建築学科ごっことは?

建築学生におすすめのPCの選び方|グラフィックボードに関する補足

この記事は、下記の記事の補足です。 

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上記の記事では、PCのスペックについては主にCPUとメモリの2つを中心に解説しており、GPUまでは説明していませんでした。

その後、GPUに関する質問が増えたことや、PC・ソフト周りの検索流入の増加したことをきっかけに、「グラフィックボードに関する解説も必要かな」と考えた次第です。

この記事では、GPUとはなにかという基本的な点を説明しつつ、GPUがPCスペック周りでも理解しづらい理由の解説を経て、PC選び・ソフト選びにおけるポイントを解説していきたいと思います。

基礎知識

はじめに、GPUとかグラフィックボードなどの単語に関する基礎知識を紹介します。

GPUとは?

GPUはGraphics Processing Unitの略称で、CPUの働きを補助する部品です。

 CPUはコンピューターのあらゆる計算を担う処理装置ですが、GPUは特に画面の表示に関する処理を司ります。

そのため、動画編集や3Dデータの編集のように、複雑なデータを高速で処理しディスプレイする作業をする場合、このGPUが無いとPCの動作が不安定になったり、スムーズに表示処理ができなくなります。

デスクトップ型PCならともかく、一般的なノートパソコン(家電量販店の店頭に並んでいるノートパソコンとか)には普通GPUは搭載されていません。

CPUがその機能を併用していることがほとんどです。

GPUが載っている=クリエイター向けorゲーマー向け、と言えるかもしれません。

グラフィックボードとは?

  • グラフィックボード
  • グラフィックカード
  • ビデオカード
  • ビデオチップ

など、類似の表現がたくさんありますが、いずれも「GPUが搭載されている基盤」のことです。(ちなみに「CPU」が載っている基盤は、「マザーボード」と呼ばれます)

PCのカスタマイズとかにこだわる人でなければ、GPUもグラフィックボードもほとんど同じ意味と考えていいと思います。

(「◯◯なGPUを載せている」と「◯◯なグラボを載せている」 は、だいたい同じ文脈で使われる。)

GPUの違いや性能がわかりにくい理由

というわけで、

GPU≒グラフィックボード

=画像・映像の処理を専門に担当する演算装置

=プロクリエイター向けな高価なPCに載っているやつ

というものだと理解しておけばひとまずOKです。

 GPUというのは言ってしまえばこれだけのことなのですが、初心者にとっては馴染みにくいパーツだと思います。

その理由は色々あると思うのですが、理由の一つは「製造会社名や製品名、ブランド名をある程度把握していないと、関係性を理解できない」点に在ると思います。

以下、説明します。

建築ソフトとPCにおけるスペック表記の違い

複雑な3Dデータの描写をするソフトウェアには、多くの場合「最低でもこの性能を満たしたPCで操作してください」という「推奨環境」があります。

そのため新しいPCを買うためには、そのソフトウェアを動かせる条件が整っているPCかどうか、しっかりとスペックを確認しなければなりません。

さっそく、建築学科で利用されるソフトの中でも、特に高度な処理を必要とする

  • Revit
  • ArchiCAD
  • Rhinoceros

あたりの推奨動作環境を調べてみましょう。

するとGPUの条件として

  • Revit: DirectX11 対応(リンク
  • ArchiCAD:Open GL 3.2推奨(リンク
  • Rhinoceros:OpenGL 4.1以上推奨(win版)(リンク)

などと記されています。

どうやら、「DirectX」や「OpenGL」という単語がキーワードで、それにまつわる数値を見極めることが、GPU選びにおいて重要なようですね。

ということは、これから買うPCに「Open GL 〇〇対応機種」とかなんとか仕様表に書いてあれば、そのPCを買ってもOKと判断出来そうです。

ところが、事態はそううまくは行きません。

困ったことに、PCのスペック表には「OpenGL」や「DirectX」などという単語が出てこないのです。

ここに、PC初心者を混乱させる要因が潜んでいます。

例えば「Surface Pro 7」の仕様書を見ると、グラフィックカードの部分には

インテル® UHD グラフィックス (i3) Intel® Iris™ Plus グラフィックス(i5, i7)

としか書いてません。

また、「MacBook Pro 16インチ」のグラフィックに関する表記も

AMD Radeon Pro 5300M(4GB GDDR6メモリとグラフィックス自動切替機能を搭載)
Intel UHD Graphics 630

という、やはり見慣れない表記ばかりです。 

これでは、どのPCならどのソフトが使える仕様なのか比較することができません。

このように、GPUに関する表記というのは、ソフトが推奨するスペック表記とPC自体のスペック表記、それぞれが異なる形式で記載されているのです。

なぜこんなことが起こるのでしょうか? 

実は、GPUのスペック表記は、しばしば

  • GPUの製造会社名
  • GPUのブランド名
  • GPUで使われているライブラリ名

が、入り乱れて使われているのです。

それ故に「どの会社がなんというブランドのGPUを制作していて、それにはどんなライブラリが使われているか」という知識がなければ、GPUを選ぶことができないのです。

社名とブランド名とライブラリ名を対応させよう

というわけで、まずは有名なGPUの制作会社と商品名、そしてそれに使われいているライブラリの名前を一通り紹介したいと思います。

代表的な製造会社

GPUを制作している会社は

  • NVIDIA (エヌビディア)
  • AMD(アドバンスト・マイクロ・デバイセズ)
  • Intel(インテル)

の三社がその代表です。

 NVIDIA

NVIDIA (エヌビディア)社は、最も普及しているGPUの制作会社で、オールマイティに処理をこなすスタンダードな会社として知られています。

www.nvidia.com

 AMD

AMD社は通称「アムド」なんて呼ばれたりします。NVIDIAよりも廉価ですが、どちらかといえば上級者向けのパーツを出す傾向にあります。

www.amd.com

Intel

Intel(インテル)社はご存知、CPUを作成している最大手です。

が、単独のGPUは作っておらず、CPU内蔵型と呼ばれる出力の弱いGPUのみ製造しています。

代表的なGPUのブランド

GPUは、作っている会社によっていくつかのブランドがあります。

以下、上述の会社が製造している商品のうち、有名なものの名前を記します。

一般にPCのスペックシートや仕様書のGPU欄・グラフィック欄に記されているデータは、この「GPUのブランド名とそのバージョン情報」です。

そのデータを公式サイトで調べれば、詳しい性能の数値や使われているライブラリ名を検索することができます。

ちなみに後で詳しく解説しますが、それぞれのGPUブランドのシェアとしては

  • 一般向けPCではほぼ間違いなくIntel社製が搭載
  • 独立GPUとしては、GeForceが圧倒的シェアを誇る
  • 値段はRadeon<GeForce<Quadro

という感じでしょうか。

代表的なGPUのライブラリ(3DグラフィックのAPI)

一方でBIMソフトの推奨動作環境を読むと、上述の通り「DirectX1.1対応」や「OpenGL 推奨」などの表記が見られます。

これはそのGPU内で使われているライブラリの名前です。

(ライブラリの説明は面倒なのでしません。「使っているプログラミング言語が違うのかな」みたいな雑な理解で大丈夫です。)

  • DirectX
    GeForceをはじめ、多くのGPUで採用。ゲーム系ソフトに多い。
  • OpenGL 
    NVIDIA社のQuadroやAMD社の FirePro などで採用。クリエイティブ系ソフトに多い。

結局、建築学科に最適なGPUの選び方は?

まず、ネットサーフィンやレポートの執筆、あるいは2次元CADやAdobeソフト(IllustratorやPhotoshop)を扱う程度の用途しか想定しないのであれば、そもそも独立GPUの載っていないPCで十分です。

問題となるのは、BIMやVR系の作業をしたい場合のPC選びでしょう。

 一般に、DirectXがゲームに最適であり、OpenGLが画像処理や映像編集に最適とされています。(マインクラフトなどの例外あり。)

そのため、「OpenGL対応のGPU」である

  • NVIDIA Quadro
  • AMD FirePro
  • AMD Radeon

などが、建築学生におすすめできるGPUなように思えます。

逆にDirectX対応のGeForceは、安価な点が魅力ではあるもののあくまでゲーミング向きであり、建築学生のPCには適合しないような気もします。 

ただし、利用者の情報を集めてみると、どうやら必ずしもその限りではないようです。

以下、代表的な建築モデリングソフトをとりあげ、それらと相性のいいGPUについて考察していきたいと思います。

Revitと相性のいいGPU

AutoCADRevitの動作環境ページには、グラフィックの項に「DirectX 11 互換」と表記されています。

当初筆者は、これを「DirectX 11推奨」と読み違え、

「Revitの利用には、DirectXの処理に強いGeForceが好ましい」

と結論づけていました。

しかし後日、読者の方からご指摘があり、あらためて下記のページを確認した結果、Autodesk社の商品は別段DirectXの利用を推奨しているわけではないようです。

knowledge.autodesk.com

これによれば、公式としてはOpenGL対応の「Radeon・Quadro・FirePro」などが積極的に検証されており、Revitの利用において特段GeForceの利用が好ましいという事実はないようでした。(情報提供いただいた方に、今一度お礼申し上げます。)

また、

などのサイトにおける検証を見る限りにおいても、Revitの利用にあたってはGeForceの利用はとくに問題はないと言えるようです。

 Rhinocerosと相性のいいGPU

まず、公式が指定する動作環境においては、

Windows版

OpenGL 4.1対応のビデオカードを推奨
4GBのVRAMを推奨

とあります。(Mac版は割愛。というか、対応しているに決まっているので)

これに従えば、やはりQuadroやRadeonが適切で、GeForceは不適切という結論になります。

ただし、海外有志のまとめによる下記のサイトによれば、

  • GeForce、QuadroともRhinoの動作は大差ないようですので、Quadroを選ぶことについて具体的に根拠のある利点は見受けられません。
  • このため経費や予算がポイントになります。通常カードはGeForceの方が大幅に経費を抑えられますが、パワーやパフォーマンスが劣っているわけではないことは間違いないでしょう。
  • ユーザーからの報告によりますと、GeForce GTX 680 w/4gbは非常にRhinoと相性が良いそうです。GeforceはQuadro よりはるかに安価であることもポイントです。

Rhinoceros 5のハードウェアについてのガイドライン [McNeel Wiki]より

とあり、むしろ値段のやすさやシェアの広さからGeForceの利用も積極的に勧められていることが伺えます。

ArchiCADと相性のいいGPU

公式の動作環境ページには

Open GL 3.2対応のグラフィックカード。複雑なモデルの操作には1024MB以上のRAMを推奨

とあります。(Mac版は割愛)

一方で、同じく公式による推奨グラフィックカード の記事には、下記の通り記載されています。

ノートPC用の推奨ビデオカード

Nvidia QuadroやRadeon Proなどのワークステーションラップトップ用のプロフェッショナルカードが利用できますが、デスクトップPCのそれより少し劣る場合があります。NvidiaのGeForceカードのほとんどではよい結果が出ており、AMD/ATI のカードでは中程度、そしてオンボート(内蔵)グラフィックカードでは非常に良くない結果が出ています。後者は絶対に避けてください。

ARCHICAD 22 推奨グラフィックカード | Knowledgebase Page | Help Center JPNより

この文章をみれば、Revitやライノセラス同様、ArchiCADもまたGeForceでの利用に支障はほとんどないように読み取れます。

結論

以上をふまえ建築学生のGPU選びを考えるならば、

可能ならQuadroやRadeonの利用も好ましいが、GeForceでも十分に機能する。市場に占めるシェアやコストパフォーマンスを考えれば、GeForce搭載のPCが十分許容範囲かつ最適な選択肢

ということになるのではないでしょうか?

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