このページでは、パソコンのグラフィックカードについてまとめます。
なお、グラフィックカードは、グラフィックスカード / グラフィックスボードとも言います。
長い前置きを飛ばして、おすすめのグラフィックスカードの紹介へは、こちらでジャンプしてください。
グラフィックカードって何？ どんなものなの？
パソコンの映像出力を担当するパーツです。グラフィックボードとも言われます。GPUと呼ばれる高性能な演算処理能力を持つICチップとメモリーで構成されていて、熱をもつので、放熱用のファンやフィンがついています。
ICチップとメモリーチップ
集積回路と呼ばれる部品です。たくさんの足がついていて、基板に張り付いている重要部品です。
メモリーもICチップの一つで、データを蓄えるための部品です。
オンボードタイプ
一般的なパソコンは、グラフィックスカードを使わないで、CPUに内蔵されているグラフィック機能や、マザーボードに組み込まれているグラフィック機能を使います。
グラフィックスカードを使う意味
- ディスプレイを何枚もつなぐ
- 古いパソコンを4K表示ディスプレイに対応させる
- パソコンゲームで3Dモデリングの綺麗で滑らかな表示
- 動画変換処理
- 仮想通貨のマイニング（採掘）
などがあります。
グラフィックスカードの種類とか型番について
GPU（グラフィックス プロセッサー ユニット）のメーカー
CPUやGPUなどの超高密度な集積回路を作ることのできるメーカーは、世界中でも限られています。
最大手の Intel（アメリカ） は、自社の主力商品である CPU にグラフィック機能を内蔵したものを作っています。GPU単体のICチップは卸していません。
GPUを作れるメーカーは、世界で2社だけ
- NVIDIA（エヌヴィディア）
- AMD（エーエムディ）
IntelやApple、Qualcommなど CPUに組み込んだGPUはありますが単独ではない。
AMDは、アメリカの会社で創業は1969年です。2006年、カナダのATI社を買収しました。NVIDIAは1993年創業ですので、AMDより新しい会社です。
- NVIDIAは、「GeForce」や、「RTX○○」とかいう型番
- AMDは、「Radeon」、「RX○○」とかの型番
ですので、
グラフィックスカードを製造するベンダー（メーカー）
NVIDIAとAMDのGPUを使って、グラフィックスカードを作るメーカーがあります。マザーボードを作っているメーカーは、グラフィックカードも作れます。いわゆる「ベンダー」と呼ばれるメーカー「ブランド」です。
- ASUS（エイスース）
- ASRock（アスロック）
- ELSA（エルザ）
- GIGABYTE（ギガバイト）
- 玄人志向（くろうとしこう）
- MSI（エムエスアイ）
- SAPPHIRE（サファイア）
- ZOTAC（ゾタック）
などのベンダー（グラフィックスカード・メーカー）ブランドで販売されています。
AMDやNVIDIAは、GPUとGPUを動作させるための付属部品「チップセット」をベンダーへ供給します。
そのチップセットを使って、
- 基本構成で作ったグラフィックカード → リファレンス（参考、推奨構成）モデル
- ベンダー側でチューンナップ（性能アップ）したグラフィックカード → オリジナル モデル
の二種類をベンダー（グラフィックカード・メーカー）が作ります。
特に、ベンダー（グラフィックカード・メーカー）のオリジナルモデルは、独自モデル、ベンダーカスタム モデルと言う人もいます。
グラフィックカード の「レファレンスモデル」と 「オリジナルモデル」の違いって何？
車に例えると、ノーマルのベースカーと、チューナーショップが改造を加えたチューンドカー（レーシング改造車）の関係です。
BMWだと、アルピナ、ハルトゲが、バブルの頃、流行りました。
トヨタは、TRD、日産は、NISMOです。
オリジナル モデルは、メモリー、クロック周波数のアップグレードで性能向上
元になる「リファレンスモデル」の
- GPUの動作しているクロック周波数（○○○○MHz）を速く
- 速いクロック周波数で動く高速なメモリーに換装、さらに追加
- 熱が出るので冷やすための冷却ファンの追加
- 電気を食うので、電源コネクタの追加
- グラフィックカードのサイズが、大きく、分厚くなって占有面積、体積が増える
- それらを制御するグラフィックカードのファームウエアやドライバーソフトの独自開発
- 当然、リファレンスタイプより値段が高くなる
などがあります。
リファレンスタイプか、オリジナルの性能アップしたタイプなのか？を選ぶ時に、チェックします。
Ti と SUPERの違い、型番にXTがつくのって 何が違うの？
型番の数字の最後に、
- NVIDIA：Ti と SUPER
- AMD：XT
がつきます。この差は、GPUの性能の良い物を付けかえて性能をちょっぴり上げたものです。
TiやSUPER、XTがついたものは、付いていない同じ型番のグラフィックカードと比べて、ベンチマークの数字が良いだけの違いです。性能が良いだけ、発熱も増えるので、クーラーのファンやフィンが大きくなって値段も高くなります。
GPUの型番
NVIDIA（エヌヴィディア）
性能順で、
- GeForce RTX 3090 → 30万円前後（23万円から3割高）
- GeForce RTX 3080 → 15万円前後（7万円から2倍に）
- GeForce RTX 3070 → 10万円前後（5万円から2倍に）
- … 略
- GeForce RTX（GTX） → 3万円弱
- GeForce GT → 1万円以下
です。
グラフィックカードをつけるのは、デスクトップパソコンなので、
- GeForceRTX 30系
- GeForce RTX 20系
- GeForce GTX 16系
の中から、販売しているベンダー（メーカ）の数が多い型番を選びます。
- GeForce RTX 4090 →30万円
- GeForce RTX 3090Ti → 20万円
- GeForce RTX 3090→20万円
- GeForce RTX 3080Ti →15万円
- GeForce RTX3080 → 12万円
- GeForce RTX 3070Ti → 9万円
- GeForce RTX 3070→７万円
- GeForce RTX 3060Ti→６万円
- GeForce RTX 3060→4.8万円
- GeForce RTX 3050→3.5万円
- GeForce RTX 2060→４万円
- GeForce GTX 1660Ti→ 2.5万円
- GeForce GTX 1660 Super
- GeForce GTX 1660
- GeForce GTX 1650 第６世代、第５世代→２万円弱
- GeForce GTX 1630 → ２万円
- GeForce GTX 1030 → １万円
の順番でグレードがあります。
AMD（エーエムディー）
性能順で
- Radeon RX
- AMD Radeon R？
シリーズがあります。デスクトップのグラフィックカードは、「Radeon RX」シリーズを選択します。
Radeon RXには、
- 6950 XT
- 6900 XT
- 6800 / 6800XT
- 6750 XT、6700XT
- 6700
- 6600XT、6600
- 6500 XT
- 6400
順々に数字が大きくなるほど、新しくて 高性能です。
AMDのグラフィックボードの XTと無印の違いは、NVIDIAのTiやSUPERと同じで、GPUの性能をワンランク上にしたものです。
価格は、2018年のマイニングブームでピークでした。2019年以降は落ち着いていてNVIDIAより安いです。
2020年後半は、GeForce RTX 3070の登場で、AMDのグラフィックカードは魅力が減りました。
4K /160Hzの描画ができる性能なら、RXの方がコスパが良いです。
macOS High Sierra 10.13.4から、eGPUサポート
最新のmacOSでは、Thunderbolt 3（USB-C）ケーブルでつなぐ拡張ボックスに、AMDのRadeonのグラフィックスカードを挿してGPUの演算処理を担当することができるようになりました。
MacBook ProのようなポータブルPCでも、グラフィックスカードの演算能力が使えます。
出力ポート（ディスプレイ端子）
- D-sub 15ピン
- DVI端子
- DisplayPort
- HDMI
- Thunderbolt 3 （USB-C）
があります。
自分のつなぎたいディスプレイの入力ポートの種類をよく調べてから買いましょう。
D-sub 15ピン
アナログRGBとも呼ばれます。古いディスプレイの入力ポートやプロジェクターに使われています。
今は、講演先のプロジェクターがD-sub15ピンのケーブルだけなことも多いので、USB-C - D-sub15ピンのRGB変換ケーブルを忘れないように持っていく必要があります。
DVI
- DVI-I：29ピン
- DVI-D：24ピン
の二つがありました。
DVI-Iは、デジタル出力とアナログ出力両対応で、変換ケーブルでD-Sub15ピンやDVI-Dへ接続できます。＋の穴がアナログ映像用です。デジタル接続だけのDVI-Dと区別するためにDVI-Iに対応してないケーブルやコネクタはささらないようになっています。
今は、DVI-Dだけです。そもそも、DVIすらなくなり、DisplayPart、HDMIか、USB-C（Thunderbolt 3）に移行しています。
DisplayPart
UHD（4K）、5Kなど、転送データが大きくなったために、DVIよりも多くのデータを転送できる規格として、DVIの後継として普及しています。
最近のパソコンのディスプレイは、DisplayPart と HDMIの二系統しかないものも増えました。
安いグラフィックカードには、DisplayPartを持たないものもあるので注意しましょう。
HDMI
テレビ、Blu-rayレコーダー、AV機器、ゲーム機、あらゆる映像と音声を扱う機器が、採用している映像と音声を送る規格です。コネクターは、ミニタイプと通常タイプがあります。
UHD（4K）とHDR 10の転送で、デジタル転送の上限に達しています。
USB-C / Thunderbolt 3
USB-Cは、デジタル転送データと電力も100Wまで転送できる最速かつ最強の接続規格です。
インテルのチップセットの一つなので、対応しているマザーボードなら機能は多少制限されつつも使えます。
Apple Inc.のiMacやMacBook Proで拡張インターフェイスとして、フルペックのUSB-C（Thunderbolt 3）として採用されているので、案外身近な存在なんですよ。
冷却方式
グラフィックカードも、「高性能 ＝ 消費電力 大 ＝ 発熱量 大」のセオリーがあるので、性能を重視するのなら、その発熱をどう冷やすのか？が決め手になります。
- ファン無し（空冷）
- ファン有り（空冷）
- 水冷
の3つがあります。
チェックするのは、「冷却方式」と「カードの厚み」によるスロット（slot）の占有状態です。
ファンレス（フィンだけ）
空冷のためのファンが付いていないタイプです。
- 熱をあまり出さないように性能を控えめに
- 表面積を増やすための放熱効率の良い大きなアルミのヒダヒダがついた板（フィン）
- 自然対流による空冷に期待
で、パソコンケース内の他のファンの風に当たることで、冷やします。
ファンレスの利点（メリット）は、音のするファンがないので、静かなパソコンを作る時に使います。
ファンレスの欠点（デメリット）は、性能の高いものはファンレスにできないので、性能を期待できません。
さらに、金属の素材代が高騰しているので、巨大なアルミの塊のフィンがコスト面でも高くってしまいます。分厚いものがあるので、その場合は、スロットを２つ分占拠してしまいます。
静かさを最優先にして、ファンレスの音がしないものを使う人も増えました。
ファン付き
冷却ファン付きのグラフィックスカードが一番種類も豊富で安いです。
- ファンを回して強制的に空冷ができるので性能を追求できる
- 表面積を少なくできるので、アルミのヒダヒダのフィンが小さくできる
- ファンをたくさん付けて空冷を大きくできる
- 複数のファンをつけると、ファンの風切り音が唸りの元になってうるさい
利点は多い反面、処理能力全開で発熱も激しい状態ではファンが高回転します。その”風切り音がうるさい”欠点があります。
グラフィックスカードは、スロットを２つ占有することが多くて、カード自体の長さも長いので、ケースよっては収まらないことがあります。
水冷式
パソコンを静かにするために、熱の発生するCPUとグラフィックスカードを、冷却水を循環させて冷やすものです。暖まった水は、ラジエータと呼ばれる放熱機で熱を排出します。エアコンの屋外機や車のエンジンについているラジエータと同じ原理です。
空冷のグラフィックスカードの空冷ファンとフィンを外して、専用の水冷用のブラケットを取り付けます。水冷用の水を通すパイプをつけます。
水冷式は、
- 水冷のラジエータ部分だけ重くなる
- とにかく、手間がかかりすぎる
- 水冷の高価なパーツが別に必要
なので、私自身は作りません。
昔、「エアコンの屋外機を付ける」水冷の斜め上をいく無茶な冷媒式の高クロックマシンを友人が作って、凍結＆結露で壊れまくるのを楽しそうに自慢していたのを見て「ダメだこりゃ」と感じました。
まぁ、我々は銅パイプを鑞付けしてつないだりする道具と技術を持っているので、やろうと思えば、いろいろ楽しい配管工作ができますけどｗ
グラフィックカードの大きさ
グラフィックカードの大きさは様々です。
高性能なグラフィックカードは、フルサイズの大きいものが多いので注意しましょう。
- フルサイズ Full Size：33 × 14 × 7 cm
- フルレングス Full Length：33cm弱
- フルハイト Full Height：14cm
- 4スロット：7cm
- ダブルスロット：3.5cm
インターフェイス：PCI Express と スロット占有
PCI Express スロット
PCI Expressは、ピーシーアイエクスプレスと言います。PCI-Eと略すことも多いです。CPUと高速にデータ通信をするための拡張スロットです。
グラフィックスカードは、PCI Express スロットに挿す決まりになっています。このPCI Expressスロット規格は ヴァージョンアップされて、今は「PCI Express 3.0」です。さらに、転送速度も、16倍速の「×16」が普通になりました。
PCI Expressのバスの物理的な大きさ・幅がたりずに、２つ分の幅をとってしまうものが増えました。せっかく、PCI-Eスロットがあっても、一つはふさいで使えなくなるので困ります。
そこで、マザーボードによっては、２スロット分の隙間をあけたグラフィックカード専用の差し口（PCI Express ×16）スロットがあるものが増えました。
ロープロファイル ブラケット
小さいケースにグラフィックカードをさすときには、「ロープロファイル」の小さい基板を選びます。
さらに、小さいサイズのブラケットに付け替えます。
こんなかんじで、ブラケットを小さいのに換えて、二つにわけることをします。具体的には、こちらで書きました。
グラフィクスカード用の電源ポートの有無
グラフィックスカードへの電気の供給は、PCI Expressのスロットからします。しかし、処理能力をあげるために電力をたくさん使う高性能なグラフィックカードは、PCI-Expressのスロットからの電流が足りないので、カードに直接、ATX電源からDCケーブルをつないで電気を供給するようにします。
グラフィックスカードに電源ポートがあって必要な場合、ATX電源側からDCケーブルを引っ張ってこなければなりません。６ピンのグラフィックス用のコネクタがない電源の場合、余っているDC電源ケーブルを変換するケーブルを使います。
私は、グラフィックスカードに電源ポートのないものをあえて選ぶ場合が多いです。
出力解像度、4K（UHD）対応など
対応しているディスプレイの解像度です。
2万円以上のグラフィックカードなら、UHD（4K）の 3840×2160の表示を3枚のディスプレイをつないで表示できます。
リアル4K、5Kから、超ワイドディスプレイの解像度にも対応していると思います。ドライバーソフトによる対応がほとんどなので、自分の持っているディスプレイの最大表示解像度に対応していることを確認してください。
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グラフィックカードの用語集
GPU
Graphics Processing Unit（グラフィックプロセッシングユニット）のことで、画像処理を得意とする演算用プロセッサー（ICチップ）です。
パソコンの中央処理ユニット、CPUと違うのは、画像処理、3Dデータやベクトル計算などを高速に計算処理するように作られています。
NVIDIAなら、GeForce GTX、AMDなら、Radeon RX 等があります。
シェーダーユニット（shader unit）
グラフィックボードの主要部品の一つで、映像処理「シェーディング」を分担するICチップです。平行して処理するものなので、ユニットが多いほど処理能力が高くなります。この辺は気にしなくて良いです。
シェーディング（shading）
立体の骨組に、色や影をつける演算処理のことです。
パソコン黎明期、シャープのX68000には、このシェーダー用のボードが1枚数十万円するものが売られていて、720×480ドットのフルカラーの画像を何時間もかけて計算していました。
コアクロック
GPUをうごかす周波数で、数字が大きいほど速くなります。単位は、MHzです。今は、1GHz ＝ 1000MHz レベルになりました。
ブーストクロック
処理能力が必要な時に、動作クロックを一次的に上げてることを言います。それだけ消費電力が増えるし熱もでるので、必要な時だけアップするようにします。1〜2割増しくらいです。
メモリー容量、VRAM
ディスプレイに表示する画像データを一次的に置くメモリーのことです。Video RAM で、VRAMです。昔は、VRAMに使うメモリーが高速で読み書きするために高価なものだったので、あとで追加するようなこともしていました。今は、グラフィックカードにハンダ付けされています。
VRAM容量の大小は、
- マルチディスプレイにするときに、何枚のディスプレイをつなげられるか？
- UHD（4K）、リアル4K、5Kなどの高解像度の画面をフルカラーで表示できるか
- フレームレートを60Hzから、120Hz、144Hzといった高速描画に対応できるか？
になります。4GBだと、UHD（4K）のディスプレイを三枚枚余裕で表示できます。
高いグラフィックカードは倍の8GBとか搭載しています。5Kディスプレイを3枚つなぐのなら、8GBです。
フレームレート
1秒当たりに何枚の絵を描き変えられる枚数です。リフレッシュレートとも言う。単位は、「fps」か「Hz」。
基準は、フルHDの 1920×1080を一秒間に60枚描き変える 1080p / 60fps。
倍の120Hz（fps）か、144Hz（fps）で表示できるのがゲーム用ディスプレイ。
描き変え枚数が多いほど動画が滑らかに動く。パソコンゲームでは、144Hzの高速描写のタイプが好まれる。
メモリー規格（DDR）
VRAMのメモリーの種類のことです。GDDR5が今は主流です。超高速なタイプです。
メモリークロック
VRAMメモリーを読み書きするタイミング、周波数のことです。大きい数字ほど速くなります。MHz、GHzの単位です。
年々、新モデルが出る度に、速度がアップします。今は、7GHzに達しました。
メモリーバス幅
グラフィックメモリーとGPUの間で、動作クロック1Hzで動かせるデータの量です。この幅の数字が大きいほど、一度にたくさんのデータが出し入れできるので、速くなります。単位は、bitです。
256bit と 128bitでは、データの量が二倍違いますから、どちらが速いか？一目瞭然ですよね？ 速いってことは、値段も高いです。
SLI / CrossFire
二枚のグラフィックカードをつないで、処理能力を上げる方式のことです。NVIDIAは、SLI、AMDは、CrossFire（クロスファイア）と言います。
バスインターフェイス
グラフィックカードとマザーボードの接続形式のことです。PCI Express 3.0などの規格があります。 ×16 ×8など規格のスロットに付けます。
通常は、×16のPCI ExPres 3.0などの最新、最大規格のスロットに差し込みます。
対応API
Windows 10やmacOS、Linuxなどのオペレーティングシステム（OS）で、グラフィックスなど描画を担当するプログラムAPI（プログラム群）が対応しているのかどうかの有無です。
DirectX 12（ダイレクトエックス）
Windows 10で使われます。PCゲームは、このWindows 10で動く物がほとんどで、DirectXに対応しています。
OpenGL（オープンジーエル）
元々は、グラフィックスを最も得意としたUNIXワークステーション（小型スパコン）を作っていたSGI（エスジーアイ）のUNIXマシンで使われていた グラフィックスのAPIです。
オープン標準規格として公開されているので、あらゆるオペレーティングシステム（OS）に採用されています。macOSは、独自のグラフィックAPI「Metal」を持っていますが、OpenGLにも対応しています。
仮想通貨（マイニングブーム）によるグラフィックカード高騰の結末
仮想通貨の採掘（マイニング）にグラフィックスカードを使うことから、世界中でパソコンのグラフィックスカードの品不足が続いていました。
とくに、2017年秋以降、仮想通貨のビットコイン価格の暴騰がテレビのニュースに流れるようになってから、グラフィックスカードの価格が高騰しはじめました。
グラフィックスカードなどパソコンのパーツは、発売から１年も経てば、２割〜半額になるので、安くなるのを待って買うのが、私のような自作PCを作る人間の常識でした。
2018年の春以降で、ビットコインなどの仮想通貨の高騰、コロナのパンデミックによる IT化の加速で半導体不足し、ロシアのウクライナ侵攻による世界大戦のため、原材料が高騰しています。
2022年秋〜、金利差による急激な円安で価格が高騰していますが、仮想通貨の崩壊と金融危機から、パソコン需要も減り、在庫がダブつき始めて徐々に価格が下がってきています。
以上を踏まえて、
おすすめのグラフィックカードを紹介
2020年10月時点での、おすすめのグラフィックカードは、
NVIDIA
GeForce GTX 1650 / 1650 SUPER
2020年は、この型番のモデルが標準になるでしょう。
1万円台で、そこそこの処理能力があるので、ちょっとしたPCゲームもできます。
GeForce GTX 1660 / 1660Ti / 1660 SUPER
「VRChat」という、3Dモデリングしたアバターで参加して、仮想空間で遊ぶサービスが注目を浴びています。
3DゴーグルなどのVR機材を使ったり、ディスプレイで表示して使うにしても、グラフィックカードは高い能力が必要となります。だいたいの目安が、GeForce GTX 1060以上となっています。
2020年後半で、モデルも、無印、Ti、SUPERの3グレードに増えて、種類が1番多いモデルです。
AMD
Radeon RX 5500、5700（安くなった 580、570）
Radeon RX550は、エントリーモデルです。価格も100ドルです。
それでも、マイニングブームの日本では、倍の二万円ほどしていました。性能的には、GTX 1050クラスです。ただし、安くするために、VRAMを2GBと半分に削っているので、UHD（4K）が二枚までしか表示できません。
2022年で良い物を選定中。
1万円以下のとにかく安いグラフィックカード/ビデオカード
新たにページを作りました。
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5千円以下で買える そこそこのグラフィックカード/ビデオカード/GPU の紹介
「Amazonで5千円以下で買えるグラフィックスカード/ビデオカードのおすすめは？」というお題をいただいたので、記事にしました。 2017年秋にAmazonで5千円弱で買ったグラフィックカード 電子カ ...
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まとめ
このページは、グラフィックカードのレビュー記事で必要な、グラフィックカード（ボード）について、用語や型番を解説するページです。
アンカーをつけて、どのページからも用語を参照できるようにしていきます。私のグラフィックスカード関連のメモ帳として使いますから、その都度、最新の情報へ更新します。
