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第1部:Windows 7時代のPC自作術
ビデオカード編
TEXT:Jo_Kubota、石川ひさよし、西川善司
Direct Computeで変わるGPGPUの世界
利便性が大幅に高まったGPUコンピューティング
 GPUを3Dグラフィックス以外の汎用的な処理に用いるGPGPU(General Purpose computation on GPU)環境と言えば「NVIDIA CUDA」や「ATI Stream」がおもに利用されてきた。これらのGPGPU技術を利用することでビデオカードやチップセット内蔵グラフィックス機能を使って、動画エンコードや物理法則にもとづいた動作シミュレーションなどをCPUよりも何倍も高速に処理することができる。しかし、CUDAにしろ、Streamにしろ、いずれもGPUメーカーが独自に用意したAPIであり、事実上CUDAが利用できるのはNVIDIAのGPUのみ、Streamが利用できるのはATIのGPUのみであり、アプリケーションメーカーは一つの機能を実現するためにも個別に対応する必要があった。

 しかし、Microsoftが用意したGPGPU用のAPI「Direct Compute」により、DirectX 10.x以降の対応ビデオカードなら、GPUを問わずにGPGPUが使えるようになる。これもアプリケーション側の対応が必要となるが、その労力はCUDAとStreamに両対応する場合の半分ですみ、ユーザーもアプリケーションの対応状況を意識してGPUを選ぶ必要がなくなる。そのため、今後はGPGPUの普及がさらに加速してゆくものと考えられる。(Jo_Kubota)
image
imageGPGPUは動画だけじゃない!
GPGPU対応アプリケーションの代表と言えば動画エンコードソフトだが、最近ではCyberLinkのMediaShow 5のような顔認識などにも使われるようになってきている
image
【検証環境】
CPU:Intel Core i7-950(3.06GHz)
マザーボード:ASUSTeK P6T(Intel X58+ICH10R)
メモリ:ノーブランド PC3-10600 DDR3 SDRAM 2GB×3
HDD:日立GST Deskstar P7K500 HDP725050GLA360(Serial ATA 2.5、7,200rpm、500GB)
OS:Windows 7 Ultimate 64bit版
imageDirect Computeでより身近な存在に
細かな波の動き一つ一つを演算し、リアルな海面を描いたデモ。Direct Computeの登場により、ソフトウェア開発者はGPUメーカーに縛られることなくコードを書けるようになった
XFX
HD-577A-ZNF
実売価格:23,000円前後
問い合わせ先:info@synnex.co.jp(シネックス)
URL:http://www.xfxforce.jp/
Radeon HD 5770 GDDR5 SDRAM 1GB
グラフィックス 6.0 ゲーム用グラフィックス 6.0
image人気のHD 4770に後継モデルが登場
初の40nm製造プロセスを採用し、大きな注目を浴びたRadeon HD 4770の後継にあたるDirectX 11に対応したRadeon HD 5770を搭載するビデオカード。性能はもちろんのこと、アイドル時の消費電力が公称18Wと低いのも魅力だ。
Specification
コアクロック:850MHz
ビデオメモリバス幅:128bit
メモリクロック:4.8GHz
接続インターフェース:PCI Express 2.0 x16
出力インターフェース: HDMI×1、DisplayPort×1、DVI-I×2
GIGABYTE
GV-N26SO-896I
実売価格:22,000円前後
問い合わせ先:03-5812-5820(リンクスインターナショナル)
URL:http://club.gigabyte.co.jp/
GeForce GTX 260 GDDR3 SDRAM 896MB
グラフィックス 7.3 ゲーム用グラフィックス 7.3
image 独自の品質管理と高いOC率が魅力
GeForce GTX 260を搭載したビデオカード。GIGABYTE独自の品質管理規格、Ultra Durable VGAに準拠し、PCB基板に2オンス銅箔層、日本製コンデンサなどを装備することでオーバークロックモデルにもかかわらず高い安定性を実現しているという。
Specification
コアクロック:650MHz
ビデオメモリバス幅:448bit
メモリクロック:2GHz
接続インターフェース:PCI Express 2.0 x16
出力インターフェース: HDMI×1、DVI-I×1、Dsub 15ピン×1
Windows 7でDirectX 11時代へ
今、大きく注目されているDirectX 11とは
 Windows 7のGUIを司るデスクトップウィンドウマネージャー(DWM)はDirectX 10.1ベース(正確にはDirect3D 10.1ベース)だが、同時にDirectX 11(正確にはDirect3D 11。以下、ほぼ同義として扱う)も提供される。Windows VistaのDWMはDirectX 9ベースで、後にDirectX 10/10.1が提供された関係とほぼ同じだと思ってよい。

 DirectX 10.xには、DirectX 10.x世代のGPUでないと機能を利用できない制限があったが、DirectX 11は、DirectX 11世代だけでなく、一部の機能がエミュレーションで実行されるものの、DirectX 9/10.x世代のGPUでも機能の多くを利用できる。

 DirectX 11のグラフィックスパイプラインでもっとも大きく変わるのがテッセレーションステージの追加だ。テッセレーションとは簡単に言うとポリゴン(正確にはプリミティブ。3Dグラフィックスを構成する面や線分などが含まれる)を分割する仕組のことで、よりなめらかなオブジェクトの描画などが可能となる。DirectX 11のグラフィックスパイプラインでは、このテッセレーションを司る二つのプログラマブルシェーダー(ハルシェーダーとドメインシェーダー)と一つの固定機能シェーダー(テッセレータ)が新設される(図参照)。なお、テッセレーションステージはDirectX 11世代GPUの専用機能になる。

 さらに、DirectX 11では「Direct Compute」と呼ばれる、GPUに汎用演算を行なわせるGPUコンピューティング用途のAPIが新設される。これまでGPUメーカーごとに機能の利用方法が異なり、互換性がなかったGPUコンピューティングだが、実質的に標準化されるためPC業界の期待度は大きい。このDirect Computeを実行するプログラマブルシェーダーはとくに「演算シェーダー」と呼ばれる。ちなみに、Direct Computeの実行にはDirectX 10.x世代以降のGPUが必要で、DirectX 9世代のGPUではサポートされない。

 気になるのはDirectX 11対応ゲームだろう。DirectX 11対応のゲームではやはり新設されたテッセレーションステージの活用が目玉になるわけだが、現状では、2010年発売予定の「Aliens vs. Predator」や、2009年12月発売予定の「COLIN MCRAE:DIRT 2」などのタイトルで採用が表明されている。

 ちなみに、2009年10月現在入手可能なDirectX 11世代のGPUはATI(AMD)のRadeon HD 5xxxシリーズのみ。NVIDIAはDirectX 11世代のGPUコアとして「Fermi」(開発コードネーム)を発表しており、近い将来にハイエンド市場に向けて新GPUの投入を予定しているとのこと。今回も揃わなかったGPU二大メーカーの足並みが、今後のDirectX 11世代GPUおよびアプリケーションの普及にどう影響するのか、興味深いところだ。(西川善司)
imageCOLIN MCRAE:DIRT 2
車両が立てた波のプリミティブをテッセレーションステージを活用することで分割し、よりなめらかな波の描写を実現している
image
Aliens vs.Predator
左がテッセレーション前、右がテッセレーション後

【COLIN MCRAE:DIRT 2】
(C)2009 The Codemasters Software Company Limited ("Codemasters"). All rights reserved.

【Aliens vs. Predator】
(C)SEGA. Aliens vs. Predator &2009 Twentieth Century Fox Film Corporation. All Rights Reserved. Technology 2009 Rebellion(R) Developments Ltd.
image
オレンジ色のマスが新設されたテッセレーションステージを司るシェーダー群。ハルシェーダーはポリゴン分割を計画するプログラマブルシェーダー。テッセレータは実際のポリゴン分割処理を行なう固定機能シェーダー。ドメインシェーダーは分割されたポリゴンの位置付けを行なうプログラマブルシェーダー
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