GPUアクセラレーションとは？知っておきたいGPUアクセラレーションの概念·用途·種類などについて詳しく解説！
要約： GPUアクセラレーションという名詞を聞いた人がたくさんいると思いますが、GPUアクセラレーションって一体どんなものを考えている人がより多いはずです。また、GPUとCPUの概念を混同する人もいるはずなんです。では、本記事でGPUアクセラレーションについて詳しくご紹介致します。GPUアクセラレーションの概念、用途、種類、どんな特性があるか…知っておきたいGPUアクセラレーション知識の全てを解説します！
目次
GPUアクセラレーションという名詞を聞いた人がたくさんいると思いますが、GPUアクセラレーションって一体どんなものを考えている人がより多いはずです。また、GPUとCPUの概念を混同する人もいるはずなんです。
では、本記事でGPUアクセラレーションについて詳しくご紹介致します。GPUアクセラレーションの概念、用途、種類、どんな特性があるか…知っておきたいGPUアクセラレーション知識の全てを解説します！
1. GPUアクセラレーションとは
GPUアクセラレーションとは、パフォーマンスを改善するために開発された技術です。ハードウェアアクセラレーションとも呼ばれます。GPUを利用することで平均的なタイムラインの再生をリアルタイムに高品質で表示されることが、GPUアクセラレーションというものです。
GPUとは、グラフィックス処理装置です。パソコンの特定処理（グラフィック）の担当者です。一方、CPUとは、演算処理装置です。パソコンの全般的に処理できる担当者です。
簡単に言うと、CPUはパソコンの「脳」です。CPUがあるため、パソコンは動けるようになります。GPUはパソコンが動ける上で、パソコンのパフォーマンスを一層的に上がれます。今のGPUアクセラレーションは、CPUの10倍の処理速度を提供できます。
実際には、GPUアクセラレーションはいくつかの種類があります。では、次にGPUアクセラレーションの種類についてご紹介します。
2. GPUアクセラレーションの種類
2.1 GPUアクセラレーションの種類
GPUアクセラレーションは二種類があります。
まずは内蔵GPUアクセラレーション（igpu）についてを紹介致します。内蔵GPUはCPUに内蔵されています。内蔵されているため、わざわざ新しいGPUアクセラレーションを準備する必要がありません。GPUアクセラレーションを単独に購入すると、2万円から10万円の値段でも可能です。
今のスペースパソコンもしくは薄型ノートパソコンは、単体GPUを置く場所がないため、ほとんどには、内蔵GPUの設計を採用します。内蔵GPUのメリットとしては、無駄なお金がかからないようにできます。
デメリットとしては、内蔵GPUは、単体GPUと比べて性能が低いです。動画に対しての処理も単体GPUのように高速ではないです。例えば、単体GPUと比較して、最新の重い3Dゲームもしくは高画質の動画の再生·圧縮·編集·変換などの処理は明らかに遅いです。
第二種類は、単体GPU（dgpu）です。単体GPUはパソコンから独立のGPUです。分離GPUと呼ばれてもいいです。内蔵GPUと異なり、単体GPUが搭載されているパソコンの値段はかなり高いです。また、消費電力や発熱という問題も顕著です。
2.2 igpuとdgpuの相違点
内蔵GPUは、汎用性が高いが、性能が低いです。ただし、近年に内蔵GPUは性能高い単体GPUの圧力の下、性能もだんだんと上がっています。現状では、大容量の動画の処理は難しいですけど、一般の処理は問題ないです。
つまり、動画の処理のニーズやゲームの処理要求はそんなに高くなければ、スペースパソコンや薄型ノートパソコンを購入してもいいと思います。
内蔵GPUは以下のことができます。
- 動画の再生
- 簡単な動画の編集
- 軽いゲームの処理
- 動画のエンコード（QSV/VCN）
単体GPUは、汎用性低いが、性能が高いです。専用のVRAMが搭載されているため、動画に対しての処理がかなり高速です。ただし、独立GPUが搭載されているパソコンの購入費用がすごく高いです。
それ以外には、消費電力の追加費用も高いです。内蔵GPUの消費電力は非常に少ないですが、単体GPUの消費電力は75w～320wです。ゲームもしくは動画に対してのいろんな処理のニーズが多ければ、やはり単体GPUが搭載されているパソコンを入手したほうがいいと思います。
単体GPUは以下のことができます。
- 4k動画の再生、編集、変換、リッピング、再生など
- 重いゲームの��理
では、次に今の市場で、最も流行しているGPUアクセラレーションの三つ種類を紹介します。
3. GPUアクセラレーションの実例
3.1 IntelのQuick Sync Video（QSV）
IntelのQuick Sync Video（QSV）はIntelによって開発されたGPUアクセラレーションで、今までは第八世代まで開発していました。用途としては、主に高速で動画の作成と変換することができます。
一般的には、メディアソフトと共に利用します。動画を作成したり、他の動画形式を変換したり、動画を編集したり、動画を再生したり、などよく使われています。
QSVのパフォーマンスは優れていると言えます。2011年のあるテストでは、QSVを利用することで449MBの動画を変換するのは、ただの22秒で完了しました。当時の技術では、他のGPUアクセラレーションが、100秒以上が要ります。QSVの絶好なパフォーマンスにより、今のGPUアクセラレーション界では、大人気の製品になります。
3.2 NVIDIAのNVENC
NVIDIAのNVENCは、IntelのQuick Sync Video（QSV）と同じように、今の主流市場で大人気なGPUアクセラレーション製品です。
パソコンは最新のNVIDIAのNVENCを搭載していると、グラフィックカードのGPUを利用したハードウェアアクセラレーションにより、パソコンのパフォーマンスを高めながら、動画に対しての処理速度も上がれます。システムの負荷を減れるため、一方、動画の変換、圧縮、再生、リッピングなども速やかに対応できます。
3.3 AMDのVideo Codec Engine（VCE）
AMDのVideo Codec Engine（VCE）は、AMDが開発したハードウェアベースの動画エンコード/デコード技術です。主にGPU（グラフィックスカード）に内蔵されており、動画の圧縮（エンコード）や再生（デコード）処理をCPUではなくGPU側で効率的に行うことができます。
このVCEを活用することで、たとえば高画質の動画を録画したり、配信したりする際に、PC全体の負荷を大幅に軽減できます。また、動画編集ソフトや配信ソフト（OBSなど）でもこの機能を使えば、よりスムーズな動作が期待できます。
VCEは、特に以下のような場面で役立ちます：
- ゲーム実況の録画・配信
- 動画編集時の高速エンコード
- ハードウェア支援によるスムーズな動画再生
現在では、VCEは後継技術である「Video Core Next（VCN）」に引き継がれていますが、旧世代のAMD製GPUを使っている場合には、今でもVCEが活躍する場面は少なくありません。
4. どんな場合にGPUアクセラレーションを使った方がいい？
普段的には、GPUアクセラレーションを利用すると、ソフトのパフォーマンスなどは大幅に向上できますから、常にGPUアクセラレーションをオンにしたほうがいいです。ただし、常にGPUアクセラレーションをオンにすると、電力もかなりかからます。
したがって、電力を節制したい場合やパソコン自体のバッテリーが少ない場合には、GPUアクセラレーションをオフにしましょう。
また、すべてのソフトはGPUアクセラレーションに適することができるわけではありません。GPUアクセラレーションを利用しているなのに、ソフトのパフォーマンスがもっと低下になってるもしくはソフトが動けないならば、GPUアクセラレーションをオフにした方がいいです。
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6. まとめ
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