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カテゴリー: グラフィックアクセラレータ

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費用対効果の高い3D-CAD用パソコン選定の悩み 続き


QuadroがGeForceに対して、Direct3D対応でどの程度の性能を発揮するのか?

その後、いくつかベンチマークを比較できるサイトを見つけました。

1つは、先に紹介した「UserBenchmark」GPUだけでなく、いろいろ対応しているようです。

もう1つは、自作マニアご用達的な「TECHPOWERUPのGPU Database」です。

どちらも単純に比較しやすいですが、ところどころ「?」ところもありそうなので、他の情報やテクニカルな裏付けも合わせて考慮した方が良いかもしれません。

 

今更ですが、Quadroの古い世代で、今はYahooオークションなので、4000円を切って取引されているQuadro FX3800で比較ベンチマークを取ってみました(本当は、無印4000/K2200/M2000辺りで調べたいのですが、お試しには高価なので(-_-;))。しかし、今回はベンチマークの話ではなく、ベンチマークを取る前に少しハマったので、書き留めておこうと思います。

何にハマったかというと、高負荷状態でしばらくすると画面表示がブラックアウトしてしまいます。相当に熱くなるカードなので、ヒートシンクの効果が低下しているのかと、ヒートシンクを取り外して、高熱伝導率のシートとグリースを綺麗に塗ってつけ直しましたが、GPU周りの温度に変化はなく75℃からFurMarkで99%負荷の状態でも85℃程度でつけ直し前後で大きな変化はありません。

Quadro FX3800の冷却は少し変わっていて、リアパネル側にFANがあり、GRAMの一部とビデオ変換のChipは直接空冷され、GPUと残りのGRAMとVRがファン付きヒートシンクで冷却する構造になっていて、リア側からフロント側に風の流れる構造になっています。

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しかし、通常、筐体内の風の流れは、フロントから吸気でリアもしくはトップに排気となっているので、風の流れが逆となり、しかも、ボトム吸気の場合を除き熱がこもりやすい拡張スロットのリア側から吸気の為、冷却効率が落ちてしまい、ヒートシンクなしに直接空冷している部分はこの影響を直接受けて誤動作を起こしてしまう可能性が高くなります。

そこで、Quadro FX3800のファンがある側の隣のPCIリアパネルをスリット付きに変更しました。見事に改善!「ファイナルファンタジーXIV: 蒼天のイシュガルド ベンチマーク」で冷却ファンは40%程度でGPUも80℃前後にもかかわらず数ループで画面のブラックアウトが発生していたものが、まったく問題なく「FurMark」でGPUストレス試験を行っても動作異常は発生しなくなりました。この時は冷却FANは80%以上で回っています。(うるさい(-_-;))

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Quadro FX3800には、リア吸気とフロント吸気の2タイプあるようですが、リファレンスのリア吸気のカードをお使いで、夏場や高負荷時にCPUは生きているのに画面だけブラックアウト(黒画面ではなく色つきだったりいますが、画面が固まった状態)するようであれば、試してみると良いかもしれません。但し、装置の冷却構造によっては、この対策で全体的なバランスが崩れ、冷えなくなる部分が発生する可能性もありますので、独自構造のメーカ製は特に注意が必要と思います。

 

最後に少しだけ、Quadro FX3800は、8年前のカードで、Direct3Dでは、最近のカードのエントリークラスにも負ける性能(これは次回予定...)ですが、OpenGLでは、まだまだ利用価値があるカードのように感じます。

よくあるOpenGLのベンチマークではなく、3D CADのベンチマーク「CAD turbine demo / benchmark」で、3パターンで計測してみました。

私のメインマシンでの計測結果(core i7-3770k + Radeon HD6850) 微妙にテクスチャ剥げ落ちがありました。

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納入前キッティングマシン(core i7-6700k 外付けGAなし) 一部の試験で表示されないところがありました。

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納入前キッティングマシン(core i7-6700k + FX3800 ) 特に問題なし

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私のサブマシン(X3480@3G + FX3800)  特に問題なし

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とこんな感じで、測定結果は一番FX3800が良く、描画中の画像も一番正確に描いていました。(テクスチャの剥げ落ちや、表示が出ないなどありませんでした。)

OpenGLのベンチマークでよく使われる「CINEBENCH_R15」では、意外にもcore i7-6700k(外付けGAなし)が検討して一番良い結果となり、FX3800の構成は一番遅い結果となりました。「CINEBENCH_R15」のOpenGLの結果は、CPUの影響が少なくGAのみの性能となる事から、純粋にGAのみの性能では厳しく、CPU性能と相まってそれなりのOpenGLでの性能といった感じでしょう。(実用になると書きたいところですが、実際に3D CAD環境での比較でないので、実用レベルかは不明)

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費用対効果の高い3D-CAD用パソコン選定の悩み


3D CAD用のパソコンを構築するにあたり、大変悩ましいことがあります。

それは、

GA(グラフィックアクセラレータ)に何を選択すべきか....

2011年あたりから、CAD/CG系のアプリケーションが、OpenGLから、Direct3D対応に移行が進んで、2016年では、一部を除いてWindows系の動作環境の記述からOpenGLの記載が見当たらない状況となっています。

しかし、相変わらず、動作認証済みカードにはQuadro系とFireGL系しか見当たりません。これにはカード製造メーカがそれぞれ1社に限定されることと、アプリケーションメーカ側としては、OpenGLでの動作保証するには、動作認証が不可欠であるという立場から必要な事によります。これは、結果的にGAカードメーカから見ると実質CAD/CG系アプリに特化したカードの存在意義を示す動作保証の証となっていると思います。

一方で、Direct3D対応の沢山のカードがありますが、WHQLドライバーを使うことで、Direct3D APIが保証されており、アプリ―ケーションメーカは、動作環境の要件にDirect3D対応グラフィックカードと記載することで、ひとまとめで記載しています。(要件に「ワークステーション クラス グラフィックス カード」や「True Color 対応」の記載があったりして、余計にユーザーを悩まします。30ビットカラーをTrue Color という場合があり、コンシューマー向けGAは24ビットカラーとなります。)

つまり、こんなイメージになります。

OpenGLとDirect3D GA動作保証範囲

 

保証範囲の違いにより不安な要素もありますが、Direct3D対応しているコンシューマー向けのゲーム用のグラフィックカードでパソコンを構築することで購入価格をグッと下げることが可能となります。しかも、主にゲーム用として販売されているDirect3D対応グラフィックカードは、同価格帯のCAD/CG専用のQuadro/FireGLに対して、テクノロジー的に1~2世代進んでおり、Direct3Dのベンチマークでの性能測定結果は良い値をたたき出しますので、業務の効率化の可能性もあります。(不幸にして、トラブル続きで効率が落ちるリスクもあります。)

一方、CAD/CG専用のQuadro/FireGLは、あえて安定動作が確認されている古い世代の枯れたテクノロジーで製造していて、十分な時間をかけて熟成させることで、信頼性&品質が高いと言われています。その分、大変高価になっています。(最近では少し事情が変わってきているようで、同時演算処理能力の向上でCUDAコア数多くしたり、より多くのメモリを搭載したりの価格なりのハードウェア強化も行われている。)

ハードウェア構成的には、もっとも需要が多いであろうQuadro M2000(6万)は、GeForce GTX 1050 Ti 4GB(2万)相当で、その価格差は約3倍。但し、ウルトラハイエンドクラスは別格で、コンシューマー向け最強のGeForce GTX 1080 8GB(8万)でも、2世代前のQuadro K5200(25万)相当になってしまいコンシューマー向けでは相当品がなくなります。

もし可能であれば、事前にコンシューマー向けグラフィックカードで評価機を導入して、その後、本格導入が良いでしょう。1台当たりQuadro M2000の3枚分あれば導入可能でしょう。

 

調達資金・固定資産費を抑えるために、ぜひ、コンシューマー向けグラフィックカードを導入したいところです。

コンシューマー向けグラフィックカードを選択するにあたり、その性能がQuadroのどのクラス相当なのか知りたいと思います。しかし、公開されているGeForceとQuadroをDirect3Dで比較したデータはあまりありません。ましてや業界メーカの提示したデータは見当たりませんので、実際にどのDirect3D対応グラフィックカードでどのくらい動作するのかわかりません。

そこで、ハードウェア構成(CUDAコア数、メモリ容量、メモリバンド幅、アーキテクチャ)を比較するか、以下のような比較サイトを利用することになります。

不特定多数の結果をまとめられているようなので、測定条件が異なる比較となりますし、現場のCAD環境での性能には一致しませんので、あくまでも目安程度と考えたほうが良いですが、このような比較サイトがあります。(CUDAコア数やメモリ容量によるアドバンテージが出にくい為、ハイエンドモデルの結果は低めに出ていると思われます。)

私個人的には、今旬で、GeForce GTX 1050 Ti 4GBの上位でGeForce GTX 980後継機にあたるGeForce GTX 1060 6GB当りが、Quadro M2000の代わりに無難な選択ではないかと思います。(どなたか稼働報告を頂けると幸いです。)

AUTODESKのユーザフォーラムを見ていると、GeForceでAutoCADを動作させているユーザは確かにいます。

Quadro/FireGL以外で3D CAD/3DCGで運用されている方(企業様)は、動作報告をどんどん公開してほしいと思います。(企業ユーザがほとんどでしょうから、会社内情報になり、なかなか公開が難しいという事情もあるのでしょう。)

フリーランスの方などは比較的公開しやすく、ブログやアフィリエイトサイトなども運用されている場合もあるでしょうから、ぜひ、公開頂ければと思います。また、私共に稼働情報を頂ければ、まとめて公開も考えたいと思います。

BTOパソコンのメーカ様も、CAD用はQuadroと決めつけないで、ゲーム用パソコンのようにxxxCADソフト推奨パソコンみたいなコンシューマー向けグラフィックカードを積んだモデルをラインナップできないものかと思います。(業界のしがらみがあるのかな?)

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