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その他の特集（2011年）

激突！Bulldozer vs. Sandy Bridge

震撼性能！　Sandy Bridgeに死角なし!!

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ウワサその01 CPU編

検証人：鈴木雅暢

シングルコア vs. デュアルコア、Intel vs. AMD、その結果は・・・

高速度ビデオカメラがとらえたハイレスポンスCPU

　ここからはいよいよ検証のメインである高速度ビデオカメラによる科学的検証に入る。代表的なシングルコアCPU、デュアルコアCPUを搭載した5種類のシステムを用意。Windows XPデスクトップ上での3種類のオペレーションを実行し、その様子を高速度ビデオカメラで記録し、反応速度の違いを比較している。各CPUのグレードは、できるだけ価格帯が近くなるよう実売3万5,000円前後を基準に選定している。

　高速度ビデオカメラとは、その名のとおり、超高速度で撮影できるカメラのこと。本来肉眼や通常のビデオカメラでは認識し得ない動き、目にも止まらぬ短時間での高速現象を正確に記録し、われわれの目に見せてくれる。通常のビデオカメラの撮影は1秒間に30枚（30fps）だが、高速度ビデオカメラは1秒間で1,000枚（1,000fps）、1万枚（10,000fps）といった超高速での撮影が可能。カメラによっては、25万枚（250,000fps）という異次元のスピードで記録することも可能だ。「真実を映すカメラ」と言われているように、そこには錯覚や曖昧さが入り込む余地はなく、事実のみが記録される。今回のテーマであるCPUのレスポンスというような、これまで感覚のみの検証で曖昧なまま処理されてきたものも、科学的に明らかにすることができるわけだ。

今回使用した高速度ビデオカメラ

フォトロン

FASTCAM-MAX 120KC

問い合わせ先：03-3238-2107
URL：http://www.photron.co.jp/

最大12,000fps（1秒に1万2,000枚）の撮影ができるハイエンド高速度ビデオカメラ。前回はモノクロモデル（120K）であったが、今回はカラーモデル（120KC）を利用した。今回は秒間1,000コマ（1ms間隔）に設定し、画面の動きを記録している。レスポンスを見るにはマウス操作とカメラのトリガーの同期がカギとなるが、今回はマウスクリック入力を－5Vの出力に連動させてカメラのTTLトリガーを作動し、毎回撮影のタイミングが同じになるようにしている。カメラの調整／操作は、工業、医療、自然現象など、数々の現場での高速度撮影のキャリアを持つ株式会社フォトロンイメージング部高速度ビデオカメラチームのチーム長である古瀬雅人氏、相澤啓助氏にお願いしている

Core Duo T2400

デュアルコアながら驚異的な省電力を実現したモバイル向けCPU。2MBの両コア共有型2次キャッシュを搭載。動作クロック1.83GHz

Pentium D 930

CPU最大手であるIntelの主力デュアルコアCPU。各コア2MBずつ、4MBの大容量キャッシュを搭載する。動作クロックは3GHz

Pentium 4 650

1年前までIntelの主力CPUとして親しまれてきたシングルコアCPU。動作クロックは3.4GHz、2次キャッシュ容量は2MB

Athlon 64 X2 3800+

性能と消費電力のバランスのよさから自作PCユーザーに人気の高いAMDのデュアルコアCPU。動作クロックは2GHzだ

Athlon 64 3800+

消費電力の低さや3Dゲーム性能の高さで定評のあるAM
DのシングルコアCPU。2次キャッシュは512KB、動作クロックは2.4GHz

メーカー	Intel
製品名	Core Duo T2400	Pentium D 930	Pentium 4 650
動作クロック	1.83GHz	3GHz	3.4GHz
コア	デュアルコア	デュアルコア	シングルコア
システムバス	667MHz	800MHz	800MHz
1次キャッシュ容量	32KB×2	16KB×2	16KB
2次キャッシュ容量	2MB	2MB×2	2MB
実売価格	37,000円前後	40,000円前後	34,000円前後

メーカー	AMD
製品名	Athlon 64 X2 3800+	Athlon 64 3800+
動作クロック	2GHz	2.4GHz
コア	デュアルコア	シングルコア
システムバス	1,000MHz	1,000MHz
1次キャッシュ容量	128KB×2	128KB×2
2次キャッシュ容量	512KB×2	512KB
実売価格	37,000円前後	36,000円前後

※価格は4月中旬現在のもの

　高速度ビデオカメラが使われるのは、主に企業や大学などの研究・開発機関。その活躍の場は、自動車の設計開発、医療など多岐にわたる。たとえば、自動車の衝突時の安全性を高める研究するという場合、自動車が衝突する瞬間にはどのようなことが起こっているのか、どの部分が弱いのか、これをまず知る必要がある。この瞬間を記録して、衝突時の現象をスローモーションで見ることができるようにするのが高速度ビデオカメラの役割だ。PCに関連する部分でも、液晶の応答の様子やインクジェットプリンタのインクが付着する瞬間など、さまざまな場所で研究材料として利用されている。この企画は前回と同様、高速度ビデオカメラのトップメーカーであるフォトロンの協力を得て実現した。

　ちなみに、下には今回テストに利用したシステムのPCMark05のスコアを掲載している。複数のタスクを同時に処理する項目がいくつか含まれているためデュアルコアCPUに有利な傾向があるのだが、同価格帯でチョイスしたためか、デュアルコアCPUはみな似たようなスコアで、シングルコアに比べて15～20％の差が付いている。

　また、右に掲載したのは、今回のシステムの起動時間である。AMDのCPUが高速で、Pentium 4／Pentium Dが続き、Core Duoはかなり遅れを取っている。こちらはシングルコア、デュアルコアと言うよりも、プラットフォームの違いで差が付いている印象だ。マザーボードが変われば違ってくる可能性もあるが、参考として見ていただきたい。

「錯覚」や「曖昧さ」を排除する秒間1,000コマの世界

今回は秒間1,000コマ、つまり1ms間隔で画面の動きを記録している。利用した液晶ディスプレイ（アイ・オー・データ機器「LCD-AD202GW」の応答速度は16msだから、それよりもずっと高速での撮影。見た目には一瞬でしかないスタートメニューの表示プロセスも、30コマ以上にわたり克明に記録される

今回高速度ビデオカメラ撮影を行なったCPUのベンチマーク結果

【テスト環境】

［Core Duo環境］
マザーボード：MSI 945GT Speedster Plus（Intel 945GT）
メモリ：ノーブランド PC2-5300 DDR2 SDRAM（CL＝5）512MB×2

［Pentium D/4環境］
マザーボード：Intel D975XBX（i975X）
メモリ：ノーブランド PC2-5300 DDR2 SDRAM（CL＝5）512MB×2

［Athlon 64/64 X2環境］
マザーボード：ASUSTeK A8N32-SLI Deluxe（NVIDIA nForce4 SLI X16）
メモリ：ノーブランド PC3200 DDR SDRAM（CL＝3）512MB×2

［共通環境］
ビデオカード：NVIDIA リファレンスGeForce 7800 GTX（256MB、ForceWare 81.98）
HDD：日立GST Deskstar T7K250（Serial ATA 2.5、7,200rpm、250GB）
OS：Windows XP Professional SP2（DirectX 9.0c）
Vsync：OFF