ゲーミングPCにおけるCPUの重要性とはなにか？
おはようございます。またはこんにちは。もしくはこんばんわ。マゲっちSCと申します。5月も中旬ですが皆様いかがお過ごしでしょうか？ちょうどGWが終わったあたりから徐々にくもりがちな日が続いていますね。沖繩や鹿児島県奄美大島を含む奄美地方ではすでに梅雨入りしていますね。本州も雨の日が何日か続いていて、梅雨の走りのような日が続いていますね。体調も崩しやすく、気圧変化による天気痛に見舞われる方もいらっしゃると思います。
さて、前回のブログでは私が新しく組み立てた新PCについて、前PCと比較してどの程度性能が上がったのかをご紹介させていただきました。流石に5年も経つとPCを構成する部品もパワーアップしていますね。今お使いのPCが私と同じく5年くらい経過する方は少しずつパワー不足を感じているかもしれません。PCは使うソフトも年々少しずつ進歩しています。その分ソフトやアプリも少しずつ重くなっていきます。また、PCを構成する部品も経年劣化により徐々にその実力を落としていきます。ノートPCではバッテリーの保ちが悪くなったり、場合によってはストレージが本調子でないという方もいらっしゃるかもしれません。
ゲーミングPCにおける各部品の位置づけとは？（解説編）
私が新PCを組み上げた理由はいくつかありますが、そのうちの1つに将来的にWindows11に乗り換えて長く使用するという目的があります。前PCではマザーボードにTPMがついておらず、そのままでは正規の方法でWindows11を使用することができないという構成だったのです。CPUもintel第7世代ということで足切りをされてしまいました。それ以外の部品は特に問題なくWindows11へ移行することが可能な部品だったのですが、メモリのデータ転送速度も遅かったことと、マザーボードのM.2-SSDのソケットがSATA3規格のものしかなかったため、M.2-SSDに乗り換えてもそんなにPCの速度が上がるわけではありませんでした。
また、電源ユニットの経年劣化もあり、これ以上PCでゲームをすると負荷がかかってしまい、各部品の寿命を縮めてしまう可能性もありました。折しもこのご時世で半導体不足になっており、将来的にPCやPC部品の価格が上昇する前に新しいPCを組んでおこうと考え新PCの部品を発注しました。グラフィックボードは流石に2022年4月時点では高価なものばかりだったため、それ以外の部品を新調することでコストを抑えることにも成功しました。グラフィックボードに関しては今後の市場動向を見つつ、最適なタイミングで買い替えようと思っています。
前置きが少し長くなりましたが、ゲーミングPCというとやはり部品で重要なのは1位がグラフィックボードという方が多いと思います。あながち間違いではありませんが正解か？というとそれも少し疑問が浮かびます。後ほどお話させていただきますね。
続いて重要視されるのがメインメモリです。なぜか？というとメインメモリはOSや各種ドライバ、起動している各種ユーティリティソフト、ゲームソフトそのもののデータを記憶するからです。直接ストレージからデータを読み込めばいいのでは？と思われるかもしれませんが、そうしてしまうとストレージ機器にものすごく負荷がかかる上にデータ転送速度が遅くなる場合があります。また、メインメモリはCPUが直接管理していることもあり、データ転送速度を速めるという点からもCPUにとってメインメモリのデータを読み書きするほうが理にかなっているのです。
続いてストレージです。最近はメインストレージとしてHDDを使う方はビジネス目的でもあまり多くないのではないでしょうか？最低でもSATA3接続のSSDを使うことが増えて来ていると思います。以前は高価だったSSDも現在は一般化してきており、それに付随する形で価格も安価になってきました。現在はメインストレージがSSD、サブストレージがHDDという方がほとんどかと思います。HDDも内蔵する形ではなく外付けにしておいて、必要なときだけUSB経由でデータのやり取りを行う事が多いのではないでしょうか？ストレージはよく保管庫に例えられます。保管庫への行き来を行うための通路の最高速度が上がっていたり、PCIeレーンを使用するNVMeタイプのM.2-SSDではCPUがデータのやり取りを管理しています。SATA3接続のSSDに関してはintel第4世代CPUまではマザーボードのチップセット（ノースブリッジ側）でデータのやり取りを管理していたようです。intel第5世代以降はCPUでデータのやり取りの管理を行っています。
続いて重要なのが拡張性ということで、マザーボードの性能ということになりますが、これに関しては正直なところあまり気にされたことがないという方がほとんどだと思います。最近のゲーミングPC（BTOパソコン）では、どのような部品を使って組み上げているのか？というところにチップセットの種類が記述されるようになりました。それ以前はCPUやメインメモリの容量、ストレージの種類と容量、光学ドライブの有無、グラフィックカードの機種名が書かれているだけでした。
チップセットが優秀になればなるほどUSB機器を接続できる数も増えていきます。細かく言えばUSB3.2GEN2×2が何ポート搭載されているだとか、USB3.0が何ポート搭載されているかとかそういう情報が書かれているのですが、そういう細かいことも含めて全体で何台のUSB機器をUSBハブなどを利用しなくても最初から使用できるのか？というところになりますね。またPCIeを使った拡張カードを何枚させるか？や、NVMeM.2-SSDを何枚させるか？や、PCIeを利用したNVMeM.2-SSDでRAIDを組めるかどうかなども関わってくるため、拡張性という意味で重要になってきます。また、データの転送速度の最大値も搭載されたチップセットによって変わってきます。
ゲーミングPCにおける各部品の位置づけとは？（一般論編）
他にも光学ドライブの有無やCPUクーラー、電源ユニットなどを取り上げていくとかなり細かくなってしまうため、今回は先ほど例に上げた、CPU、メインメモリ、ストレージ、マザーボードに関してのお話だけにとどめたいと思います。
では一般論としてゲーミングPCで重要だよ！と言われているのはどれでしょうか？2022年現在のゲーム事情は皆さんも知っての通り、3DのCGをユーザの入力に対してその都度計算を行い、画面に表示するリアルタイムレンダリング処理を行うゲームが主流です。これはゲームのジャンルに関係なく、家庭用ゲーム機や一部のスマホ向けゲームアプリはもちろん、PC向けのゲームもだいたい3DCGを使っています。最近では家庭用ゲーム機向けに出したゲームをPCでも同時に発売、または時期をずらして発売し、家庭用ゲーム機とPCで同じゲームを遊ぶことが可能なものもあります。
ゲームの映像が3DCGをリアルタイムで計算してその都度再表示するわけですから、グラフィックに特化した部品が最重要ですねとなるわけです。つまりゲーミングPCにおける最重要部品はグラフィックボードとなります。次に先ほどお話した通りゲームのデータを記憶しておくメインメモリが重要な部品となります。メインメモリの容量が少なすぎた場合どうなるのか？ということですが、ゲームがカクカクしたり、敵や味方のキャラが一瞬ワープしたような感じに表示される場合があります。また、様々なデータをいちいちストレージにアクセスして取得する必要があるため、CPUやストレージに対して負荷がかかります。場合によってはストレージの寿命を短くしてしまう危険性もあります。
次に重要視されるのがCPUまたはストレージということになりますが、正直なところ一般論としてはこの2つはだいたい同率ではないかと思います。
まず、CPUに関してですが、入力機器からの入力信号の判断をドライバ経由で行います。そして、メインメモリに記憶されているゲームのプログラムを読み込んでキャラクターを動かすための計算を行い、結果をグラフィックボードへ渡します。グラフィックボードはそのデータを受け取るとCGを
計算し、計算結果を1枚ずつモニターへ手渡していきます。また、CPUは音楽の計算も行っており、メモリ上にあるBGMのデータや各種効果音などをプログラムにある通り状況によって再生します。音声の計算結果はマザーボード上にあるサウンドチップに送られ、そこで音声信号に変換されます。音声信号はマザーボードの音声出力やUSB接続のスピーカー、ヘッドセットなどから空気の波形として、つまり音楽や声、物音として再生されます。
ストレージに関しては、インストールしたり保存するデータ総量がどのくらい入るのかという意味で重要です。データを電源を切っても残すので、記録できるデータ総数が多いほうがいいわけです。データ総数の中にはOSやドライバ、ユーティリティソフトはもちろんゲームそのもののデータも入りますし、場合によってはセーブデータも入る場合があります。オンライン系のゲームではゲームを運営している企業側でセーブデータを保管・運用することが多いですね。またゲーム内で撮ったスクリーンショットや動画もストレージに保存する事ができます。
ゲーミングPCでCPUを軽視しても問題ないのか？
では、私の持論をお話していきます。正直なところ私の申し上げる意見はあくまで少数派であるということを最初にお話させていただきます。その上でこういう考え方もあるのかと参考にしていただくといいかもしれません。
私はゲーミングPCでのCPUの性能はグラフィックボードの次に上がると考えています。ある意味ではCPUが決まってこそ取り付けるマザーボードのチップセットも決まりますし、使用するメインメモリの種類やデータ転送速度なども決まってくると考えています。マザーボードが決まればメインメモリの最大容量も見えてきます。また、マザーボードが決まることでNVMeM.2-SSDでできることも決定されます。ゲームや動画編集を行う場合などはもちろんその他の様々な作業やPCそのもののメンテナンス性、PCそのものの起動速度もCPUの性能で決まると考えていいでしょう。
先ほど私はゲームの計算や音声の処理、入力された信号の処理、グラフィックボードへの描画の指示出しをすべてCPU画になっているとお話しましたが、それはあくまでもPCでゲームを動かしている部分だけをクローズアップしただけです。ゲームが動作している裏では各種ソフトやドライバが動作していて、音声の入出力、映像の入出力、入手力信号の処理、OSそのものの計算、インターネットへのパケットの送信と受信、マウスカーソルの位置計算、メインメモリ上にある不要なデータの掃除、電源管理、各タスクへのリソース割り当てなどを行っています。
つまり、CPUが貧弱であればそれらの処理も滞るためゲームの処理に必要なマシンパワーを出せないということになるわけです。ゲームを動かすことを前提として作られているPCなのでグラフィックボードが最重要ということはもちろんなのですが、そのグラフィックボードにいかに早く描画の指示を出すか？という点でもCPUのパワーは軽視できないでしょう。またWindows11からはTPMが必要です。TPMはストレージに格納するデータの暗号化と復号化を行うモジュールなのですが、そのモジュールに素早くアクセスしてデータを暗号化・復号化するにはそれ相応のCPU性能が必須になります。
よく、ゲーミングPCの場合はCPUはある程度性能を落としてもいいという話をする方がいらっしゃいますが、コスト削減という意味合いではそれも1つの正解であると思います。私も湯水のように資金が湧いて出てくるわけではないので、どこかで自分の使用用途と照らし合わせて妥協する必要があります。その妥協した中でもできる限り高性能なCPUを選ぶことが重要です。CPUはPCのすべての動作を管理しているとも言える部品です。最近はマザーボードからノースブリッジが廃止されてCPUでメモリ・グラフィック・ストレージの管理を行っています。グラフィックを軽視するというわけではありませんが、様々な判断や計算を行う部品を軽視していいのか？いやそうではない。というのが私の持論です。ゲーミングPCはゲームもできるPCです。ゲーミングという名を冠しているため高性能な家庭用ゲーム機という位置づけで考えていらっしゃる方も多く存在するのが現状です。が、実際はそうではなく超高性能なPCという意味です。
まとめ
今回のブログではゲーミングPCでのCPUというパーツの一般的な捉え方と私が考える実際の重要性に対してお話させていただきました。しかし、ゲームソフトによっては意外にもCPUの方が重要視されるものもあります。こればかりはやりたいゲームがグラフィックボード重視かCPU重視かをご自身で調べる他ありません。ただし、CPU重視のゲームとはいえ3DCGのリアルタイム処理があるものが多いため、グラフィックボードを軽視できないという現実があります。今はグラフィックボードが高騰しているため、結果としてCPUやマザーボードなどのクォリティを落としてコスト削減をする必要があるというのが現在の悩みの種でしょうか。
私が今回新PCを組むときに考えたことはグラフィックボードは高価なため、今回は後回しにしたことです。現在使用しているGTX1070は5年前に発売されたモデルですが、現在主流のRTX3000シリーズには及ばないものの、GTX1660SUPERよりは性能が上です。が、購入・使用後すでに5年が経過しており、経年劣化が心配でもあります。
では次回は、ゲーミングPCにおけるメインメモリの重要性に関してお話させていただけたらと思います。ご興味がありましたらまたお立ち寄りください。それでは失礼いたします。
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