パソコンが高性能なCPUを搭載しているとしても、必ずしもすべてのタスクをCPUで処理する必要はありません。実際、特定のプロセスを専用のコンポーネントにオフロードすることは、最適なパフォーマンスを維持するために不可欠です。この戦略は、CPUの負荷を軽減するだけでなく、負荷の高いタスクが発生した際にCPUが確実に動作することを保証します。以下では、CPUからワークロードを効率的に再分配するためのいくつかのテクニックについて詳しく説明します。
1. WindowsでハードウェアアクセラレーションによるGPUスケジュールを有効にする
CPUは通常、コマンドリストの構築やキューの優先度管理など、GPUの様々なスケジューリングを担っています。ハードウェアアクセラレーションGPUスケジューリング（HAGS）を有効にすると、GPUはこれらのタスクを独立して処理できるようになり、CPUの負荷を軽減することで、より効率的なプロセスとパフォーマンスの向上を実現します。
この機能を利用するには、お使いのPCにHAGSをサポートする専用GPUと最新のドライバーが搭載されていることを確認してください。NVIDIAのGTX 10シリーズ以降、またはAMDの7000シリーズ（2023年発売）が互換性があります。NVIDIAとAMDのドライバー更新方法については、それぞれのリンクをご覧ください。
HAGSを有効にするには、Windowsの設定に移動し、 「システム」 → 「ディスプレイ」 → 「グラフィックス」に進みます。このページで、 「詳細グラフィック設定」の下にある「ハードウェアアクセラレーションによるGPUスケジュール」オプションをオンにします。
2.ネットワークタスクをネットワークインターフェースカードに転送する
CPUに負担をかけるネットワーク関連タスクの多くは、イーサネットネットワークカードによって効率的に管理できます。これらのタスクをオフロードすることで、ネットワークパフォーマンスが向上し、全体的な接続性が向上します。具体的な機能はネットワークカードによって異なりますが、最適なパフォーマンスを得るために確認すべき一般的な機能は以下のとおりです。
- Large Send Offload v2 (IPv4 と IPv6 の両方)
- すべてのUDPおよびTCPチェックサムオフロードオプション
- 受信側スケーリング
- 割り込みモデレーション
- VLANタグ付け
- ARPオフロード
- NSオフロード
これらの設定を調整するには、Windowsで検索してデバイスマネージャーを開き、 「ネットワークアダプター」の下にあるイーサネットドライバーを右クリックし、「プロパティ」を選択します。次に、「詳細設定」タブを開いて、適切なオプションを有効にします。
3. DirectStorageを実装してゲームパフォーマンスを向上
CPUがGPUのためにストレージからデータを読み取る際、通常はゲームアセットの解凍など、複数のタスクを担います。MicrosoftのDirectStorage APIは、ストレージデバイスがGPUと直接通信することを可能にし、GPU自体での解凍などの特定の機能を容易にします。この革新的な技術により、ゲーム中のCPU負荷が大幅に軽減され、読み込み時間が短縮されます。
現在、DirectStorage をサポートしているゲームは限られていますが、他のゲームでも近日中に搭載される予定です。この機能を最大限に活用するには、NVMe SSD（PCIe 3.0 以上）と DirectX 12 をサポートする GPU（DirectX 12 Ultimate を推奨）をご用意ください。DirectStorage の機能を確認するには、Win+を押して「設定」 → 「ゲーム機能」Gに移動してください。
4.互換性のあるすべてのアプリケーションでハードウェアアクセラレーションをオンにする
CPUは、エンコード/デコード、2Dおよび3Dレンダリングなど、様々なグラフィックタスクを処理できます。しかし、これらの機能専用に設計されているわけではありません。ハードウェアアクセラレーションは、アプリケーションがCPUとGPU間のタスク実行を最適化するための重要な機能です。グラフィック処理の効率を最大限に高めるには、対応アプリケーションでハードウェアアクセラレーションを常に有効にしてください。
通常、メディアやグラフィックを扱うアプリケーションにはこの設定が備わっており、個々の設定から選択できます。ハードウェアアクセラレーションをサポートする一般的なアプリケーションには、Microsoft Office Suite、Adobe Creative Cloud、Discord、Slack、Zoom、OBS Studio、主要なウェブブラウザなどがあります。
5.デュアルGPU構成では専用GPUを選択する
統合GPUと専用GPUの両方を搭載したシステムでは、統合GPU（iGPU）は通常、比較的軽いタスクを処理し、専用GPU（dGPU）は特にゲームなどの負荷の高いアプリケーションに使用されます。Windowsでは、dGPUを使用するアプリケーションを指定できるため、CPUリソースを節約できます。
この設定は、メディアプレーヤー、ウェブブラウザ、クリエイティブデザインツールなど、グラフィック処理に大きく依存するソフトウェアに特に有効です。ただし、dGPUを使用すると、温度が上昇し、ファンの騒音が大きくなる可能性があることに注意してください。
Windows でこれを構成するには、「システム」 → 「ディスプレイ」 → 「グラフィックス」に移動し、リストからアプリを選択するか手動で追加し、GPU 設定を調整して専用 GPU を指定します。
上記の方法を活用することで、CPUタスクをより高性能なコンポーネントに効率的にオフロードし、システムパフォーマンスを向上させることができます。ただし、専用GPUのパフォーマンスを監視し、消費電力の増加がないか確認することを忘れないでください。CPUがコンピューティングの要求に追いつかない場合は、これらの最適化を検討し、システムの冷却環境を適切に整えてください。
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