「ATI Radeon HD 5770」CrossFireXテスト。2万円のカード2枚でHD 5870に迫れるか？

　世界初のDirectX 11対応GPUとして，たいへん順調な滑り出しを見せているATI Radeon HD 5000（以下，HD 5000）シリーズ。その実力パフォーマンスはレビュー記事でお伝えしているとおりだが，価格対性能比，消費電力対性能比に優れるGPUシリーズであることに，疑いの余地はない。2009年10月末日時点での課題は流通量くらいである（※それはそれで，大いに問題だったりするのだが）。

→ATI Radeon HD 5870レビュー記事
→ATI Radeon HD 5850レビュー記事
→ATI Radeon HD 5770＆5750レビュー記事

　今回は，そんなHD 5000シリーズのうち，概ね2万円程度から購入可能（※2009年10月31日現在）な「ATI Radeon HD 5770」（以下，HD 5770）搭載グラフィックスカードを2枚使って，2-way ATI CrossFireX（以下，CFX）のパフォーマンスを検証してみたい。Stream Processor数800基のGPUを搭載したグラフィックスカード2枚で，同1600基のシリーズ最上位モデル「ATI Radeon HD 5870」（以下，HD 5870）に迫れるかをチェックしてみよう，というわけだ。

HD 5770 ×2はHD 5870とわたりあえるか？

ATI Radeon上位モデルと横並びで比較

SAPPHIRE HD 5770 1G GDDR5 PCIE DUAL DVI-I/HDMI/DP
メーカー：Sapphire Technology
問い合わせ先：アスク（販売代理店） [email protected]
実勢価格：1万9000〜2万4000円（※2009年10月31日現在）

　今回，CFXのテストに用いたのは，レビュー記事でも利用したAMDのリファレンスカードと，Sapphire Technologyの販売代理店であるアスクの協力で入手した，「SAPPHIRE HD 5770 1G GDDR5 PCIE DUAL DVI-I/HDMI/DP」（以下，SAPPHIRE HD 5770）だ。
　SAPPHIRE HD 5770は，リファレンスデザインを踏襲した製品で，動作クロックやグラフィックスメモリ容量はリファレンスカードとまったく同じ。今回，比較対象として用意したのは，HD 5870，「ATI Radeon HD 5850」（以下，HD 5850）リファレンスカード），「ATI Radeon HD 4870 X2」（以下，HD 4870 X2）で，これらの主なスペックをまとめたものが表1になる。


　冒頭で，HD 5770のStream Processor数はHD 5870の半分と述べたが，動作クロックはそのままに，“いろいろと半減”しているHD 5770が，2枚差しでどこまでがんばれるかが，本稿のポイントということになるだろう。

SAPPHIRE HD 5770を別の角度から。紛れもなくリファレンス仕様のカードである

HD 5770リファレンスカード。CFXのテストに当たっては，本製品をマスター（プライマリ）とし，SAPPHIRE HD 5770はスレーブ（セカンダリ）で用いた

　テスト環境は表2のとおり。基本的にはHD 5770レビュー時のままだ。

　HD 5770レビュー記事の掲載後に，AMDは新しいグラフィックスドライバ「ATI Catalyst 9.10」をリリースしているが，HD 5770はサポート対象になっていないため，今回は，先のレビュー時と同様，AMDからレビュワー向けに配布された「8.66.6-091006a-089804E」用ドライバで，バージョンを統一している。


　テスト方法は4Gamerのベンチマークレギュレーション8.2準拠で，「バイオハザード5」については，海外向けとなる「Resident Evil 5」の公式ベンチマークソフトを利用している点もHD 5770のレビューと同じ。そのため，HD 5770レビュー記事から，流用できるスコアは積極的に流用するが，高いグラフィックス負荷環境下でこそ真価を発揮するCFXのテストということもあり，解像度設定は（シングルカードの評価時とは異なり）1680×1050/1920×1200/2560×1600ドットの3パターンとした。

　なお，HD 5770のCFX構成については，以下本文，グラフ中とも「HD 5770 CFX」と表記する。

CFX専用の動作ステートは正常に機能せず？

プライマリカードのPowerPlayにも課題

　さて，HD 5000シリーズの発表時にAMDは，CFXを構成した場合には，「Ultra Low Power State」（以下，ULPS）という特別な動作ステートへ移行することで，セカンダリGPUへの電力供給をカットし，さらなる低消費電力を実現すると説明していた（関連記事）。そこで，まずはこのULPSの実際をチェックしてみることにしたい。

　テストに用いたのは，ログの取得が可能なワットチェッカー，「Watts up? PRO」。OSの起動後，30分間放置した時点を「アイドル時」，レギュレーション8.2で定める各アプリケーションベンチマークを実行したとき，最も高い消費電力値を記録した時点を，各タイトルごとの実行時とし，各時点におけるシステム絵全体の消費電力をまとめたのがグラフ1だ。

　ここでは，アイドル時の消費電力に注目したい。
　HD 5770 CFXは144W，HD 5770は124Wなので，20W高くなっている。アイドル時におけるHD 5770の公称消費電力は18Wなので，カード1枚分高くなっている計算だ。AMDが主張するように，ULPSで消費電力がさらに低下するのであれば，アイドル時におけるHD 5770 CFXの消費電力は，HD 5770のそれにもっと近づいていなければつじつまが合わないのに，そうなっていないのである。

グラフ画像をクリックすると，別ウインドウで拡大版を表示します

アイドル時におけるスレーブGPUの動作状況（※サムネイルをクリックすると，別ウインドウで全体を表示します）

アイドル時におけるマスターGPUの動作状況（※サムネイルをクリックすると，別ウインドウで全体を表示します）

　このとき，アイドル時におけるスレーブGPUの動作クロックをATI Catalyst Control Center（以下，CCC）のATI OverDriveから確認すると，コアクロック，メモリクロックはともに0MHzと表示されていた。ただその一方，搭載するGPUクーラーは20％の設定で回転し続けており，カードへの電力供給が依然として行われ続けていることも推測できる。

　また，CFX環境では，消費電力に関連したもう一つの問題も確認できた。それは，マスターカードにおけるATI PowerPlayの挙動だ。
　マスターカードの動作クロックを同じくCCCから見てみると，アイドル時はコア507MHz，メモリ2GHz相当（実クロック500MHz）。先のレビュー記事で紹介したとおり，シングルカード構成だと，順に157MHz，1.2GHz相当（実クロック300MHz）までアイドル時には下がるので，今回の構成だと，マスターカードにおけるATI PowerPlayの“効き”が悪くなっているというわけである。

　CCCの示す動作クロックを信用する限り，スレーブカードの消費電力は，少なからず下がっているが，それを，マスターカードの制御周りに生じた問題が帳消しにした結果，ULPSの意義を見いだせないスコアになってしまっている可能性が高い。
　このあたりは，HD 5770を正式にサポートするであろう，「ATI Catalyst 9.11」か，それ以降のドライバリリースを待つ必要がありそうだ。

　頭を切り換えて各アプリケーション実行時を見てみると，HD 5770 CFXの消費電力は，HD 5870と比べて30〜50W程度高く，2枚のグラフィックスカードを利用することによる，消費電力面でのデメリットは小さくないことが分かる。まあこれは逆にいうと，それだけHD 5870の消費電力が素晴らしく低い，ということでもあるのだが。

　なお，グラフ2に示したのは，3DMark06を30分間連続実行させた時点を「高負荷時」として，アイドル時ともども，TechPowerUp製のGPU情報表示ツール「GPU-Z」（Version 0.3.5）から取得したGPU温度のデータだ。
　室温は20℃で，システムはPCケースに組み込まない，いわゆるバラック状態でテストしているが，やはりGPU温度でも，HD 5770 CFXはHD 5870と比べて不利といえる。CFX構成を行うに当たって，ケース内のエアフローなど，冷却面への配慮は必須だろう。

シングルカード比で170〜180％の性能を発揮

HD 5870を上回る場面も多く見られる

　消費電力とGPU温度では，2枚のグラフィックスカードを搭載することのデメリットが大きく出てしまったが，パフォーマンス面はどうか。
　グラフ3，4は，「3DMark06」（Build 1.1.0）の総合スコアを比較したものである。HD 5770 CFXは，解像度が高ければ高いほど，グラフィックス描画負荷が高ければ高いほど，HD 5770比でスコアが大きく伸びている。2560×1600ドットでの「高負荷設定」で，HD 5770に対して184％というのは，なかなかインパクトが大きい。
　また，すべてのテスト条件でHD 5870のスコアを上回り，シェーダプロセッサ800基当たり，容量1GBのグラフィックスメモリを確保できるHD 5770 CFXのアドバンテージも見て取れよう。


　極めて描画負荷の高いテスト条件になっている「Crysis Warhead」のテスト結果がグラフ5，6だ。シングルカード構成に対するHD 5770 CFXの“スコア伸び率”は50〜70％程度。Crysis Warheadは，マルチGPUの恩恵を比較的受けにくいタイトルで，それを勘案すればがんばっているスコアだが，HD 5870に届いていないのも確かだ。
　プレイアブル，という観点では，「標準設定」の1920×1200ドット，高負荷設定の1680×1050ドットが限界ラインとなる。


　続いて，グラフ7，8に示した「Left 4 Dead」だと，HD 5770 CFXとHD 5770の関係は，3DMark06に近い。しかし，HD 5870にはあと一歩というところに留まった。


　シェーダプロセッサ数（≒テクスチャユニット数）に応じたスコアが出やすい「Call of Duty 4: Modern Warfare」（以下，Call of Duty 4）では，HD 5770 CFXが多くの解像度で圧倒的なスコアを示している（グラフ9，10）。HD 5770シングルカードに対して，90％以上も高い平均フレームレートを叩き出しており，HD 5870と比べた場合も，スコアは6〜14％ほど上回った。
　まずシェーダプロセッサ数でHD 5870ともども残る3製品を引き離し，さらに，シェーダプロセッサ当たりのメモリ容量で，HD 5870に対しても優位に立ったと見てよさそうだ。


　海外版の公式ベンチマークソフトを用いることで，CFXでもスコアの向上を見込めるようにした「バイオハザード5」のテスト結果がグラフ11，12となる。本タイトルは，マルチGPUに最適化されていることもあって，HD 5770 CFXとHD 4870 X2のスコアが全般的に高い。
　HD 5770に対するスコアの向上率は65〜80％だった。


　グラフ16に示した「ラスト レムナント」では，HD 5770 CFXとHD 5870のスコアが並んでいる。最も分かりやすくCFXの効果が出ているといえるかもしれない。
　ちなみに，HD 5770比でのパフォーマンス向上率は77％程度で，これも十分高いレベル。


　パフォーマンス検証の最後は，「Race Driver: GRID」（以下，GRID）になる（グラフ14，15）。全体的な傾向はLeft 4 Deadに似ているが，高負荷設定でHD 5770 CFXがHD 5870といい勝負を演じている点は押さえておきたい。

最初から2枚買うくらいならHD 5870に行くべき

だが，アップグレードパスとしては面白い

SAPPHIRE HD 5770の製品ボックス

　バイオハザード5のスコアが参考値である（※実際の日本語製品版だと，今のところ今回示したテスト結果を体感できるわけではない）点は注意してほしいが，HD 5770 CFXの効果は，対応アプリケーションにおいてたいへん良好だ。10月下旬時点の実勢価格が4万円台中後半になっており，流通量も決して多いとはいえないHD 5870と比べると，コストパフォーマンス，入手のしやすさとも，HD 5770 CFXのほうが上である。

　しかし，2枚差しであるがゆえの弊害もHD 5770 CFXには確かにあり，スマートさでは間違いなくHD 5870に軍配が上がる。それを踏まえると，最初からHD 5770 CFXに手を出すくらいなら，HD 5870を探して購入するほうが，正しい選択だろう。
　一方，ひとまずHD 5770を1枚で運用しておいて，今後，ディスプレイを買い換えたり買い足したりした結果，性能面に不満が出たら，もう1枚手に入れて，HD 5870相当のパフォーマンスを手に入れる――そういったロードマップを描ける人にとっては，アップグレードパスとして，悪くない選択肢といえる。

　その頃までに，ATI Catalystの諸問題が解決していることを期待したい。