
グラフィックスハードウェアとは、コンピュータグラフィックスを生成し、それをディスプレイに表示できるようにするコンピュータハードウェアのことで、通常はグラフィックスカード(ビデオカード)とデバイスドライバを組み合わせて画面上に画像を作成します。
最も重要なグラフィック ハードウェアはグラフィック カードで、これはすべての画像をレンダリングしてディスプレイに送信する装置です。グラフィック カードには、統合型と専用型の 2 種類があります。 [ 1 ]統合型グラフィック カードは、通常Intelが自社のコンピュータで使用するもので、マザーボードに接続され、CPUとRAM (ランダム アクセス メモリ) を共有するため、使用可能な RAM の総量が減少します。これは、大量のビデオ メモリを使用するプログラムやアプリケーションを実行するには好ましくありません。専用グラフィック カードは、画像を生成するための独自の RAM とプロセッサを備えているため、コンピュータの速度を低下させません。専用グラフィック カードは、統合型グラフィック カードよりもパフォーマンスも高くなっています。[ 2 ]専用型と統合型のグラフィックを両方搭載することは可能ですが、専用グラフィック カードをインストールすると、専用カードを取り外すまで統合型カードは機能しなくなります。
GPU [ 3 ] 、つまりグラフィックス処理ユニットは、グラフィックスカードが機能するために必要なユニットです。カードに与えられた作業の大部分を実行します。コンピュータでのビデオ再生の大部分はGPUによって制御されます。繰り返しになりますが、GPUは統合型または専用型のいずれかです。
ビデオメモリはグラフィックカードに内蔵されたRAMであり、グラフィックカード専用のメモリを提供することで、コンピュータの他の部分で使用されるリソースを消費することなくスムーズに動作することを可能にします。ここでいう「ビデオ」という用語は非公式な呼称であり、狭義には用いられません。特に、ビデオデータのみを指すものではありません。このメモリに格納されるデータには、静止画像、アイコン、フォントなど、画面に表示されるあらゆるグラフィックデータが含まれます。この内蔵メモリを持たない統合型グラフィックカードでは、代わりに一般的な演算に使用されるメインメモリが使用されるため、システムの他の機能に使用できるメモリが少なくなります。
ディスプレイドライバーは、グラフィック ハードウェアがオペレーティングシステムと通信できるようにするソフトウェアです。[ 4 ]一般的に、ドライバーはコンピュータが自身の一部を使用できるようにするものであり、ドライバーがないとマシンは機能しません。これは、グラフィック デバイスは通常、より高度な独自の言語で通信し、コンピュータは主に一般的なコマンドを扱う独自の言語で通信するためです。したがって、ドライバーは両者の間で翻訳し、一般的なコマンドを特定のコマンドに変換し、またその逆も行う必要があり、各デバイスが命令と結果を理解できるようにします。すべてのカードには独自のドライバーが必要ですが、一部のドライバーには複数のカードのドライバーが含まれています。たとえば、GTX1060 ドライバーは Radeon カードでは動作しません。
専用グラフィックカードはマザーボードに紐づいていないため、ほとんどが取り外し、交換、アップグレードが可能です。拡張スロットに装着され、マザーボードに接続されます。一方、統合型グラフィックカードはマザーボードに紐づいているため、より高性能なチップを搭載した新しいマザーボードを購入しない限り交換することはできません。
また、内蔵グラフィックカードが破損したり故障したりした場合、マザーボードに固定されているため取り外しや交換ができず、新しいマザーボードを購入して交換する必要があります。一方、専用グラフィックカードに問題が発生した場合、別のカードを取り付けることで交換できます。
ハードウェアのドライバ[ 5 ]は、ダウンロードまたはメーカーから提供されるソフトウェアを介してインストールされます。グラフィックハードウェアの各ブランドには、ハードウェアが適切に動作するために必要な独自のドライバがあります。
グラフィックスハードウェアにおける主要な競合ブランドは、NVIDIAとAMDです。NVIDIAはGeForceブランドでコンピュータグラフィックス分野で広く知られており、AMDはRadeonブランドで知られています。この2つのブランドはグラフィックスハードウェア市場のほぼ100%を占めており、NVIDIAは40億ドル[ 6 ]の収益を上げ、AMDは65億ドルの収益を上げています(グラフィックスカードに限らず、すべての販売による)。
RadeonはかつてATIの製品でしたが、 2006年にAMDがATIを54億ドルで買収しました。ATIのグラフィックカードは現在生産されておらず、Radeonは現在AMDの一部となっています。
グラフィックハードウェアの価格は、その性能と速度によって異なります。ハイエンドのゲーム用ハードウェアのほとんどは専用グラフィックカードで、価格は200ドルから新品のコンピューターと同等の価格まで幅広くあります。グラフィックカードに関しては、統合チップを使用する方が専用カードを購入するよりもはるかに安価ですが、性能は価格に見合ったものとなります。
また、コンピュータグラフィックスハードウェアは通常、特にハイエンドのゲーミング機器では大量の熱を発生させるため、過熱を防ぐために追加の冷却システムが必要になります。[ 7 ]これによりコストがさらに上昇する可能性がありますが、一部の専用グラフィックカードにはファンが内蔵されています。
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