「CPU直結40レーンPCIe 2.0」の威力はいかに。Core i7-3960X＋SLI＆CFX動作検証

　2011年11月14日に掲載したCore i7-3000番台のレビュー記事で，「Sandy Bridge-E」と呼ばれてきた新世代ハイエンドCPUはあくまでも極々少数のニッチな層に向けた存在であり，豊富なPCI Express 2.0（以下，PCIe 2.0）レーン数などに魅力を感じる人向けの選択肢だと筆者は述べた。

　このあたりはレビュー記事でも触れたが，Core i7-3000番台は，CPU側に40レーンものPCIe 2.0インタフェースを統合しているのが，大きな特徴となっている。
　Core i7-3000番台の置き換え対象となるCore i7-900番台の場合，システム全体のPCIe 2.0サポートは32レーンだが，PCIe 2.0インタフェースが統合されるのは「Intel X58 Express」（以下，X58）チップセットのほうだ。CPUとの物理的な距離がある分，CPUを介したデータ転送時には，レイテンシの面で不利となる。
　一方，Sandy BridgeコアのCore i7-2000番台だと，PCIe 2.0インタフェースはCPU側に統合されるものの，今度はレーン数が16と少なく，マルチGPU構成をとろうとすると，フルスペックの16レーン接続を諦める必要が出てくる。その意味でCore i7-3000番台は，X58チップセットとCore i7-2000番台のイイトコ取りということもできるのである。

　では実のところ，PCIe周りのスペック面で明らかな優位性を持つCore i7-3000番台は，マルチGPU環境で従来製品に対して優位性を示せるのか。レビューの追試として，本稿ではそのあたりをテストしてみたい。

SLIとCFXの両方でテストを実施

高負荷環境を想定したセットアップに

SMD-16G68CP-16KL-Q-BK
Micronチップ搭載のDDR3L-1600対応モジュール4枚セット
メーカー：サンマックス・テクノロジーズ
問い合わせ先：パソコンショップ・アーク
パソコンショップ・アーク販売価格：1万1980円（税込 ※2011年11月22日現在）

　Core i7-3000番台の概要は解説記事，CPU性能はレビュー記事をチェックしてもらうとして，さっそくテストのセットアップに入ろう。

　今回用意したCPUは，レビュー記事でも用いた「Core i7-3960X Extreme Edition/3.3GHz」（以下，i7-3960X）と「Core i7-990X Extreme Edition/3.46GHz」（以下，i7-990X），そして「Core i7-2600K/3.4GHz」（以下，i7-2600K）。SLIおよびCrossFireX（以下，CFX）のスコアをチェックすべく，今回は「GeForce GTX 580」（以下，GTX 580）および「Radeon HD 6970」（以下，HD 6970）搭載製品を2枚ずつ用意することとした。
　プライマリは，4Gamerで独自に用意したGTX 580カードと，HD 6970のAMDリファレンスカードとし，セカンダリカードは，GTX 580，HD 6970とも，ASUSTeK Computerの協力を仰いでいる。

ENGTX580/2DI/1536MD5 リファレンス仕様のGTX 580カード メーカー：ASUSTeK Computer 問い合わせ先：ユニティ（販売代理店） [email protected] 販売終了

EAH6970/2DI2S/2GD5 リファレンスデザインを採用したHD 6970 メーカー：ASUSTeK Computer 問い合わせ先：ユニティ（販売代理店） [email protected] 販売終了

　そのほかテスト環境は表のとおりで，Intel製の「Intel X79 Express」（以下，X79）マザーボード「DX79SI」を用いる点も含め，基本的にはCore i7-3000番台のレビュー時と同じだ。ただし，Radeon用のグラフィックスドライバをテスト時点の公式最新版「Catalyst 11.11」へ変更している関係で，レビュー記事からのスコア流用は行わない。


　テスト方法は基本的に4Gamerのベンチマークレギュレーション11.1準拠だが，レビュー記事と同じく，「バトルフィールド 3」（以下，BF3）でのテストも行うことにした。BF3のテストでは，米田 聡氏によるGPU検証記事から，最も描画負荷の高い「THUNDER RUN」シークエンスを選択。グラフィックスオプションの基本設定は同記事のそれを踏襲する。
　マルチGPU動作では，高いグラフィックス負荷状況が前提となるため，テスト解像度は1920×1080ドットおよび2560×1440ドットを選択（※筆者手持ちの30インチディスプレイだと標準では2560×1440ドット解像度を持たないため，「PowerStrip」からカスタム解像度として追加した）。「標準設定」並びに「低負荷設定」は省略し，4xアンチエイリアシングと16x異方性フィルタリングを適用した「高負荷設定」でのみテストを行う。

　なお文中，グラフ中とも，マルチGPU動作時は，「（CPU名）＋SLI」「（CPU名）＋CFX」といった形で表記し，シングルGPUと区別したいと思うので，この点はあらかじめお断りしておきたい。

16レーン×2＆低レイテンシ接続は

マルチGPU環境でこそ活きるか

　ではテスト結果を見ていこう。本稿では，GTX 580搭載時のテスト結果を奇数番，HD 6970搭載時のテスト結果を偶数番でそれぞれチェックすることとし，それぞれ，3つのプラットフォーム上で2枚もしくは1枚差ししたときのスコアを比較していく。

　というわけでグラフ1，2でPerformanceプリセットのスコアを見てみると，i7-3960X SLIとi7-3960X CFXのスコアが頭一つ抜け出ているのが分かる。i7-990X SLI＆CFXやi7-2600K SLI＆CFXと比べて7〜9％高いスコアだ。
　Extremeプリセットになると，プラットフォームによるスコア差はほとんどなくなったが，これは，「PCIeのレーン数やPCIeインタフェースの場所ではないところがボトルネックとなっている」ということなのだろう。


　グラフ3，4は，「S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat」（以下，STALKER CoP）における「Day」シークエンスのテスト結果だ。ここでは「i7-3960X SLI＆CFX ＞ i7-2600K SLI＆CFX ＞ i7-990X SLI＆CFX」という順番で，優劣がはっきり付いた。CPU側のPCIeインタフェースとグラフィックスカードが直結しているSandy Bridge世代が優位で，さらにi7-3960X SLI＆CFXではインタフェース帯域幅の大きさも効いているわけだ。
　ちなみにi7-3960X SLI＆CFXとi7-990X SLI＆CFXのスコア差は4〜11％となる。


　STALKER CoPのテストシークエンス中で最も描画負荷の高い「SunShafts」だと，全体的には3DMark 11のExtremeプリセットと近いスコア傾向に落ち着いていく（グラフ5，6）。ただそれでも，「i7-3960X SLI＆CFX ＞ i7-2600K SLI＆CFX ＞ i7-990X SLI＆CFX」という力関係は揺らいでいない。


　試験的にテストを実施したBF3の結果がグラフ7，8となる。ここでのテスト結果は3DMark 11のPerformanceプリセットを緩やかにした印象で，i7-3960X SLI＆CFXはスコア面の優位性を見せてはいるものの，圧倒的ではない。
　なお，グラフ8を見ると分かるのだが，HD 6970のCFX動作時，2560×1440ドットではCFXの効果が得られなかった。テストにあたっては最新のCatalyst Application Profileである「Catalyst 11.11 CAP2」を適用させているので，CAP，もしくはドライバ側の問題ということになるだろう。


　BF3とは異なり，フルスペックの16レーン接続によるマルチGPU動作のメリットが大きく出たのが，「Battlefield: Bad Company 2」（以下，BFBC2）である（グラフ9，10）。とくに1920×1080ドットではi7-990X SLIがi7-2600K SLIに対して4〜8％ものスコア差を付けている。また，i7-3960X SLIではi7-990X SLIからさらに1％程度高いスコアを示し，PCIeインタフェース周りのレイテンシが短いことに意味があることも証明している。
　HD 6970のCFX構成が示しているスコアにはやや解せない部分もあるが，2560×1440ドット時の傾向は，GTX 580のSLI動作と同じだ。


　このクラスの製品をテストするにはもはや負荷が低すぎるが，「Call of Duty 4: Modern Warfare」（以下，Call of Duty 4）のスコアも見ておこう（グラフ11，12）。SLIやCFX有効時のスコアは2560×1440ドット時にも200fps台中盤に達するなど，スコアは飽和気味ながら，全体的にはBF3と似たような傾向になっている。


　GTX 580でスコアにバラツキが見られたのが，グラフ13，14の「Just Cause 2」だ。本タイトルはSLIのスコアが伸びにくいのだが，実際，1920×1080ドットでは，SLI動作のメリットがあまり出ていない。2560×1440ドットでも対シングルカードのスコア上昇率はi7-3960X SLIで41.3％だ。
　一方のHD 6970だと，比較的素直にスコアが伸び，また，i7-3960X CFXがi7-990X CFXやi7-2600K CFXに対して3〜12％高いスコアを示した。


　グラフ15，16は「Sid Meier's Civilization V」（以下，Civ 5）の結果となるが，全体的なスコアの揃いぶりからして，1920×1080ドット時の不可解なスコアは，ブレによるものだと見たほうがいいだろう。“軽すぎる”タイトルだと，PCIe 2.0レーン数や接続系統の違いに意味はないと理解しておくのがよさそうである。


　テストの最後，グラフ17，18に示したのは「DiRT 3」のテスト結果で，ここからは，BF3と似た傾向，つまり，まずレーン数（≒帯域幅）がスコアを左右し，接続レイテンシにも相応の意味があることが見て取れる。1920×1080ドット時の平均フレームレートで比較してみると，i7-3960X SLI＆CFXは，i7-990X SLI＆CFXと比べて約4％，i7-2600K SLI＆CFXと比べると約7％高い。

「マルチGPU前提」なら

Core i7-3000番台＋X79には意味がある

　以上，i7-3960X＋X79というプラットフォームは，マルチGPU動作を前提とした場合には「速い」という結果になった。もちろん，どれだけの恩恵が得られるかはゲームによって異なり，「ドライバ側の対応不足でスコアが上がらない」という，いかにもマルチGPU動作らしい問題も内包はしているのだが，少しでも高いフレームレートを得たいというハイエンド層にとって，この結果は意味のあるものといえそうだ。

　ゲーム用途における単体性能ではi7-990Xやi7-2600Kに対して今一つぱっとしなかったCore i7-3000番台だが，やはり，プラットフォームとしての魅力は相応にある。もちろん，「極々少数のニッチな層に向けた製品」という評価が変わるわけではないのだが，少なくとも，コスト度外視で最高の3Dゲーム性能を狙うときにはi7-3960X＋X79の「一択」ということになるだろう。

関連記事：「Core i7-3960X＆3930K」レビュー。LGA2011の「Sandy Bridge-E」は，ハイエンドPC環境に何をもたらすか