiに対しては42%の差をつけ、前世代機を圧倒しています。前世代のフラッグシップであるRTX 3090 Tiに対しても、22%の差で圧倒的な勝利を収めています。

RTX 4070 Ti に移りましょう。4K ゲーミングへの本格的な夢は諦め、素晴らしい 1440p 体験に満足する時が来ました。この GPU は確かに 4K でゲームを実行できますが、Nvidia 自身もこれを 1440p GPU として宣伝しており、私たちのテストでもそれが裏付けられています。RTX 4070 Ti は 4K で平均 77.1 fps というまずまずの速度を維持していますが、それでも RTX 4080 より約 20% 遅く、RTX 4090 よりはなんと 41% も遅いのです。

ただし、1440pでは明らかに性能が優れています。前世代のRTX 3090よりも約13%高速で、前世代のRTX 3070 Tiよりも40%優れています。それでもAMDのグラフィックカード2枚には及ばず、一般的にはレイトレーシング以外のほとんどのシナリオでRX 7900 XTの方が優れています。

NvidiaのモバイルGPUは、デスクトップ版ほど強力ではないものの、ラインナップに強力な追加機能をもたらしました。Asus Scar 17とMSI GT77 Titanに搭載されているRTX 4090はランキングでトップですが、Lenovo Legion Pro 7iは、適切なノートPCであればRTX 4080でもフラッグシップクラスの性能を発揮できることを証明しています。

RTX 40シリーズ: DLSS 3

DLSS 3の導入は、Nvidiaにとって新たな飛躍を意味し、この技術は前世代のグラフィックスカードと一線を画す特徴の一つです。現在、DLSS 3はRTX 40シリーズカードでのみ利用可能です。Nvidiaはこの技術に多大な注目を払い、単なるピクセルではなく、独自のフレームを生成できる能力を高く評価しました。

これまでに発売されているすべてのAda GPUでDLSS 3をテストしましたが、その効果は実に印象的です。上のスクリーンショットに示すように、RTX 4090でフレーム生成を有効にした状態で、8K解像度で3DMark Port Royal DLSS 3ベンチマークを実行しました。結果は驚異的で、フレームレートが578%向上しました。もちろん、実際のゲームシナリオではここまで驚異的ではありませんが、一部のタイトルでは最大128%の向上が見られます。

DLSS 3 とフレーム生成は Nvidia の Reflex によってサポートされており、レイテンシを削減し、レンダリング ラグを軽減します。

DLSS 3は、大部分において素晴らしい技術です。しかし、この技術はまだ成熟段階にあります。今のところ、フレーム生成を有効にしてプレイすると、視覚的なアーティファクトがかなり目立ちます。これは全体的な体験に影響を与えますが、そのメリットは十分に価値があると感じています。NvidiaがDLSS 3の開発を続け、対応タイトルのリストにさらに多くのゲームを追加していく中で、ビジュアル面もそれに応じて向上していくことを期待しています。

RTX 40シリーズ: 消費電力

パフォーマンスの大幅な向上は、多くの場合、電力需要の増加を伴います。RTX 40シリーズカードの発売前、RTX 4090の消費電力に関する憶測が飛び交い、一部の情報筋によると、ボード全体の消費電力（TBP）は最大600ワットに達する可能性があるとのことでした。幸いなことに、それは現実のものとなりました。

フラッグシップモデルのRTX 4090は最大450Wと、依然として高い数値ですが、前世代のRTX 3090 Tiと同等です。RTX 4080は消費電力を320ワットに抑え、さらに285Wまで抑えられています。

理論上は450Wは依然としてかなり高いですが、幸いなことにRTX 4090はそれほど多くの電力を消費することはほとんどありません。カードをその閾値まで強制的に到達させる専用テストを実行すれば、確かにその閾値に達しますが、日常的なゲームプレイでは450Wを回避しながらも優れたパフォーマンスを維持しています。

ラインナップ内の他のAdaカードでも同様の効率が見られ、これはGPUファミリー全体にとって良い兆候です。残念ながら、Nvidiaはこの分野で論争を避けることができませんでした。法外な電力要件は真実ではなかったものの、RTX 4090の発売からしばらくして、カードが溶けたという最初の報告が出始めました。

原因は、RTX 4090に付属する16ピン12VHPWR電源コネクタのようです。一部のユーザーでは、一定期間の激しい使用後にコネクタが溶解し始めたという報告がありました。そのため、カードは交換のために送付され、Nvidiaは問題の調査のためにこれらのモデルを回収しました。

多くの情報源によると、これはコネクタの差し込みが悪かったことが原因です。RTX 4090は巨大なグラフィックカードであり、多くのPCケースでは電源ケーブルを少し曲げないと収まりきりません。コネクタを傾けることで温度が上昇し、一部のユーザーでは溶けてしまうこともありました。

時間が経過したにもかかわらず、NVIDIAは何が起こったのかについて明確な声明を出していません。幸いなことに、この事象に関する報告は少なく、間隔も短いため、小規模な問題であることが示唆されています。