ビデオカードの消費電力を正確に計測するNVIDIAの純正キット「PCAT」と「FrameView」を解説

2020年09月09日 19時30分更新

ゲームの重い・軽いと消費電力は関係がある

　定格なら消費電力はカードのTDPに近くなり、Power Limitを引き上げるとカード全体の消費電力も相応に増えることがわかったので、今度は実際のゲームではどうなのかも調べてみよう。なお、ここからは定格状態で検証する。

　今回はGeForce RTX 2080 FEにとっては負荷が軽いタイトル「Apex Legends」と、GPU負荷の高いタイトル「Control」の2本で比較する。つまり、ゲーム描画における負荷の大きさでカードの消費電力に差が出るか否かを見るのだ。

　Apex Legendsはフレームレート制限を解除（+fps_max unlimited）にした上で、画質はすべて最高に設定した。一方、Controlは画質「高」をベースにレイトレーシング「高」を追加。解像度はどちらもフルHD、シングルプレイ状態（Apex Legendsは射撃練習場でテスト）で実験した。

「Apex Legends」と「Control」実行時におけるGeForce RTX 2080 FEのカード全体の消費電力

「Apex Legends」と「Control」実行時におけるGeForce RTX 2080 FEの補助電源コネクターごとの消費電力

「Apex Legends」と「Control」実行時におけるGeForce RTX 2080 FEのPCI Express×16スロット由来の消費電力

　描画の重い（RTコアも使われている）Controlよりも、描画の軽いApex Legendsのほうがカード全体の消費電力は低めだった。ゲーム本編が開まる1分過ぎから2分間の消費電力の平均を見ると、Apex Legendsはカード全体で193.5Wなのに対し、Controlは218.8Wと若干高い値をつけているが、上限はGeForce RTX 2080 FEのTDP225Wあたりで頭打ちになる感じだ。

　Apex LegendsはControlに比べどの部位の消費電力も激しく変動しており、描画の重いControlではより安定して高い値を示している。軽いゲームでは消費電力も下がるが、フレームレートを全力で上げる設定では劇的に減るわけではない、ということがわかる。

Vsyncでフレームレートを抑制すると消費電力は激減する

　フレームレート全開設定で消費電力が下がりにくいなら、フレームレートを制限したらどうなるのだろうか？　ここでは「Rainbow Six Siege」を使い、途中からVsync（垂直同期）をオフ→オンにするとどうなるかも見てみよう。解像度はフルHD、画質「最高」をベースにレンダースケールを「100％」に設定した。GeForce RTX 2080 FEならVsyncをオフにすると平均300fps以上は出せる条件だ。

　今回はマップ「海岸線」でプールサイドに立った時の消費電力を計測した。グラフで前半5分の1程度まではゲーム起動～ゲーム開始までの準備、150秒あたりからVsyncオフでゲーム開始、450秒あたりでVsyncをオンにしている。今回はリフレッシュレートが60Hzの4K液晶ディスプレーを使っているため、Vsyncオンで60fpsに抑制されることになる。

「Rainbow Six Siege」実行時にGeForce RTX 2080 FEの消費電力をPCATで測定した時の結果。150秒あたりからVsyncオフでゲーム開始、450秒あたりからはVsyncをオンにしている

　結果はグラフの通り、Vsyncを有効にした瞬間にカード全体の消費電力は210W前後から60W前後に急激に低下した。

　軽いゲームでもVsyncオフで全力運転するとGPUの発熱が高くなることは経験的に知っていた人も多いだろうが、PCATで計測してみるとビデオカードの消費電力が段違いだということがわかる。また、全力で回してもビデオカード全体の消費電力はカードごとに設定されたTDP付近に収束することも確認できた。発熱や消費電力に不安を抱えているならば、Vsyncを有効にするか、ゲーム側のフレームレート制限機能で上限を設定してしまえば抑制できるのだ。