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一般的な 3DCG Workstation ~ 4コア1CPU構成

3DCGワークステーション導入アドバイス

従来の4スレッド環境は 4個のCPUとWindows Serveを使用したサーバー向けの高価なコンピューターであり、ワークステーションではなくサーバー向けの環境となります。

現在は 1CPU で4スレッド・レンダリングが実現しており、従来の 4CPU 構成と比較すると消費電力の面で優れています。この構成のワークステーションが適した用途について説明します。

レンダリング速度に重点を置いたワークステーション.

レンダリング速度にウエイトを置いた3DCG制作に適した構成です。ただし、レンダリングといっても、レイトレーシング・ラジオシティ系レンダリングに適します。セルシェーディングやOpenGLハードウェア・レンダリングにおいては恩恵は少なくなります。

4core CPU

基本的なオペレーションは1コアしか使用しないため、3DCG初心者やモデリング作業、シーン組み立て、手付けモーション作成などが中心となる一般的な用途では、低いクロックの4コア CPUよりも高クロックの2コアCPUの方が適しています。

一つのCPUに詰め込むコア数が増えると消費電力も上昇します。3DCG制作内容によっては、無駄に電力を喰う結果を招きます。

2007年12月現在、AMD の Athlon64 x2 と Intel の Core 2 を比較した場合、消費電力、レンダリング性能(FPU) を比較した場合、Intel の Core 2 アーキテクチャの方が高い性能を持っています。4コアCPU でも 2コアCPU と同じような力関係です。

推奨されるCPU FSB L2 Cache クロック数 コア数
Yorkfield (45nmプロセス) 1割ほどレンダリング性能が向上
Core 2 Extreme QX9650
1333MHz
6MB×2
3.0GHz
4
Core 2 Extreme Q9550
1333MHz
6MB×2
2.83GHz
4
Core 2 Extreme Q9450
1333MHz
6MB×2
2.66GHz
4
Core 2 Extreme Q9300
1333MHz
6MB×2
2.50GHz
4
Kentsfield (65nmプロセス)
Core 2 Extreme QX6850
1333MHz
4MB×2
3.0GHz
4
Core 2 Extreme QX6800
1333MHz
4MB×2
2.93GHz
4
Core 2 Extreme QX6700
1066MHz
4MB×2
2.66GHz
4
Core 2 Quad Q6700
1066MHz
4MB×2
2.66GHz
4
Core 2 Quad Q6600
1066MHz
4MB×2
2.40GHz
4

Core 2 Extreme Q9550/Q9450/Q9300 は 2008年2月出荷予定

Core 2 Quad Q6600 は OC耐性が非常に高く、定格電圧で上位プロセッサに匹敵する可能性を秘めています。自作しかありませんが。

AMD の Quad Core アプローチ.

Quad FX

AMD のコンシューマー向けCPU の 4コアアプローチは 1ダイ4コアに拘ったため、従来の 1ダイ2コア CPU× 2個構成 というアプローチでした。 (セット販売ですね)

参照 => AMDが投入するクアッドコア環境「Quad FX」

将来的に1ダイ4コアCPU へ換装することで 8コアへのアップグレードが可能としていましたが、2007年 12月の段階でこの計画はキャンセルになる模様です。

AMD の 新Quad CPU

4core CPU

1ダイ4コアとなる AMD 初のコンシューマー向けCPU Phenomシリーズがようやく登場しました。早速 インプレッションも出ています。AMD の発表では浮動小数点演算の性能が従来の2倍になるとの事で期待していたのですが、、

参照 => AMD新型Quad-Coreの実力は? - Phenom 9600ファーストインプレッション

Intel の Core 2 アーキテクチャには及ばないようです。2007年 12月 の現状では、4コアCPU ×1個構成のワークステーションは Core 2 Quad プロセッサを搭載したワークステーションが適していると言えます。

総コア数が同じ4コアでも.

4core CPU 2core CPU x 2個

例えば右の図のように、2コアCPU×2個 構成でもコア数は同じ4コアです。

この場合、Intel プロセッサであれば Xeon / Opteron という事になりますが、消費電力、レンダリング・パフォーマンスの面では CPU 内部のキャッシュ容量の差は出難いため、4コア1CPU構成が適しています。また、消費電力、コスト面で有利になります。

こちらの記事を見て下さい。2コアXeon (3.2GHz) ×2個 構成と 2コア Core 2 Duo (3.2GHz)を比較した場合、レンダリング・パフォーマンスは同等の結果が出ています。つまり、総コア数4コアよりも 総コア数2コアが同じパフォーマンスとなるケースがあります。

ちなみにXeon / Opteron のCPU 2個以上の構成は、高価なECCレジスタードメモリ(FB-DIMM)が必要ですが、これは高速なメモリという訳ではなく、メモリを複数のCPUが共有するため高度なエラー訂正を行なう必要があるからです。メモリのパフォーマンスよりも安定性を重視したメモリという事になります。

このような方に適します ~ 4コア1CPU構成.

4core CPU

4コアCPU ×1個構成のワークステーションが適している3DCG制作者です。

  • 高いレンダリング性能が要求される方
    • レンダリング性能に重点がおかれる3DCG映像制作、ラジオシティ系レンダリングをよく使用される方が使用するクライアント・マシンにバランス的に適しています。
  • 物理演算を使用したモーション制作
    • クロスやダイナミクスなど物理計算を利用したモーション制作の場合、プログラムがマルチスレッドに対応していれば、生産性を飛躍的に向上する事が出来ます。中には、マルチスレッドに対応していないソフトウェアもあるかも知れません。
  • 映像制作全般
    • 3DCG映像制作に限らず、ノンリニア映像編集、エンコーディングなどは並列処理の恩恵が大きいため、生産性を大幅に向上する事が出来ます。(プレビューの待ち時間、レンダリング時間の短縮など)

何れの場合も使用するソフトウェアが4つ以上の並列処理(マルチスレッド)に対応していなければ恩恵は得られません。ソフトウェア・ベンダーにお問合せください。

このような方には適しません ~ 4コア1CPU構成.

4core CPU

4コアCPU ×1個構成のワークステーションをお勧めできない3DCG制作者です。

  • 3Dモデリング / モーション制作
    • 頂点編集などの一般的な3Dモデリング作業、物理計算を除く一般的なモーション付け作業は、1コアしか使用しません。これらの作業が重視される場合は、クロック数の高い2コアCPU×1個構成が適します。また、何れの作業もOpenGLの描画速度が生産性向上のカギを握るため、CPUよりもビデオカードに予算を回した方が賢い選択です。
  • 一般的なオペレーション作業が中心となるケース
    • 上記、3Dモデリングも含まれますが、モデリング、モーション制作といった一般的なオペレーション作業はマルチスレッドで処理する事はありません。
    • マルチスレッドが可能な分野はコンピューターが自動的に計算を行う処理に限られると考えてよいと思います。3DCG制作といっても、恩恵があるのはレンダリングや物理計算などの処理だけでプログラムがマルチスレッドに対応している必要があります。
  • テクスチャ作成等、グラフィックソフトが中心となるケース

2コアCPU に比べ、4コアCPU は消費電力も高くなります。制作内容、目的によっては3DCG制作を目的とした場合でも、無駄な消費電力を浪費するだけの環境に悪いコンピューターとなります。特に一般の方、ビジネスユーザーには恩恵はありませんのでご注意ください。

アプリケーションの並列処理 対応状況を確認.

従来の4CPU構成はサーバーの領域であり、Windows Server OS を必要としましたが、これ以上の性能を1CPU、それも家庭用OSで実現できるため、3DCG制作者にとって4コアCPUは夢のようなCPUです。

4コアCPU の恩恵を得るには

この4コア CPU×1個構成の性能を生かすには、使用するアプリケーションが4スレッド以上の並列処理に対応している必要があります。統合型3DCGソフトが内包するレンダラによって違いがあるので、事前に確認しておく必要があります。

また、仮にレンダラが対応していても部分的にしか対応していない場合があります。例えばシェーダーやエフェクト関連などの拡張モジュールが対応していなければ4スレッドレンダリングの恩恵は得られません。

前述したように、従来の4スレッド以上のレンダリングはサーバー向け構成であったため、2スレッドまでしか対応していない部分も多いかも知れません。このようなケースではCPUを使い切る事が出来ないため、4コアCPUで得られる恩恵は少なくなります。

これらの情報はソフトウェア・ベンダー側でも公開していない事が多いので不明な点があれば、事前にお使いのソフトウェア・ベンダーに確認を取った方が良いとおもいます。

Blender の場合

Blender(リンク先の記事は古いです) の現行のベースレンダラは、2スレッドまでしか対応していません。つまり、4コア CPU×1個の恩恵は得られません。使用するレンダラ、シェーダー、物理演算等、対応しているスレッド数を把握しておく必要があります。

取り扱いメーカー

4コア1CPU構成のワークステーションを取り扱っているパソコン・メーカーは以下のページで紹介しています。

参照 => 3DCG ワークステーション 取り扱いパソコンメーカー



あけぶれ公式サイト
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