最適なGPUオーバークロックの安定性をテストする方法

グラフィックカード（GPU）が現代のゲーミングシステムにおいて最も重要なコンポーネントであることは疑いようがありません。ゲームやその他の3Dグラフィックアプリケーションにおいては、ゲーミングPCのパフォーマンスの大部分はグラフィックカードによって直接もたらされます。現代のGPUは、ビデオレンダリングやエンコードといった追加タスクも実行できるため、ユーザーが希望すれば録画やライブストリーミングにも役立ちます。そのため、熱心なゲーマーがお気に入りのゲームで最高の体験を得るために、より高速なグラフィックカードの性能を求めるのは当然のことです。こうしたスピードへの欲求が、「オーバークロック」のトレンドの急速な発展につながっています。

「スピードブレーキング」とは何ですか?

スピードを破る オーバークロックとは、グラフィックカードのクロック速度とメモリ周波数を手動で上げることで、パフォーマンスを大幅に向上させるプロセスです。すべてのグラフィックカードは、一定の上限までオーバークロックが可能です。これは、GPUメーカーが、すべてのカードでGPU周波数の一貫性と安定性を確保するために、GPUユニットの定格クロック速度よりも若干の余裕を持たせているためです。そのため、オーバークロックは比較的無料で簡単にグラフィックカードのパフォーマンスを向上させることができます。

GPUのパフォーマンスをさらに向上させたいだけなら、グラフィックカードをオーバークロックするのがおすすめです。無料ですから、せっかくのパフォーマンスを無駄にするのはもったいないですよね？オーバークロックは、コンピューターのコンポーネントをいじる楽しい方法でもあります。また、ハードウェアに関する知識も深まるため、後々発生する可能性のあるトラブルシューティングにもより適切に対応できるようになります。PC愛好家の間では、オーバークロックはまるで、自分のカードをどこまで追い込めるかを競う競争のようです。従来のオーバークロック方法では、カードに物理的な損傷を与えることは基本的にありません。そのため、オーバークロックはコンシューマーPC文化においてますます人気が高まっています。 GPUオーバークロックの総合ガイド あらゆるスキルレベルのスピードブレーカーにとって大きなメリットとなります。

ただし、いくつか注意すべき点があります。オーバークロックとは、グラフィックカードをメーカーの仕様を超える速度で動作させることを意味します。そのため、設定した速度の安定性を自分で確認する必要があります。さらに、カードの温度を適切に管理する必要があります。当然のことながら、オーバークロックしたカードは電源からより多くの電力を消費するため、発熱量も増加します。ケース内の適切な換気は、この問題の解決に大きく役立ちます。詳しくはPlusをご覧ください。 この記事。

ストレステストの前に知っておくべきこと

オーバークロックは、ハードウェア愛好家にとっても、カードを限界まで押し上げて最高のフレームレートを実現したいゲーマーにとっても、刺激的なプロセスです。しかし、プロセスの詳細に入る前に、いくつか理解しておくべき点があります。このガイドではオーバークロックのプロセス全体を網羅することはしません（[他のリソース/セクション]を参照してください）。 グラフィック処理装置（GPU）のオーバークロックに関する包括的なガイド したがって、当社はお客様のカードに対するストレステストのプロセスを適切に処理します。

グラフィックス・プロセッシング・ユニット（GPU）（グラフィックカード内部の物理チップ）は、薄いシリコンウエハーから作られています。シリコンの特性上、各GPUにはわずかなばらつきがあります。つまり、同じグラフィックカードファミリーに属していても、2つのGPUが全く同じということはありません。そのため、あるRTX 3080カードに搭載されている物理GPUの仕様は、別のRTX 3080カードとわずかに異なります。

これはエンドユーザーにとって何を意味するのでしょうか？オーバークロックの観点から言えば、一部のGPUはシリコンの品質が高いため、同じファミリーの他のGPUよりも高いレベルまでブーストアップできるということです。これは、カードの性能を最大限に引き出そうとするオーバークロック時に特に役立ちます。これには2つの概念が関連しています。

シリコン選別 これは、GPUメーカー（NvidiaやAMDなど）とAIBパートナー（ASUS、MSI、Gigabyte、EVGAなど）が、高品質のシリコンと低品質のシリコンを分離するプロセスです。つまり、最高品質のシリコンは各シリーズのフラッグシップカードに搭載されるということです。RTX 3080を例に挙げると、最高品質のシリコンはASUS Strix、Gigabyte Aorus Extreme、EVGA FTW3などの最高級バージョンに搭載されることになります。このプロセスにより、これらのカードはより高いオーバークロックポテンシャルを備えています。

シリコン宝くじ これは、高品質のチップが偶然に入手できる現象に付けられた名称です。すべてのGPUが「選別」されているわけではないため、運次第で非常に高品質のチップや非常に低品質のチップを入手する可能性があり、これがこの名称の由来です。製造されたすべてのGPUは、メーカー/AIBが指定したデフォルトの速度で動作できることにご注意ください。GPUの背後にあるシリコンの実際の品質は、カードをオーバークロックする場合にのみ重要です。シリコンの品質が良ければ良いほど、安定性を維持しながらより高い速度を維持できます。

• GPUブースト：ダイナミックブーストのコンセプト

Pascalシリーズ以降のNvidiaグラフィックカード、およびVegaアーキテクチャ以降のAMDグラフィックカードは、ダイナミックブーストと呼ばれる技術を採用しています。これは基本的に、十分な熱および電力マージンがある場合、カードが自動的に最高速度までオーバークロックしようとすることを意味します。ダイナミックブースト（Nvidiaの用語ではGPUブースト）のこの概念は、デフォルト構成であっても、カードが定格ブースト周波数を超えて、周波数を限界まで押し上げようとすることを意味します。この概念は、達成するブースト周波数だけでなく、カードの最大温度と消費電力を監視する必要があるオーバークロックとストレステストにおいて非常に重要です。快適な動作温度を維持しながら、カードが比較的高いブースト周波数に到達できるバランスを見つけることが、安定したオーバークロックの鍵となります。

• Nvidiaのブーストビニングアルゴリズム

前述のGPUブーストフェーズでは、Nvidiaグラフィックスカードはブーストビニングと呼ばれる技術を採用しています。この技術は、温度と消費電力に応じて最大ブーストクロック速度を高速に変化させます。これらの「ブーストビン」は、アルゴリズムによって非常に高速に切り替えられる小さな周波数パケット（それぞれ15MHz）と考えることができます。このアルゴリズムの重要な点は、Nvidiaカードがコア周波数を毎回+/- 15MHzずつ変化させることです。これは、オーバークロックプロセスにおいて重要な数値となります。テストでカードが不安定な場合は、コア周波数を15MHz下げて、より低いブーストビンに切り替えることができます。これにより、テストフェーズ中に非常に良好な安定性レポートが得られるはずです。

• AMD ターゲットブースト周波数アルゴリズム

Nvidiaのブースト技術とは異なり、AMDは自社のカードに「ブーストターゲット」方式を採用しています。AMDカードでは、オーバークロック時に特定のブーストターゲット周波数のみを指定できます。つまり、十分な電力と熱バッファがある場合、カードは指定されたターゲット周波数までクロック速度を上げようとします。その結果、ユーザーがゲーム内で体感するブースト周波数は、実際に設定されたターゲットブースト周波数よりもわずかに低くなります。これはNvidiaカードとの大きな違いです。

ストレス テスト – なぜ重要なのか?

オーバークロック後のグラフィックカードのストレステストは非常に重要です。ストレステストとは、オーバークロックの設定後、複数のテストと合成ベンチマークを組み合わせて、グラフィックカードを限界まで追い込むことを意味します。「ストレステスト」と呼ばれるこれらのテストでは、グラフィックカードに大きな負荷をかけ、発熱と消費電力の両方において最悪のシナリオを作り出します。これらのシナリオでは、グラフィックカードは利用可能なリソースをすべて使用することが多いため、オーバークロックの安定性を確認する上で、これらのテストは非常に重要です。

オーバークロックやダウンサイジングを行った後は、ストレステストが絶対に不可欠です。Afterburnerで大まかなオーバークロックを設定するだけでは不十分です。ゲーマーにとって、ゲームの途中でグラフィックカードがクラッシュすることほどイライラすることはありません。ストレステストでは、ゲームなどの負荷の低いアプリケーションで十分な安定性を確保するために、カードに十分な負荷を人工的にかけます。負荷をかける主な領域には、GPUコア周波数、メモリ周波数、GPUとVRAMの温度、電力供給システム、そしてファンカーブやVRM温度といったその他の要素が含まれます。

ストレステストの種類

エンドユーザーは、さまざまな種類のストレステストを利用できます。合成ベンチマークは非常に一般的で、非常に優れたパフォーマンスを発揮します。これらのテストは通常​​、グラフィックカードのあらゆる側面を対象とし、最悪のシナリオをシミュレートしようとします。合成ベンチマークに加えて、カードの特定の側面のみに過酷な負荷をかける特別に設計された「過酷テスト」もあります。温度に焦点を当てたものもあれば、消費電力やメモリのオーバークロックに焦点を当てたものもあります。最近の多くのゲームでは、非常に要求の厳しいベンチマークが組み込まれています。これらのベンチマークは、ゲーム内で遭遇する可能性のあるより現実的なシナリオをシミュレートするため、テストにも役立ちます。

一般的なストレステストのアプリケーション

PCオーバークロッカーが使用する一般的なストレステストはいくつかあります。それぞれテストのアプローチが若干異なるため、少なくとも一度は全部試してみることをお勧めします。GPUオーバークロックの安定性をテストするのに役立つアプリケーションをいくつかご紹介します。

• 3DMark FireStrikeとFireStrike Extreme
• 3DMark TimeSpyとTimeSpy Extreme
• 3DMark ポートロイヤル
• Unigine Heaven
• ユニギンバレー
• ユニジンの重ね合わせ
• Furmark
• OCCT

これらのテスト アプリケーションに加えて、コンピューターの統計を監視するために次のユーティリティをダウンロードすることを強くお勧めします。

• MSI Afterburner
• RivaTuner統計サーバー
• HWInfo 64
• HWMonitor
• TechPowerUp GPU-Z

これらすべてのテストの違いは一体何なのか、と疑問に思うかもしれません。1つのテストで十分ではないでしょうか？答えは、それぞれのテストがどのように機能するように設計されているかにあります。

3DMark FireStrikeやUnigine Heaven/ValleyなどのテストはDX11ベンチマークですが、必要なリソースレベルに対するアプローチはそれぞれ異なります。新しい3DMark TimeSpyやUnigine Superpositionなどのテストは、非常に要求の厳しいDX12ベンチマークです。Superpositionはベンチマークの8Kバージョンも提供しており、非常に負荷が高いです。3DMarkのPort Royalは、RTXカードのリアルタイムレイトレーシングパフォーマンスに特化した比較的新しいテストです。Nvidiaの新しいRTXカードをお持ちの場合は、このテストを実行してください。Furmarkは熱ストレステストであり、パフォーマンステストとはまったく関係ありません。Furmarkは、温度を絶対限界まで押し上げるように設計されています。

これは最悪の温度シナリオを提供し、カードの熱マージンを判断するのに役立ちます。OCCTも同様のアプローチを採用していますが、GPUの消費電力やシステム全体の消費電力をテストに組み込むオプションも備えています。

ストレステストのプロセス

テストの基礎となる概念を包括的に理解した上で、プロセスに進みましょう。

• スピード ブレークを初期化した後、ストレス/ベンチマーク テスト アプリケーションを開きます。
• 不要なアプリケーションをすべて閉じます。
• 最高画質設定の1920x1080を使用してください。より高い解像度も使用できます。これらのテストの「Extreme」プリセットは通常1080pで動作します。

• テスト実行中にオーバークロック設定を変更する予定がない場合は、フルスクリーンモードを使用してください。同時に変更を加えたい場合は、ウィンドウモードを使用してください。
• テスト／ベンチマークを実行してください。コンピューターの統計情報を監視し、コア周波数、メモリ周波数、電圧、消費電力、そして特に温度の最高値を記録しましょう。温度が大幅に上昇する場合は、オーバークロックの調整が必要になる場合があります。
• テスト中に視覚的な歪みがないか確認してください。これらの歪みはメモリ速度が不安定であることを示しています。
• テストが正常に完了すると、何らかの結果が表示される場合があります。最高速度を目指し、定量的な結果を確認したい場合は、保存することをお勧めします。

見て

テスト中は、グラフィックカードの統計情報を常に監視する必要があります。オーバークロックとは、基本的に温度とクロック速度の最適なバランスを見つけるための試みです。これらのパラメータを監視することで、日常的な使用に最適で、カードの過熱を起こさない安定したオーバークロックを見つけることができます。また、ファンのプロファイルを調整することで、ノイズと熱の最適なバランスを実現できます。

NVIDIAのグラフィック・プロセッシング・ユニット（GPU）では、カードが生成できる最高ブースト・クロック周波数に注目してください。GPU Boostテクノロジーを使用すると、温度と電力に十分な余裕がある限り、カードはクロック速度を可能な限り最大限まで高めます。ここでは、高いクロック速度と温度のバランスを見つけることが重要です。

AMD GPUでは、ブースト周波数が指定されたブーストターゲットにどれだけ近いかを確認できます。これは温度と消費電力によっても変化します。ブーストターゲットとダイナミックブーストアルゴリズムの概念を理解することは、バランスの取れたオーバークロックを設定するのに役立ちます。

温度を監視するには、GPUとメモリの両方の温度を監視するのが理想的です。MSI AfterburnerとHWInfoはこれらのセンサーに接続し、その情報をRivaTunerに提供して表示することができます。ファンカーブを調整し、筐体内のエアフローを改善することで、温度を効果的に下げることができます。85℃を超える場合は、オーバークロックの調整を検討してください。

各テストの目的

• • • 3DMark FireStrikeとUnigine Heaven: DX11における実際の安定性とパフォーマンスのテスト
    • 3DMark タイムスパイ: DX12における実際の安定性とパフォーマンスのテスト
    • 3DMark PortRoyal: RTX GPUのレイトレーシング性能
    • Unigine 重ね合わせ: 極限シナリオとVRパフォーマンスのテスト
    • ファーマーク： 振動速度（OC）およびピーク温度テストの一般的な安定性テスト
    • OCCT: 現実的なテストとピーク温度テストの組み合わせ

グラフィックの不具合や歪み（アーティファクト）

オーバークロックが不安定になったらどうすればいいでしょうか？テスト中に、次の3つの問題が発生する可能性があります。

• • • 混乱: カードがクラッシュし、デスクトップに戻ります。画面がわずかにちらつき、オーバークロック設定がリセットされることがあります。これは、カードが不安定なオーバークロックを実行している場合の正常な動作ですので、ご安心ください。Nvidia GPUの場合は、コア周波数を最低ブーストレベル（-15MHz）に下げて再テストすることを検討してください。AMD GPUの場合は、オーバークロックソフトウェアで設定したブーストターゲットを下げてみてください。GPUはそれぞれ異なるため（前述のシリコン宝くじのコンセプトによる）、特定のカードに最適なオーバークロックを見つけるには、少し時間をかけることをお勧めします。
    • グラフィックの歪み（アーティファクト）: 表示されたシーンに「エラー」の斑点が現れる場合があります。ピクセル化されたブロック、奇妙な形状、線などが見える場合があります。これはメモリ周波数の不安定さを示す確かな兆候です。メモリ周波数を少し下げて、再度テストしてください。
    • 強制再起動: 負荷がかかった状態でコンピューターが再起動する場合（特にOCCTとFurmarkの場合）、カードが電源供給能力を超える電力を消費している可能性があります。その場合は、電力制限を下げてください。

間隔

次は、スピードブレーキングのストレスをどれくらいの時間テストするかを決めましょう。3段階のアプローチが推奨されます。

• • • 基本的な安定性（30分）

      これは安定性の基準レベルです。Unigine Heaven、Valley、Superposition、3DMark FireStrike、Furmarkなどは、オーバークロックが不安定な場合、この時間枠内でクラッシュするはずです（Unigine Suiteでは、繰り返しテストのオプションがない場合でも、連続テストを実行できます）。カードがこの範囲内で安定している場合、平均的なゲームセッションを1～2回行うと安定した状態を維持できるはずです。クラッシュする場合は、オーバークロック設定を下げて再試行してください。

注：Furmarkはこの範囲内でのみご使用ください。Furmarkは高負荷試験であるため、30分以上の稼働は推奨されません。温度は10～15分で安定しますが、安全な稼働時間は30分までです。

• 強力な安定性（1時間）

  長時間のゲームセッション（3～5時間）でカードが誤動作しないことを確認したい場合は、ストレステストの推奨時間です。カードが誤動作や過熱なくこのレベルをクリアできれば、ほとんどのゲームセッションで安全であり、システム全体の安定性も確保できると判断できます。

• 安定性を確認（6時間）

  GPUに長時間負荷をかけ続ける必要があるユースケース（夜間のゲーム、レンダリング、マイニングなど）の場合は、このレベルのテストを検討することをお勧めします。有料版のテストは非常に長時間の反復テストを提供し、このような場合に便利です。待ち時間を最小限に抑えるために、就寝中にテストを実行してみるのも良いでしょう。オーバークロックがこのテストに合格すれば、完全に安定していると判断できます。通常のゲームでは、これほど長時間、これほどの負荷をかけることは決してありませんので、オーバークロックは信頼できます。

結果

実際のテスト結果自体はそれほど重要ではありません。ほとんどはパフォーマンスベンチマークです。オーバークロック能力を定量的に評価できるため、カードの最大オーバークロックポテンシャルをテストする際に役立ちます。しかし、Afterburner+RivaTunerのようなモニタリングソフトウェアこそが、これらのテストから必要なデータを真に提供してくれるのです。テスト中は、コア周波数、メモリ周波数、電圧、消費電力、カード温度のモニタリングが不可欠です。これらの数値は、オーバークロックの安定性をかなり正確に表すからです。

Furmark（GPUとメモリの両方）の最高温度を記録し、Superpositionで取得した温度測定値と比較してください。Furmarkは発生する可能性のある絶対最大温度を表しているため、これはオーバークロックにどれだけの熱マージンがあるかを示しています。Heavenなどのテストのブーストクロック周波数をTimeSpyなどのテストと比較してください。これは、DX11およびDX12を使用したゲームで実際の数値に最も近い表現です。Port Royalのレイトレーシングパフォーマンスに注目し、VRAMの使用量にも注意してください。これらの数値から、RTXカードのレイトレーシング機能の概要がわかります。Unigine Superpositionの8KベンチマークでのVRAM使用率の高さに注目し、VRAM使用率が高いときにパフォーマンスが低下するかどうかに注意してください。これらすべてのテストでアーティファクトに注意してください。メモリ速度が安定速度をわずかに上回っている場合、ほとんどのテストでアーティファクトは見られないかもしれませんが、1つまたは2つのテストでこれらの異常が明らかになり、メモリ速度が不安定であることを警告します。また、Heavenなどのベンチマークテストで連続する結果間の不一致にも注意してください。メモリ速度は向上しているのにスコアが下がっている場合、メモリに多くの「エラー」が発生しており、パフォーマンスが急速に低下していることを意味します。

オーバークロックされたグラフィック カードの長期的な安定性を期待する場合、これらすべてのメトリックが重要です。

ストレステストは有害ですか?

ストレステストでは最悪のシナリオを再現するためにカードを極限状態に置かなければならないため、この点は懸念材料となるかもしれません。高温や頻繁なクラッシュがカードの性能に悪影響を与えているのではないかと心配されるかもしれません。しかし、ストレステストや通常のオーバークロックではグラフィックカードが損傷することはありません。最新のGPUはすべて、カードのVBIOSに広範な制限が組み込まれており、危険な電圧や高電力消費がコアに到達するのを防いでいます。テスト中に複数回クラッシュしたとしても、これらのクラッシュはハードウェアレベルには影響しません。

温度に関しては、カードには保護のためのスロットリング機構が組み込まれています。温度が過度に上昇すると、カードは自身を保護するために周波数を低下させます。周波数を低下させると電圧消費量が低下し、消費電力も減少するため、温度も低下します。極端なケースでは、温度がTJmax（最大接続温度）を超えると、カードが完全に動作を停止することがあります。これらの値はメーカーによって設定されており、これらの処理中にカードが損傷しないようにするためのものです。

したがって、通常のオーバークロックやストレステストでカードに何らかの損傷を与えることは事実上不可能です。故意にカードを損傷させようとしない限り、テストがカードに悪影響を与える可能性は極めて低いでしょう。

最後の言葉

グラフィックカードのストレステストは面倒で直感に反するように思えるかもしれませんが、オーバークロックの安定性を確保するには不可欠です。シンプルなオーバークロックを24時間連続で実行する場合は、カードが不安定な状態にならないように、これらのアプリケーションで可能な限り多くのテストを実行することが不可欠です。また、テストアプリケーションはそれぞれ異なる側面に特化しているため、複数のテストアプリケーションを実行することも重要です。オーバークロックしたカードが1つのテストに合格しても、別のテストでクラッシュする可能性は十分にあります。時間と労力はかかりますが、得られる安心感は十分に価値があります。