画面出力・動画再生を強化するグラフィックボード
グラフィックボードとは、画面出力・動画再生を担うデバイスです。ビデオカード、あるいは略してグラボといわれます。
近年はCPUがグラフィック機能を備えており、ほとんどのマザーボードに HDMI、DVI、VGAなどの画像出力端子が付いています。
そのため、必ずしもグラフィックボードが必要というわけではありません。ただし3D描画、動画編集などではグラフィックボードがあるのとないのでは差がついてきます。
このページでは、主に自作パソコンで使用するグラフィックボードの特徴やメリットについて解説しています。
規格
グラフィックボードは、PCI-Express（ピーシーアイエクスプレス）という接続規格です。マザーボードにも、PCI-Expressのスロットは必ずといっていいほど付いています。
グラフィックボードは、切り欠けが左寄りにあるのが特徴です。
マザーボードのPCI-Expressスロット。
PCI-Express x16 スロットともいいます。
構造
グラフィックボードは、いくつかの部品で構成されています。
一般的なグラフィックボード。
基盤部分とファンの部分に分かれています。
GPU（緑）
グラフィックメモリー（赤）
補助電源（水色）
ファンとヒートシンクで排熱します。この仕組はCPUと同じです。
GPUとグラフィックメモリー
グラフィックボードの性能を決まるのが、GPU（グラフィックチップ）です。
NVIDIA社のGeforceシリーズとAMD社のRadeonシリーズとがあります。
またワークステーション向け（業務向け）には NVIDIA社のQuadroシリーズとAMD社のFireproシリーズもあります。
同じ製品でも搭載されているグラフィックメモリーが512MBや1GBなど異なるときもあります。メモリーが多いほうが性能はやや上になります。
GPUはグラフィックチップといわれるもので、グラフィックボードの性能を左右します。
基板上でGPUを取り囲むようにあるのが、グラフィックメモリーです。
グラフィックボードの性能に関しては、主にGPUの種類・型番とグラフィックメモリーの搭載量を確認することになります。
グラフィックボードを取り付けると、CPUの担っていたグラフィック機能とメインメモリーに割り当てられていたVRAMをグラフィックボードが担うことになります。
出力端子
グラフィックボードの出力端子の種類や数は、グラフィックボードによって異なります。
グラフィックボードによって、DVI、VGA、HDMI、DisplayPortなどの端子が組み合わされています。マルチディスプレイが簡単に構築できるのも特徴です。
出力端子。モニターとケーブルでつなぎます。
補助電源
グラフィックボードは電源を消費しますので、電源供給は必要です。
通常はマザーボードのPCI-E スロットからも電源が供給されますが、性能の高いグラフィックボードでは消費電力も高くなるため、電源ユニットから電源をとります。
補助電源には、6ピン×1、6ピン×2、6ピン＋8ピン、8ピン×2などの組み合わせがあり、グラフィックボードによって異なります。性能の高いグラフィックボードは 8ピン×2となります。
この例では、6ピン×1の補助電源です。電源ユニットの6ピンとつなぎます。
長さ
グラフィックボードの長さは、グラフィックボードによって異なります。
一般的に性能の高いグラフィックボードほど、排熱を促すためファンが2つ付いていたり、ヒートシンク部分が大きくなるためです。高性能なグラフィックボードにはGPUを2つ搭載しているものもあります。
以前のものに比べると、グラフィックボードは性能が高い割に長さが短めになっている傾向はあります。
グラフィックボードの長さは、ケースとの兼ね合いがありますので、長さのあるグラフィックボードは、ミニタワーのケースでは収まらないということもあります。
ミニタワーのケースと長いグラフィックボードの組み合わせでは、やや注意する必要があります。
スロットの占有
1スロット占有とか2スロット占有とかいわれることがあります。
これはグラフィックボードの厚さと考えて構いません。PCケースの拡張スロットをいくつ占有するかということです。
これも長さと同じで、性能が低いグラフィックボードはほとんど1スロット占有ですが、性能が高くなるにつれて2スロット占有になります。
2スロット占有のグラフィックボード。
マザーボードのPCI-E×16のスロットの下に別の拡張スロットがある場合、グラフィックボードで占有しているので使用することはできません。
ロープロファイル
スリムタワーなど横幅が狭いPCケースにも取り付けができるサイズです。ロープロファイル対応といいます。
性能が低めのグラフィックボードでは、ロープロファイル対応があります。専用の金具が同梱されていて付け替えることで、通常サイズとロープロファイルの両方に対応できます。
ただしこの場合は、ロープロファイル対応にすることで 1スロット占有が2スロット占有になることはあります。
スリムタワーのケースなどに増設することができます。
通常は約10cmの横幅ですが、ロープロファイル対応のものは 7cmほどにすることができます。
金具を付け替えることができます。
ロープロファイル用の金具を、ロープロファイルブラケットともいいます。
ファンレス
ファンレスのグラフィックボードというのは、冷却ファンの付いていないものです。
ファンの音がないので、無音になります。静音化したい場合に使用されます。
ただしファンレスは冷却に限界があるため、グラフィックボードの性能が高くなるにつれファンレスのグラフィックボードを見ることはありません。
また冷却用のヒートシンクが大きくなることがあるので、2スロット占有になりがちです。
ファンレスは、比較的性能の低いグラフィックボードでよく使用されます。
世代
PCI-Expressには、PCI-E 2.0やPCI-E 3.0という世代があります。
分かりやすく言うと、USB2.0とUSB3.0、SATA2.0とSATA3.0などと同じで、PCI-E 2.0の次に出てきたのが PCI-E 3.0です。ともにマザーボードのPCI-E x16 スロットに接続します。
転送速度が PCI-E 3.0対応のグラフィックボードの方が速いと考えます。
PCI-E 3.0のグラフィックボードは、PCI-E 3.0に対応したマザーボードに接続した時に初めて PCI-E 3.0の性能が発揮されます。
基本的に互換性があるため、PCI-E 2.0のグラフィックボードを PCI-E 3.0のマザーボードに取り付けたり、PCI-E 3.0のグラフィックボードをPCI-E 2.0に取り付けても動作します。ただし上限速度はともに下位互換のため PCI-E 2.0となります。
PCI-E 3.0対応のマザーボードは、マザーボードの仕様書などで確認できます。対応している場合は GEN3とも表記されます。
DirectX
DirectXとは、ゲーム、音楽、映像などマルチメディア関連の処理をより高速に快適に使用できるようにするために、マイクロソフトがWindowsに組み込んでいるプログラムです。
- Windows 7・・・DirectX 11
- Windows 10・・・DirectX 12
それぞれのOSに入っている DirectXを確認したい場合は、dxdiag というコマンドで調べることができます。
下記のものがDirectX 11に対応しているものになります。
- Geforce・・・Geforce 400シリーズ以降
- Radeon・・・Radeon HD5000シリーズ以降
ドライバーのアップデートで、DirectX12に対応することもあります。
グラフィックボードには、DirectX 12対応などと記載されていることがあります。最新のグラフィックボードであれば、ほぼ最新のDirectXに対応しています。
DirectXは、基本的に従来バージョンと互換性がありますので、必ずしもそのDirectXに対応したグラフィックボードが必要というわけではありません。
取り付け方法
グラフィックボードはマザーボードのPCI-E×16スロットに取り付けます。
マザーボードのPCI-E×16 スロット。
ケース背面の該当するスロットカバーなどは空けておきます。
補助電源が有る場合は、電源ユニットからのケーブルをつなぎます。
取り付け後のケース背面。
メーカー
グラフィックボードは、GPU部分はNVIDIA社とAMD社が製造・販売しています。
グラフィックボードの各メーカーは、GPUの提供を受けてグラフィックボードを製造販売しています。
有名なところでは、マザーボードも手がけている ASUS、GIGABYTE、MSIがあります。他にSAPPHIRE、 GALAXY、ELSA、玄人志向などがあります。
同じGPUでも、ファンやヒートシンクなどのデザインや構造、グラフィックメモリー搭載量などが異なりそれぞれオリジナルティーがあります。
ASUS GTX550 Ti。
GALAXY GTX550 Ti。
販売形態
グラフィックボードは、パソコンショップなどでリテール品・パッケージ品として販売されています。
メーカー保証なども基本的に付いています。
パッケージ品。
箱の中身は、グラフィックボード本体、マニュアル、ドライバディスク、DVI→VGA変換アダプタなどです。
2019年 現在人気のグラフィックボード
グラフィックボードには GeforceとRadeonとがあります。
Geforceは、GTX1000シリーズ、RadeonはRXシリーズが主流になっています。
用途によって選ぶグラフィックボードは変わってきますが、性能や価格のバランスのとれたミドルレンジのグラフィックボード GTX1050、GTX1050Ti、RX460などがよく使われてます。
テレビなどの動画再生支援やマルチディスプレイが目的のローエンドのグラフィックボードも根強い人気があり、GT600・GTX700シリーズ、H5000シリーズ、HD6000シリーズといった旧世代のローエンドのものもまだ使われています。
グラフィックボードは、大きさ、性能、補助電源が必要かどうか、などを確認して選びます。
