Radeon HD 6970 GPU（上）とRadeon HD 6950 GPU（下）。いずれもダイサイズは実測19.39×21.23mmだ。シルク印刷からは2010年43週製造らしきことが窺える程度で，製品名などは推し量れない……というのは，ここ数年のRadeon製品らしいところ

　別途ニュース記事でもお伝えしているとおり，AMDは日本時間12月15日14：01，開発コードネーム「Cayman」（ケイマン）と呼ばれていた，「Northern Islands」（ノーザンアイランド）世代のハイエンド市場向けGPU「Radeon HD 6970」（以下，HD 6970）および「Radeon HD 6950」（以下，HD 6950）を発表した。
　製品型番からも明らかなとおり，両GPUは「Radeon HD 6870」（以下，HD 6870）の上位モデルに当たり，「ATI Radeon HD 5870」（以下，HD 5870）を置き換えるものだ。

　ATI Radeon HD 5800シリーズの完成度が極めて高かったことから，ハイエンド志向のユーザーから注目を集めていたRadeon HD 6900シリーズだが，果たして期待に応えてくれるのか。Sapphire Technologyの販売代理店であるアスクの協力で，リファレンスデザインを採用した2製品，「SAPPHIRE HD6970 2G GDDR5 PCI-E DL-DVI-I＋SL-DVI-D/HDMI/DUAL MINI DP BFBC2 VIETNAM GAME EDITION」（以下，SAPPHIRE HD 6970）と「SAPPHIRE HD6950 2G GDDR5 PCI-E DL-DVI-I＋SL-DVI-D/HDMI/DUAL MINI DP」（以下，SAPPHIRE HD 6970）を入手できたので，さっそく，その実力を明らかにしてみたい。

SAPPHIRE HD6970 2G GDDR5 PCI-E DL-DVI-I＋SL-DVI-D/HDMI/DUAL MINI DP BFBC2 VIETNAM GAME EDITION メーカー：Sapphire Technology 問い合わせ先：アスク（販売代理店）info@ask-corp.co.jp，予想実売価格：4万円台後半

SAPPHIRE HD6950 2G GDDR5 PCI-E DL-DVI-I＋SL-DVI-D/HDMI/DUAL MINI DP メーカー：Sapphire Technology 問い合わせ先：アスク（販売代理店） info@ask-corp.co.jp 予想実売価格：3万円台前半

VLIW5からVLIW4へ一新したアーキテクチャ

SP数を減らしながらも効率化を進め性能向上を図る

Radeon HD 6900シリーズのブロックダイアグラム

　HD 6900シリーズの概要は別記事が詳しいが，最大のトピックは，ATI Radeon HD 2000シリーズ以降，Radeon HD 6800シリーズまでが採用するコアアーキテクチャ「VLIW5」（VLIW：Very Long Instruction Words）ではなく，新たに「VLIW4」を採用した点だ。

　これは簡単にいうと，演算コアの基本単位となる「Thread Processor」（スレッドプロセッサ）の“内訳”を，「4基のスカラ演算器＋1基の超越関数演算ユニット」から，「超越関数演算にも対応した4基のスカラ演算器」に変更したもの。単体の超越関数演算ユニットを省略することで，より少ないシェーダプロセッサ数でも，VLIW5に匹敵する性能を見込めるようにしている，というわけである。

VLIW4におけるThread Processorの概要

　そのため，Thread Processorが16基集まって構成する「SIMD Engine」の数自体は，HD 6970で24基，HD 6950で22基と，HD 5870の20基を上回っているのだが，Thread Processorを構成するシェーダプロセッサの数が5基から4基に減った結果，総シェーダプロセッサ数は，HD 5870の1600基（5×16×20）に対してHD 6970は1536基（4×16×24），HD 6950は1408基（4×16×22）と，若干減った。
　一方，SIMD Engineあたり4基のテクスチャユニットが組み合わされる設計には変更がないため，テクスチャユニット数はHD 6970で96基（4×24），HD 6950で88基（4×22）で，HD 5870の80基（4×20）よりも増強されている。

　なお，メモリ周りは基本的に変更なしだが，メモリクロックが引き上げられたほか，グラフィックスメモリ容量がいずれも2GBにまで引き上げられた点は押さえておきたい。AMDによれば，「Eyefinity」による多画面ゲーム環境において，大容量のグラフィックスメモリはとくに効果を発揮するとのことだ。

　表1は，そんなRadeon HD 6900シリーズを，従来製品や下位製品，競合製品とスペックで比較したものになる。

※Radeon HD 6900シリーズは，AMDが示した「搭載グラフィックスカードの北米市場における想定売価」。それ以外は，4Gamer調べによる，2010年12月15日現在の搭載グラフィックスカード実勢価格

「瓜二つ」と述べて差し支えないHD 6970とHD 6950

ハイエンドモデルとしては静音性が良好

　GPUの特徴をざっくり掴んだところで，いずれもAMDのリファレンスデザインを採用するSAPPHIRE HD 6970とSAPPHIRE HD 6950を見ていこう。

HD 5870（正確にはEyefinity 6 Editionだが）カードと，SAPPHIRE HD 6970＆6950を並べたところ。Radeon HD 6900シリーズのほうが若干長い

　2スロット仕様の外排気クーラーが基板全体を覆い，また，カード裏面にもたわみ防止と思われる金属板が取り付けられているという点で，両製品の外観はほとんど同じ。カード長は実測約273mm（※突起部含まず）で，同241mmのHD 6870や，同267mmのHD 5870よりはやや長い。
　表1で示したように，補助電源コネクタがHD 6970だと8＋6ピン，HD 6950だと6ピン×2なので，クーラーに貼られたシール以外，見分けられそうなポイントはそこしかないような気もする……のだが，よく見るとファンの軸の太さが異なっていた。
　別途入手したAMDのリファレンスカードでも同じ傾向が見られたので，製造上の誤差ではなく，搭載するファンユニットが異なっている可能性が高い。

上段がSAPPHIRE HD 6970，下段がSAPPHIRE HD 6950。補助電源コネクタの仕様以外は完全に同じと思いきや，ファンの軸の直径は前者が実測40mm弱，後者が41mm強で，1〜2mm程度の違いがあった

補助電源コネクタの数はHD 6970が8ピン＋6ピン，HD 6950が6ピン×2。最大消費電力は順に250W，200Wとされている

外部出力インタフェースはいずれもDual-Link DVI-I×1，Single-Link DVI-I×1，Mini DisplayPort×2，HDMI×1。リファレンスどおりだ

かなりマニアックな機能といえるDual BIOS Toggle Switch。切り替えはPCをシャットダウンした状態でどうぞ

搭載するメモリチップは共通して6Gbps品。2製品はいずれもリファレンスどおりの動作クロックに設定されていたので，SAPPHIRE HD 6970には500MHz相当，SAPPHIRE HD 6950には1GHz相当の動作マージンがある計算になる

　両製品に共通する仕様としては，CrossFireX用のエッジが2つ用意され，最大では4-wayに対応する点と，そのエッジの脇にスライドスイッチが用意される点が挙げられるだろう。
　「Dual BIOS Toggle Switch」と名付けられているこのスイッチは，いわばVBIOSの保護機能だ。標準設定は「1」で，こちらはユーザーが自己責任で自由にアップデート可能。トラブルに見舞われた場合には，工場出荷状態で保護され，設定不可能な「2」に切り替えて利用できる。

　さて，ここでGPUクーラーを取り外してみると，HD 6970とHD 6950で共通の基板を採用しているのが分かる。デジタルPWMを採用した電源部の規模や，Hynix Semiconductor製のGDDR5メモリチップ「H5GQ2H24MFR-R0C」（6.0Gbps品）を採用する点も同じで，主立った違いは，HD 6950で補助電源コネクタ部に8ピンコネクタ用の空きパターンがあることくらいである。

上段がSAPPHIRE HD 6970，下段がSAPPHIRE HD 6950でそれぞれGPUクーラーを取り外したところ。補助電源コネクタ周り以外は瓜二つと述べてよさそうだ。ただ，2製品でGPUとクーラーが接触する部分のデザインが微妙に異なるのは気になった。ファンほど明快な違いはないのだが，ひょっとすると，放熱機構側も差別化されている可能性はある。なお，GPUクーラーの取り外しはメーカー保証外の行為なので，その点はお断りしておきたい

　冷却能力については後述するとして，ここで2製品のファン動作音をチェックしてみよう。

Radeon HD 6900シリーズは第5世代のVapor Chamber冷却機構を搭載すると謳われる

　両製品は，AMDが「第5世代」と位置づける「Vapor Chamber」（ヴェイパーチャンバー）構造を採用したクーラーを搭載する。ここまで指摘してきたように，HD 6970とHD 6950でクーラーの仕様はそれぞれ微妙に仕様が異なるのだが，OS起動後30分間放置した時点を「アイドル時」，「3DMark06」（Build 1.2.0）を30分間連続実行した時点を「高負荷時」として，各時点の音を聞いてみると，どちらもかなり静か。少なくともHD 5870リファレンスカードの動作音よりは静音性が高いと述べていい。

　TechPowerUp製GPU情報表示ツール「GPU-Z」（Version 0.4.9，Radeon HD 6900シリーズ対応版）からファンの回転数をチェックしてみたところ，SAPPHIRE HD 6970はアイドル時が24％・1114rpm，高負荷時が38％・2212rpmで，SAPPHIRE HD 6950は順に24％・1054rpm，33％・1647rpm。高負荷時の回転数にかなりの違いがあるのは，ファンユニットの違いと，後述するGPU温度のためと思われる。

HD 6970＆6950用に配布されたレビュー用ドライバを利用

“懸案の”AF設定はいじらずテストを実施

　今回のテスト環境は表2のとおり。直接の比較対象としては，Radeon HD 6900シリーズの登場後も最上位に位置づけられるデュアルGPUカード「ATI Radeon HD 5970」（以下，HD 5970）と，前出のHD 5870，HD 6870を用意した。また，競合製品には，HD 6970の対抗とAMDが位置づける「GeForce GTX 570」（以下，GTX 570）に加え，GTX 570の上位モデルたる「GeForce GTX 580」（以下，GTX 580），一世代前のハイエンド品となる「GeForce GTX 480」（以下，GTX 480）も揃えている。

「Catalyst Control Center」から確認すると，今回のレビュワー向けドライバはCatalyst 10.11と認識されていた

PowerTune Technology関連となるPower Control SettingsスライダーがATI Overdriveのページに追加された

　Radeonのテストに用いたドライバは，AMDから全世界のレビュワーに配布された「8.79.6.2-101206a-109984E」。「Catalyst Control Center」の表示を見る限り，「Catalyst 10.11」をベースにしたもののようだ。
　この8.79.6.2-101206a-109984Eでは，HD 6900シリーズを利用したとき，「ATI Overdrive」のページに「Power Contorol Settings」という項目が追加されるのを確認できたが，これは，新たな電力制御機能「PowerTune Technology」の設定項目だ。このスライダーにより−20％〜＋20％に設定することで，消費電力のリミットをTDPの枠内で変更できる。
　概要は別途掲載している記事を参考にしてほしいが，このスライダーをプラス方向に設定すれば，パフォーマンスと消費電力の引き上げにつながるわけである。PowerTuneの効果については，追って検証結果をお伝えする予定なので，少々お待ちいただきたい。

　ところで，GTX 570のレビュー記事において，NVIDIAが「Radeonのテストにあたっては『Catalyst A.I.』」を無効化しておくように」と注意を促していたことをお伝えしたが，AMDからレビュワーへ配布された資料のなかに，返答とも取れる内容が掲載されていた。
　いわく「今回から，Catalyst A.I.による異方性フィルタリング（以下，AF）の設定を『High Quality』『Quality』『Performance』の3つに変更した。High Qualityが最適化を行わないもので，Qualityが目に見えて分からない範囲での最適化を実施する，Performanceはパフォーマンスを向上させるべく，最適化をさらに進めたものとなる。なお，デフォルト設定はQualityだ」。

　また，「NVIDIA製品との比較にあたっては，AF設定を揃えるのが望ましい」としながら，「NVIDIAのドライバにはAFの角度依存の設定が用意されていない」と，NVIDIA側の設定不備も主張している。「同じような最適化設定のないほうが問題」と返すのは少々無理があるようにも感じるが，ともあれ，Radeon HD 6900シリーズの2製品が筆者の手元に届いたのが12月11日で，時間的に余裕がなかったため，今回はデフォルトの「Quality」設定のままとする。AFに関する検証は後日，「Catalyst 10.12」も使いつつ，あらためて行う予定だ。

　テスト方法は4Gamerのベンチマークレギュレーション10.2準拠。ハイエンド製品の検証ということで，解像度は1920×1200＆2560×1600ドットの2種類とした。グラフは基本的にRadeon→GeForceのモデルナンバー順で並べているが，3DMark06の「Feature Test」を除き，グラフ画像をクリックすると，別ウインドウで2560×1600ドット時のスコアを基準に並べ替えたものをチェックできるようにもしてある。
　そのほか，GTX 580とGTX 570，GTX 480については，テスト環境がGTX 570のレビュー時とまったく同じだったため，スコアは流用している点と，これはいつもどおりだが，「Core i7-975 Extreme Edition/3.33GHz」は，「Intel Hyper-Threading Technology」「Enhanced Intel SpeedStep」を有効化する一方で，テストによって影響が異なるのを避けるため，「Intel Turbo Boost Technology」は無効化している点も，ここでお断りしておきたい。

HD 6970はGTX 570と一進一退の攻防

テクスチャ性能に懸念が残る場面も

　前置きが長くなってしまったが，テスト結果の考察に移ろう。グラフ1，2は3DMark06の総合スコアをまとめたもの。HD 6970はHD 5870比で5〜14％高いスコアを示し，4xアンチエイリアシングと16x AFを適用した「高負荷設定」や高解像度など，描画負荷の高まりに応じて，スコアの差は開く傾向にある。
　競合製品との比較だと，GTX 570に対して1〜10％高いスコアを示している一方，GTX 580には2〜3％置いて行かれた。

　HD 6950は，HD 6970より2〜9％低く，GTX 570とほぼ同じスコアにまとまっていると述べていいだろう。


　続けて，3DMark06のデフォルト設定となる1280×1024ドットの「標準設定」でFeature Testを行った結果がグラフ3〜7だ。グラフ3は「Fill Rate」（フィルレート）で，RadeonとGeForceの直接比較にそれほど意味はないのだが，そのなかで，HD 6970とHD 6950，HD 5870の3製品でスコアにそれほど大きな違いが生じていない点には注目しておきたい。
　とくに，コアクロックもメモリクロックも高く，テクスチャユニット数もHD 5870の1.2倍あるHD 6970が，HD 5870に大差を付けられていないあたりからは，ドライバの練り込み不足で，テクスチャユニットを使い切れていない可能性か，これといって変更のアナウンスがされていないテクスチャユニットで実効性能が低下している可能性か，またはその両方である可能性がありえそうだ。


　「Pixel Shader」（ピクセルシェーダ）と「Vertex Shader」（頂点シェーダ）の結果を見ると，AMDがRadeon HD 6900シリーズで，テッセレータの二重化など，頂点性能の強化を行っていることの効果をはっきり確認できる（グラフ4，5）。ただ，Vertex Shaderの「Simple」で，HD 6950ですらHD 5970を上回るスコアを示しながら，より複雑で負荷の高い「Complex」では両GPUがスコアを大きく落とし，HD 6950がわずかながらHD 6870の逆転を許すあたりからは，VLIW4アーキテクチャに向けたグラフィックスドライバの最適化がまだまだ途上である可能性も見て取れよう。


　Shader Model 3世代における汎用演算性能を見る「Shader Particles」（シェーダパーティクル）や，長いシェーダプログラムの実行性能を見る「Perlin Noise」（パーリンノイズ）の結果がグラフ6，7となる。ピクセルシェーダ性能とメモリ周りが“効く”Shader Particlesのテストで，グラフ4の結果を反映した結果にならず，HD 6970とHD 6950がHD 5870を上回っているのは，より高速なGDDR5メモリを搭載する効果が出ているといえそうだ。


　実際のゲームタイトルから，グラフ8，9は「S.T.A.L.K.E.R.：Call of Pripyat」（以下，STALKER CoP）の「Day」シークエンスにおける平均フレームレートをまとめたものとなる。
　DirectX 11対応タイトルでは，Fermiアーキテクチャが優位になるだけに，テッセレータ周りの強化を行ってきたHD 6970＆6950がどれだけ差を詰めるかが気になるところだが，GTX 580を基準にすると，HD 5870が24〜30％の差を付けられ，とくに描画負荷の高まりとともにスコア差が開いていくのに対して，HD 6970は0〜15％，HD 6950は11〜23％で，しかも描画負荷の高まりに応じて差を詰めるなど，明らかな改善が見て取れる。2560×1600ドットの高負荷設定で，HD 6970とGTX 580が並んでいるのはなかなか感慨深い。


　ただ，同じSTALKER CoPでも，よりDirectX 11エフェクトの負荷が大きくなる「SunShafts」シークエンスだと，GeForce勢がRadeon勢を圧倒（グラフ10，11）。DayシークエンスでRadeon HD 6900シリーズが強みを見せた2560×1600ドットの高負荷設定でさえ，HD 6970はGTX 570に届かなかった。
　もっとも，HD 6870やHD 5870からのスコア上昇率には目を見張るものがあるのも確かだ。


　同じDirectX 11世代のタイトルでも，ゲームエンジンのベースがDirectX 10で，DirectX 11世代のAPIは補助的に使われている「Battlefield: Bad Company 2」（以下，BFBC2）だと，また違った傾向が見られた。
　グラフ12，13をぱっと見て分かるのは，STALKER CoPのSunShaftsシークエンスと同様，GeForce GTX 500シリーズのスコアが高いこと。Radeon HD 6900シリーズはHD 6970でもGTX 570に19〜24％の差を付けられている。また，HD 6950がHD 5870と変わらないスコアに留まっている点も指摘しておきたい。


　BFBC2と同様に，Radeon HD 6900シリーズが振るわない結果になったのが，グラフ14，15の「Call of Duty 4: Modern Warfare」（以下，Call of Duty 4）である。
　Call of Duty 4は，テクスチャ性能がスコアを左右しやすいタイトルだけに，96基ものテクスチャユニットを搭載し，動作クロックも高いHD 6970は，相当に高いスコアを示して然るべきなのだが，高負荷設定ではHD 5870よりも低いスコアを示すなど，期待外れな結果に終わっているのだ。
　救いは標準設定でHD 6970がGTX 580に迫っていることで，これを見る限り，Fill Rateのテスト結果を受けて述べた「テクスチャユニット自体の性能がVLIW5コアアーキテクチャから低下している」可能性は低そうだが，それでも，テクスチャ性能に何らかの不安は残る。


　グラフ16，17の「Just Cause 2」でもRadeon HD 6900シリーズのスコアは今ひとつ。HD 6970はGTX 570に離されてしまっており，HD 6950はHD 5870とほぼ同じスコアしか発揮できていない。


　これに対し，「バイオハザード5」だと，グラフ18，19に示したとおり，HD 6970のスコアは，GTX 570を若干上回り，AMDが主張するポジションに収まっている。HD 6950もHD 5870のスコアをわずかだが安定して上回った。総じて，順当な結果に収まったといえそうだ。


　性能検証で最後となるのは，グラフ20，21に示した「Colin McRae: DiRT 2」（以下，DiRT 2）。DiRT 2は，Radeonファミリーに最適化されているものの，DirectX 11世代ということでFermiアーキテクチャが強みを見せるタイトルだが，そういった事情もあって，結果はBFBC2と同じような傾向になった。HD 6970はGTX 570に離され，HD 6950はHD 5870と同レベルに留まっている。

HD 6970の消費電力はGTX 570より若干低い

GPUクーラーは静音動作に振り過ぎか

　AMDは，Radeon HD 6900シリーズにおいて，最大消費電力とは別に，「ゲームをプレイするときの典型的な消費電力」という値を公表している。HD 6970だと最大消費電力が250Wのところ，ゲームプレイ時の典型的な値は190W，HD 6950も順に200W，140Wといった具合だ。
　HD 6950の140Wという数字は，ハイエンドGPUということを考えると相当にインパクトのある数字といえるが，実際のところはどうなのか。いつものように，ログの取得が可能なワットチェッカー「Watts up? PRO」で，システム全体の消費電力を計測し，比較することにした。テストにあたっては，各アプリケーションベンチマークを実行したとき，最も高い消費電力値を記録した時点をタイトルごとの実行時とし，アイドル時ともども各時点の数値をスコアとしてまとめている。

　その結果がグラフ22となるが，まずアイドル時におけるシステム全体の消費電力はHD 6970とHD 6950，HD 5870，HD 6870が横一線。GTX 580やGTX 480よりは一段低い。
　そして注目のアプリケーション実行時だが，HD 6970は362〜385Wで，GTX 570と同じか若干低いといったところだ。AMDの主張する190Wという数字ほどは低くない印象で，HD 5870からは50〜63W高くなってしまった点はマイナス材料だが，Fermiアーキテクチャより低いレベルを保ったのは，相応に評価してよさそうである。
　一方，HD 6950がHD 5870と同レベルを維持できているのは注目に値しよう。

※グラフ画像をクリックすると，数値を含めた完全版を別ウインドウで表示します

　本稿の序盤で後述するとしたGPU温度だが，グラフ23は，20℃の室内で，PCケースに組み込まないバラック環境から，GPU-Zでアイドル時と高負荷時のそれをまとめたものになる。
　ここで目に付くのは，HD 6970の高負荷時における温度だ。以前の記事でも何度か繰り返しているとおり，4Gamerで独自に入手したEVGA製のGTX 480カードは，搭載カードの平均と比べて極端に消費電力もGPU温度も低いため，同GPUのスコアは参考程度としてほしいが，GTX 580やHD 6950などが80℃前後のところに収まっているところ，HD 6970が頭1つ抜けているのは，看過できない。
　GTX 480のリファレンスカードが示した90℃オーバーという域にまでは達していないものの，HD 6970はかなり熱い。HD 6970のファン動作音が静かであることそれ自体はいいのだが，いささか静音動作に振りすぎていると言えるかもしれない。

HD 6970は消費電力に活路を見いだせるか

HD 6950はHD 5870の存在が最大のネック

製品ボックス。SAPPHIRE HD 6970は「BFBC2 VIETNAM GAME EDITION」とされていることからも分かるとおり，「Battlefield: Bad Company 2 - Vietnam」のバンドル版となる。通常版「SAPPHIRE HD6970 2G GDDR5 PCI-E DL-DVI-I+SL-DVI-D/HDMI/DUAL MINI DP」は4万円台半ばの予想実売価格で店頭に並ぶ見込み

　ゲームタイトルごとにスコアが上下するため，なかなか一言でまとめるのは難しいのだが，“GTX 570キラー”としてのHD 6970は，勝ったり負けたりがあり，総合的には互角といったところ。流通筋の話を総合すると，HD 6970搭載カードは当初，4万円台半ばから後半で流通する見込みなので，3万円半ばから手に入るGTX 570と比べるとやや不利か。
　もちろん，この店頭価格が年内に大きく下がり，AMDが北米市場における想定売価としている369ドルに近づいていけば，低めの消費電力を武器に，魅力も増してくると思われる。ただ，2010年の年末商戦に選ぶハイクラスGPUの選択肢としては，GTX 570が一歩リードしているという印象だ。

　問題はHD 6950である。AMDは「HD 6950の競合製品はない」と胸を張っているのだが，実際には，店頭にもまだ相応に在庫があり，しかもRadeon HD 6800シリーズの登場以降，大きく値を下げ，2万円程度から購入することも不可能ではなくなっている（※2010年12月15日現在）HD 5870が，強力なライバルとして立ちはだかることになるだろう。もちろん，HD 5870カードは流通在庫のみになっているはずなので，直に姿を消すことにはなると思われるものの，2010年の年末商戦において，ゲーム用途を前提にどちらを選ぶのかといえば，HD 5870に分があると言わざるを得ない。

　Radeon HD 6900シリーズが真価を発揮するのは，ドライバの最適化が進み，実勢価格が下がり，HD 5870カードが市場から姿を消してからではなかろうか。そしてそれは残念ながら，この年末商戦ではなさそうだ。

Sapphire日本語公式サイトでHD 6970＆HD 6950をチェックする

AMDのRadeon HD 6000シリーズ製品情報ページ（日本語）