Graphics card installation – グラフィックカードの増設

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デスクトップPCに グラフィックカード を増設してパワーアップ

DVDFab.ch から Google のディープラーニングソフト「 TensorFlow 」を採用したアップスケーリングモジュールがリリースされるなど、人工知能を使用したグラフィックスのアップスケーリングが普及しつつあり、TensorFlow GPU Support を利用するには NVIDIA の「 CUDA Compute Capability 3.5 」以降を搭載した  GPU カードが必要になる。

TensorFlow GPU Supportlink

CUDA ( Compute Unified Device Architecture ) は NVIDIA が開発したグラフィックス以外の処理をGPUで実行できるアーキテクチャで、ゲームや動画編集ソフトやエンコーダー、リッピングソフトなど CPU への負荷が高いアプリで多く採用されている。

GPU ( Graphics Processing Unit ) は本来 画像処理を行うプロセッサで、処理能力が高く、グラフィックス以外のタスクを並列処理できる GPGPU  ( General-purpose computing on graphics processing units )  という技術が開発されてからは、高負荷な処理が必要なアプリケーションで活用されるようになった。
GPU は 数百から千を超えるコアを搭載しており、並列処理が可能なため使用環境によっては非常に高いパフォーマンスを発揮できる。

一時ブームになった仮想通貨のマイニングで グラフィックカード が品不足に陥ったのは記憶に新しい。

Graphics card installation 001-1

代表的な GPGPU は OpenCL と 前述の CUDA で、主に AMD(旧ATI)・ INTEL が OpenCL、 NVIDIA が CUDA をサポートしている。

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CUDA は NVIDIA 独自のアーキテクチャのため、 TensorFlow GPU Support など CUDA を採用したソフトを使用する場合は、 CUDA をサポートした NVIDIA の グラフィックカード が必須になる。

増設前の確認事項

グラフィックカード を増設できるのはデスクトップ PC だが、グラボならどれでも設置できるというわけではなく、市販の PC に増設する場合は特に注意が必要。

拡張 スロット

グラフィックカード のインターフェイスはほとんどが  PCI – Express x 16 で、  PCI – E x 1 のグラボも存在するが選択肢は少ない。

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拡張 スロット に PCI – Express x 16 の空き スロット があるか確認。
空き スロット がなければ増設は不可。

PCIe のリビジョンは 2012 年以降のモデルだと PCIe 3.0  のものがほとんどで、現在は PCI-Express 4.0 のモデルもリリースされている。

PCIe は スロット 側もデバイス側も下位互換があり、 PCIe 3.0  の スロット でも PCIe 4.0  の グラフィックカード は動作するが、その場合の PCIe 3.0  の規格で動作するため、宝の持ち腐れ状態になってしまう。

電源

GPUもCPUと同様、性能に比例して消費電力が上がるため、搭載しているPCの電源ユニットの電力に見合ったモデルの選定が必要になる。

一般的にエントリーモデルは消費電力が低く、 300 w  程度の電源ユニットでも動作可能だが、消費電力が 100 w を超えるようなモデルでは、環境によって PC が不安定になる可能性がある。
市販の PC の場合、スリムや省スペース、省電力タイプでは、搭載している電源ユニットが 200 w のモデルもあるため、まず電源ユニットの電力を確認。

Graphics card installation 048 グラフィックカード には電源供給を必要とするものがあり、6ピンまたは8ピンの PCIe 電源コネクタが必要になるので、使用可能な PCIe 電源ケーブルがあるか要確認。

サイズ

グラフィックカード の増設で厄介なのがサイズ。
ミドルタワーケースですら HDD の スロット やファンなどの配置によっては干渉するモデルがあるので、ケーブルなども含めて設置可能か要確認。

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グラフィックカード の多くはヒートシンクと冷却ファンを搭載しているため、2 スロット 分の厚みがあり、短いものでも場合によっては SATA ケーブルなどに干渉することがある。

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スリムや省スペースタイプのケースでは ブラケット のサイズが異なるため「 ロープロファイル 」対応の グラフィックカード が必要。

まとめ

  • GPGPU を使用する場合は Open CL か CUDA を選択
  • PCの電力と グラフィックカード の消費電力 を確認
  • 使用可能な PCIe  電源ケーブルがあるか確認
  • PCIe x 16 の空き スロット を確認
  • 設置可能なスペースを確認
  • 対応 ブラケット を確認

以上の条件をすべて満たした上で予算の範囲に収まるものになるので、市販のPCだと意外と選択肢は絞られてくる。
また、前述の TensorFlow GPU Support を利用する場合は、 CUDA Compute Capability 3.5 以降が必要で、使用するアプリケーションによってはサポートしているモデルが決まっていることもあるため確認が必要。

グラフィックカード の設置

使用する グラフィックカード が決まったら設置作業自体は簡単。

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購入したグラボを取り出してカバーなどを外す。

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電源ケーブルをはじめ PC に接続していケーブルをすべて取り外したら、 PC ケースのサイドパネルを外し、 グラフィックカード のサイズに合わせて ケースの ブラケット を取り外す。

PCIe x 16 の空き スロット と設置スペースを確認。
スロット から拡張カードを取り外す場合は、 スロット の端にあるレバーを押す。

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ブラケット のツメがケースに合わせる。

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PCIe の スロット に合わせたら、しっかりと押し込んで ブラケット を固定。

グラフィックカード とモニタを接続し、電源ケーブルと LAN 、マウス・キーボードのみで PC を起動。

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起動直後は解像度などが違っているが、Windows 10 であれば しばらく待つと自動的にドライバがインストールされ自動調整される。





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