GPUの使用率に関する疑問

質問

お世話になります。
まず使用環境は、
OS Windows7 64bit
CPU i7 2600
GPU MSI N580GTX
afterburner使用

GPU使用率の事で、よく分からない事があるので教えてください。
GPUを使用するアプリケーション、例えばIE9や3Dゲーム等を起動した時の事なのですが、大して重い処理をしてるわけでもないのにGPUが10秒程フル稼働します。
というのは、メモリークロックを例に挙げると、普段135Mhzで動いているのが一気に2004Mhzまで上昇するのです。
これはやはりグラフィックカードの仕様上の問題であって、仕方のない事なのでしょうか？
故障なのかなぁと少し心配です。
afterburner、GPU-Z、共に同じ結果でした。

特に急ぎというわけではありませんので、お時間あればご回答ください。
皆さんがお使いのPCでの動作を教えていただけるだけでも構いません。
よろしくお願いします！

回答No.2

parts · ベストアンサー

一般にプロセッサ全般の特徴として言えば、常に動いていた場合を別として、スリープしていた場合は、ある仕事が入ってきた瞬間には、全力で始めるのが一般的です。それまで、休んでいた回路を動かし、命令の内容や状況を把握するためです。

これは、寝ている人をたたき起こした時に、その人が状況判断をするために、周りを見て頭を働かせるのと同じです。予期せぬ状況では、最大限注意を払う。それが汎用製品の設計思想になります。これは、たいていの製品で共通です。
最近のプロセッサは、CPUもGPUもその他アクセラレータも、使わない時には、極力パワーダウンまたは、最低クロックでスリープまたはホールドする設計となっています。
そのため、スロットルを最小限に絞っているときに、それを超える命令が発効されると、一時的にピーク値に引き上げ、内容をチェックし、段階的に速度をパフォーマンスの最適なステートに移行させる手段がとられます。

何故、段階的に性能を引き上げないのかというと、プロセッサには命令の緊急性を判断することができないためです。もし、急いで処理しなければならない内容だった場合、段階的にパフォーマンスを最適に引き上げていくと、単純な命令でも、命令発効から実行までにタイムラグも生じます。もっさりと動きが緩やかになり、多くの人はイライラするはずです。それこそ故障と思ってしまうかもしれません。
そのため、初速は速やかに引き上げ、連続して実行できる情報を貯めて、その後、分析の結果処理できる情報の内容が軽いと判断できれば、段階的に引き下げる手法が、一般に使われます。

これは、GPUに限らずCPUやその他のプロセッサでも使われます。尚、プロセッサがスリープステートに入っていない場合は、こういう現象はあまり発生しませんが、それでも、これまでの命令供給より格段に命令が増え、クロックに対して実行リソースが足りなくなると一時的に、最大パフォーマンスクロックで様子を見るのです。
特に、内部プロセッサと外部プロセッサを切り替えて使う場合、例えば外部GPUとCPU内蔵のGPUで、目的別にステートを切り替える場合などは、初速ではクロックが安定しないことがあります。
これは、プロセッサ全般の仕様です。

尚、これはPC用の現状での場合です。例えば、決まった組み込み型プロセッサの場合は、命令そのものも決まっている場合があるため、初速から決まったクロックで極力安定させようとするかもしれません。これらの設計は、実行する命令が汎用なのかそれとも、特定された専用なのかによって違うのです。ただ、専用でも最初は、命令をスケジューラー（水を撒くときにホースに水が充填されないとホースの先から水が出ないのと同じで、命令もその瞬間に発行されるのではなく、決まった回路を通って発行されます）に載せる必要がありますので、クロックは最大にする場合が多いのです。

お礼

細かい説明までいただき、ありがとうございます。
質問には書かなかったのですが、初めから必要な分だけ回せないというのが不思議でした。
いただいた回答の中で、プロセッサの仕組みが理解できたのでスッキリしました！
確かに最大まで上がってしばらくすると、段階的に周波数が下がっているのが確認できました。
とても分かりやすく、勉強になりましたのでベストアンサーとさせていただきますね。
ありがとうございました！

回答No.1

alien5

問題ないと思います。

CPUでもアプリを立ち上げた時に同じようなことがありますから。

お礼

ご回答ありがとうございます。
確かにブラウザを起動した時など、CPUでもいきなり周波数が上がりますよね。