GeFore RTX 50シリーズまとめ 第8回

最高の画質＆フレームレートで遊びたい人にとっては福音である

GeForce RTX 5090をゲーム15本で検証、DLSS MFGでRTX 4090を圧倒!!

　本稿は「GeForce RTX 5090」（以下、RTX 5090）の性能レビューの後編である。前編では「3DMark」を筆頭に、消費電力やAI・クリエイティブ系アプリのパフォーマンスを中心に解説した。3DMarkではRTX 4090を大きく上回るスコアーを記録したものの、16ピンの補助電源コネクターには瞬間的に650W近く流れるという大食らいっぷりも確認できた。

　そこで、今回はゲームにおけるRTX 5090の実力を検証する。果たして前世代最強のRTX 4090を超えることはできるのか？　「DLSS MFG（Multi-Frame Generation：マルチフレーム生成）」はどんな世界を見せてくれるのか？　15本のゲームを通じて、NVIDIAの主張を検証してみたい。

フレームレート測定基準の変更

　近年筆者がGPUを検証する場合は、「CapFrameX」と「Pownetics v2」を組み合わせ、フレームレートとその時の消費電力をセットで取得している。Pownetics v2はPCI Express x16スロットを流れる電力も計測できる。しかし、PCI Express 5.0（Gen 5）でリンクさせるとフリーズするため、BIOSでCPUとGPU間のリンクをGen 4仕様に落として検証している。

　前編で実施した「3DMark」のスコアーからわかる通り、Gen 4接続にしてもグラフィックパフォーマンスは大きくて2％程度。まったく変化しない場合もあった。よって以降のテストではすべてPCI Express 4.0（Gen 4）接続で実施した。

3DMark：前編の検証結果より引用。PCI Express Gen 5とGen 4の違いで、グラフィックパフォーマンスに大きな変化はなかった。ライザーカードを使用してビデオカードを接続したいなら、組み込んだ時点で忘れずにリンク速度をGen 4に設定しないとWindowsがフリーズする

　そして、重要な点がフレームレート計測の基準変更についてだ。インテル「Arc B570」のゲームパフォーマンス検証記事でも触れたが、これまでフレームレートを計測するには、ゲーム内でCPUがGPUに仕事を渡すインターバル、すなわち「MsBetweenPresents」から1フレームの処理時間（フレームタイム）を測定し、そこからフレームレートを逆算するという手法を用いてきた。

　しかし、フレーム生成機能で生成したフレームのフレームタイムは、通常のレンダリング時のフレームタイムよりもはるかに短い。そのため、フレームタイムのバラつきから最低フレームレート（筆者の場合、下位1%以下の平均値）やスタッター発生率を計算してしまうと誤差が大きくなる。

　そこで、実際の画面更新間隔を基準とする周期（MsBetweenDisplayChange）からフレームタイムを検証しよう、というのがインテルやNVIDIAの主張である。実際にゲームのフレームタイムを計測すると、DLSS FGやDLSS MFG（Arc BシリーズだとXeSS FG）を使用したゲームでは、フレームタイムの出方が明確に変化する。

　よって、本稿においてもMsBetweenDisplayChange基準で、すべてのデータを検証している。

1フレームの処理の流れにおいて、従来はCPUがGPUに処理を投げる間隔（MsBetweenPresents）をフレームレート計算の基準にする（PresentMonの当初のやり方）ことが業界標準であったが、これをディスプレーへ出力する寸前の間隔（MsBetweenDisplayChange）に変更すべき。というのがインテルやNVIDIAの主張である。こうすればフレームペーシングの善し悪しもきっちり数値化できるという

MsBetweenPresentsだけを見て、画面表示の滑らかさを判定しようとすると、グレーのラインのように乱高下する妙なグラフができあがる。だが、MsBetweenDisplayChange基準（緑）にすれば、実際にディスプレーに表示されるタイミングに極めて近い評価ができる（ただし、ディスプレーのハードが必要とする処理時間は考慮されていない）

「Cyberpunk 2077」のフレームレートを「FrameView」で計測した時の記録。4KかつDLSS MFGで3フレーム挿入（x4モード）した場合のデータだが、MsBetweenPresentsで見ると17〜19msと長いフレームタイムの後に、0.1〜0.4msで終わるフレームタイムが3つ（これがDLSS MFGで生成されたぶん）入る。しかし、MsBetweenDisplayChangeを見るとフレームペーシングの処理をされた後であるため、粒の揃ったフレームタイムになる。この場合は4〜5msとなる

CapFrameXの最新ビルドでは、MsBetweenDisplayChange基準でフレームレートの計算を行うためのチェックボックスがある

MsBetweenPresents基準でフレームレートを計測すると、最低フレームレート（ここでは1％ Low Avg）の値が45fpsとなるほか、フレームタイムの変動が激しすぎるために99％のフレームがスタッターを起こしていると判定されてしまう。最低フレームレートも長いフレームタイム基準で計算されている

MsBetweenDisplayChangeにチェックを付けた後で同じデータを分析させると、最低フレームの計算が実際にディスプレーに出力される瞬間をベースにしたものに変わる。スタッターの発生率も0になった。ただし、平均フレームレートに関してはどちらの手法を利用しても影響はないようだ

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