データで分かる、ゲームをするのに最適なCPUを徹底解説

データで分かる、ゲームをするのに最適なCPUを徹底解説

ゲーミングPCのCPU選びで悩むのが、「ゲームプレイに向いているCPUってあるのか?」ということ。ゲーミングPCは単にグラボさえ良ければいいのか、あるいはCPUもしっかり選ぶ必要があるのか。

本記事ではPC初心者向けに、データに基いてゲームに最適なCPUを解説する。

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  • 公開 : 2017 / 08 / 10
  • 更新 : 2018 / 10 / 27

根拠無き「ゲームに最適なCPU」論

グラボとCPU、どちらが重要なのか?

少々パソコンについて調べれば「ゲームにはグラフィックボードの性能が大事。」ということが分かる。実際のところ、たしかにゲームでは「グラボが最優先」ですが…CPUの性能も無視できない

いわゆるゲーミングPCのおすすめ系サイトでは、割りとそれなりの頻度で「CPUは4コアで十分。だからCore i5かi7があればOK」という趣旨の説明が見られる※が、残念ながらこれは安直過ぎる解説です。

しかも、データなどの掲示が一切無く、文章だけで概念めいた分かりにくい解説をしていることも多いので…「根拠」に欠けている点はかなり考えもの

※ 本記事を初投稿した2017年当時は多かったが、2018年時点ではあまり見かけなくなりました。

データで分かる、ゲーム向けのCPU

というわけで、データに基いて「ゲーミングに最適なCPU」を解説していく。どうやってゲームに向いているCPUかどうかを調べるのか。方法をカンタンに解説します。

  1. なるべく性能の良いグラフィックボードを使う
  2. 同じグラボのまま、CPUだけを取り替える
  3. CPU別に平均フレームレートを確認する

たとえば「グラボをGTX 1080 Tiで固定して、Core i3 / i5 / i7の順番にフレームレートを測ってみる。」ということです。すると、同じグラボなのに、実際のフレームレートが変化することが判明します。

初心者もち
え~、CPUの性能でグラボの性能が伸び縮みしちゃうの?
自作歴23台のやかもち
そういうこと。これから順番に見ていきます。

グラボの性能はCPUの性能に影響を受ける

3桁のフレームレートを出せる高性能なグラボ「GTX 1080 Ti」にて、CPU別にフレームレートを計測した結果が以下。

グラボ : GTX 1080 Ti / ゲーム : GTA V(フルHD)

  • i9 9900K / 8コア / 4.7 GHz
    138.5
  • i9 7900X / 10コア / 4.0 GHz
    120.2
  • i7 9700K / 8コア / 4.6 GHz
    136.5
  • i7 8700K / 6コア / 4.3 GHz
    129.0
  • i7 7700K / 4コア / 4.4 GHz
    128.6
  • i5 9600K / 6コア / 4.3 GHz
    131.1
  • i5 8400 / 6コア / 3.8 GHz
    128.1
  • i5 7600K / 4コア / 4.0 GHz
    124.0
  • i3 8100 / 4コア / 3.6 GHz
    123.3
  • i3 7100 / 2コア / 3.9 GHz
    98.4
  • R7 2700X / 8コア / 4.0 GHz
    117.7
  • R5 2600X / 6コア / 4.0 GHz
    116.5
  • R5 2400G / 4コア / 3.7 GHz
    94.2
  • R3 2200G / 4コア / 3.6 GHz
    91.5

9th Gen Intel8th Gen Intel7th Gen IntelAMD Ryzen

見ての通り、同じGTX 1080 Tiにも関わらず、CPUによって随分とフレームレートが違っている。4コアCPUなら十分と言っても、同じ4コアのRyzen 5とCore i3を比較すると差は歴然です。

なぜ、CPUの性能がグラフィックボードの性能に影響を与えてしまうのか。これが「CPUボトルネック」と呼ばれている現象で、高性能なグラフィックボードほど…CPU性能に左右されやすい。

なぜ「ボトルネック」は発生するのか?

分かりやすく、かなり簡略化して「ボトルネック」が発生する理屈(仕組み)を説明する

ボトルネックが発生する原因を図解

ゲームを実行すると、プログラムからCPUへ処理して欲しい内容について命令が行く。CPUはその命令を処理して、最後に「描いて欲しい絵が決まったので描写して。」と、グラボに命令を出す。

ボトルネックが発生する原因を図解(つづき)

CPUから命令を受け取ったグラフィックボードは、その指示通りに絵を描く。絵を完成させたグラフィックボードは、最終的にモニターへ完成したフレームを表示するように命令を出す。

ボトルネックを理解する上でもっとも大事なのことは、パソコンの脳みそであるCPUが、「こういう絵をください」と命令を出して初めてグラボは仕事をするという点です。

ボトルネックが発生する原因を図解(つづき)

つまり…、この命令を出すのが遅いCPUだと、グラフィックボードは本来の実力を出せなくなってしまう。部下(=グラボ)がものすごく優秀でも、上司(=CPU)がポンコツなら、会社がマトモに回らないのと似ている。

GTX 1080 Ti
ぼく、200fps出せますよ。
Celeron
そんな働く必要ないよ。私は1秒に60回しか命令出せませんから。
GTX 1080 Ti
じゃあ60fpsで仕事しますね(チョロイ

以上が「ボトルネックが発生する原因」の解説でした。

初心者もち
なるほどな~、優秀なグラボを活かすには、命令を出す側も優秀じゃないとダメってことなのね~。
自作歴23台のやかもち
だから、「コア数」が多くて、かつ「速い」CPUほどグラボの性能を引き出せる。

低性能なグラボなら「Core i3」や「Pentium」で行ける

ボトルネックの原因を理解したところで、「つまりグラボの性能が低い場合は、CPUも優秀である必要はない?」という気づきを得られると思う。もちろん、これは正しい理解です

実際にデータで確認してみよう。


GTX 1050 Tiの場合

グラボ : GTX 1050 Ti / ゲーム : Overwatch(フルHD)

  • i7 6700K / 4C8T / 4.0 GHz
    111
  • i5 7600K / 4C4T / 4.0 GHz
    111
  • i3 7350K / 2C4T / 4.2 GHz
    111
  • G4560 / 2C4T / 3.5 GHz
    110

ライトゲーマー向けのエントリーグラボ「GTX 1050 Ti」だと、2コアしか入っていないPentiumやCore i3で十分なフレームレートを引き出せています。低スペPCなら「1050 Ti + Pentium」で問題ないですね。


GTX 1060 6GBの場合

グラボ : GTX 1060 6GB / ゲーム : Overwatch(フルHD)

  • i7 6700K / 4C8T / 4.0 GHz
    181
  • i5 7600K / 4C4T / 4.0 GHz
    180
  • i3 7350K / 2C4T / 4.2 GHz
    177
  • G4560 / 2C4T / 3.5 GHz
    155

しかし、ワンランク上位のグラボ「GTX 1060 6GB」になると、ボトルネックが発生し始める。クロックが低いPentiumでは、GTX 1060の性能を100%引き出すのは難しい様子です。

なお、実用上この場合はPentiumでも問題ないです。155fpsも出ていれば十分でしょう。

GTX 1080の場合

グラボ : GTX 1080 / ゲーム : Overwatch(フルHD)

  • i7 6700K / 4C8T / 4.0 GHz
    281
  • i5 7600K / 4C4T / 4.0 GHz
    244
  • i3 7350K / 2C4T / 4.2 GHz
    203
  • G4560 / 2C4T / 3.5 GHz
    171

では、もっと高性能なハイエンドグラボ「GTX 1080」にすると…。2コアのPentiumとCore i3はまったくダメ。4コアのCore i5ですらボトルネックが発生していることが分かります。

つまり、記事の序盤で紹介させてもらった「CPUは4コアで十分。だからCore i5かi7があればOK」という趣旨の説明は、明らかに誤っているのです。4コアでもボトルネックは発生しているのだから。

ゲームには「4コアあれば十分」は正しいのか?

じゃあ次は「4コアあれば十分」という迷言について確かめていこう。

グラボ : GTX 1080 Ti / ゲーム : GTA V(フルHD)

  • i7 9700K / 8C8T / 4.6 GHz
    136.5
  • i7 8700K / 6C12T / 4.3 GHz
    129.0
  • i7 7700K / 4C8T / 4.4 GHz
    128.6
  • i5 7600K / 4C4T / 4.0 GHz
    124.0
  • i3 8100 / 4C4T / 3.6 GHz
    123.3
  • R5 2400G / 4C8T / 3.7 GHz
    94.2
  • R3 2200G / 4C4T / 3.6 GHz
    91.5
  • R5 1400 / 4C4T / 3.2 GHz
    90.7
  • R3 1200 / 4C4T / 3.1 GHz
    90.0

9th Gen Intel8th Gen Intel7th Gen IntelAMD Ryzen

結論はこの通り。同じ4コアのCPUでも、「Intel Core」シリーズなのか「AMD Ryzen」なのかで、実際のフレームレートは大きく変化していることが分かります。

では、なぜ同じ4コアCPUでここまでゲーミング性能(=ボトルネックの発生率)が違うのか。一つの原因は「CPUの1コアあたりの性能」にある。

「1コア」あたりの性能(Cinebench R15で計測)

  • i7 9700K / 8C8T / 4.6 GHz
    218 cb
  • i7 8700K / 6C12T / 4.3 GHz
    203 cb
  • i7 7700K / 4C8T / 4.4 GHz
    204 cb
  • i5 7600K / 4C4T / 4.0 GHz
    191 cb
  • i3 8100 / 4C4T / 3.6 GHz
    172 cb
  • R5 2400G / 4C8T / 3.7 GHz
    155 cb
  • R3 2200G / 4C4T / 3.6 GHz
    150 cb
  • R5 1400 / 4C4T / 3.2 GHz
    135 cb
  • R3 1200 / 4C4T / 3.1 GHz
    131 cb

Cinebench R15というベンチマークソフトを使って、CPU1コアあたりの性能(=シングルスレッド性能と呼ぶ)を計測してまとめた結果が以上です。見ての通り、同じ4コアでも1コアあたりの性能は大きく違う。

ゲームはあまり複雑な処理を要求しないので、シングルスレッド性能が高いCPUほど効率よく処理できる傾向があります。だから、シングルスレッド性能が低いCPUはボトルネックが発生しやすい。

では、ここで「4コアあれば十分か?」に対する答えをまとめます。

  • 4コアあるとボトルネックは確かに出づらい
  • ただし、シングルスレッド性能が高いことが条件

でした。「4コアあれば十分」は間違った認識ではないが、正確に伝えるなら「1コアあたりの性能が速い4コアCPUがおすすめ」ですね。

補足 : AMD Ryzenについて

AMD Ryzenの方がボトルネックが出やすいのは、シングルスレッド性能が低いのも原因ですが、ゲーム側の最適化がそれほど優れていないという事情も関わっている。

Ryzenは2017年に誕生した新しいCPUなので、今までインテルCPUだけに最適化を行ってきたソフトウェア業界がまだ対応しきれていない。もちろん、着実に最適化が進んでいる※ので、時間がいずれは解決してくれる問題です。

※ 例 : モンハンワールド / CoD : WW2 / Rise of the Tomb Raider / Assassin’s Creed Originsなど

CPUのコア数が多いほどゲームに有利か?

初心者もち
さっきのデータ。4コアより6コアや8コアの方がフレームレート出てたね。コア多いほうが有利なの~?
自作歴23台のやかもち
最近は18コアやら32コアやら…ぶっ飛んだCPUが多いので、勘違いしないように解説します。

Youtubeで割りと見かけます。「18コアも入っているから最強ですよ。ゲームもキレッキレに動くし、Cinebenchは4000点オーバー。本当に最強。」という具合の認識。

残念ながら、これは誤った認識です。「コア数が多ければ多いほどゲームに有利か?」、この点についてもデータでしっかり確認してみよう。

グラボ : GTX 1080 Ti / ゲーム : GTA V(フルHD)

  • i9 7980XE / 18コア / 3.4 GHz
    120.2
  • i9 7960X / 16コア / 3.6 GHz
    120.2
  • TR 1950X / 16コア / 3.7 GHz
    115.8
  • TR 1920X / 12コア / 3.7 GHz
    110.0
  • i9 7900X / 10コア / 4.0 GHz
    120.2
  • R7 2700X / 8コア / 4.0 GHz
    117.7
  • i9 9900K / 8コア / 4.7 GHz
    138.5
  • i7 9700K / 8コア / 4.6 GHz
    136.5
  • i7 8700K / 6コア / 4.3 GHz
    129.0
  • R5 2600X / 6コア / 4.0 GHz
    116.5
  • i5 8400 / 6コア / 3.8 GHz
    128.1
  • i3 8100 / 4コア / 3.6 GHz
    123.3

9th Gen Intel8th Gen Intel7th Gen IntelAMD Ryzen

コアの多い順に並べてみた。18コア搭載のCore i9 7980XEや、16コア搭載のRyzen TR 1950Xの平均フレームレートは、コア数がその半分のi9 9900Kやi7 9700Kにあえなく敗退です。

やはりゲームに大量のコアは不要で、必要なのは1コアあたりの性能ということ。加えて、ゲーム自体が8コア以上のCPUに最適化されていない傾向にあることも、主な原因。

なお、オーバークロックしてシングルスレッド性能を高めれば、多コアCPUでも行けるのでは。と考えるかもしれないが、コア数が多いCPUほどオーバークロックの難易度は跳ね上がるため、現実的ではない。

ゲーミングに最適なCPUの考え方をまとめ

ゲーミングに最適なCPUの考え方をまとめ

ここまでの解説をまとめます。

1. グラボの性能が高いほど「ボトルネック」は起きる

にて解説したとおり、グラフィックボードの性能が優秀であればあるほど、ボトルネックは発生しやすい。優秀なグラボには相応の、優れたCPUが必要ということを覚えておけばOK。

逆にグラフィックボードの性能が低いなら、CPUの性能がそれほど高くなくても、ボトルネックは発生しにくい。グラボの性能に合わせて、ちょうど良いCPUを選ぼう。

2. シングルスレッドの速い「4~8コア」CPUが最適

にて解説したとおり、ゲーミングには大量のコアは不要です。少なくとも4コアあれば割りといい感じになって、加えてシングルスレッド性能が速いCPUがベストでしたね。

「しかし…CPUのシングルスレッド性能をどうやって調べればいいのか?」と思っている人には、当ブログのCPUデータベースを確認してください。

このデータベースの「CR15 Single」という項目が、シングルスレッド性能(1コアあたりのCPU性能)です。調べるのが面倒な場合は、インテルを選べば…まずハズレることはありません。

グラボ別に、最適なゲーミングCPUをまとめ

では、最後にここまで解説してきたゲーミングに最適なCPUを選ぶ方法や、各種データに基いて。2018年時点における、筆者の「目安」を表にまとめます。

グラボインテルの場合AMDの場合
RTX 2080 Ti第9世代のCore i9 / Core i7例 : Core i9 9900K / Core i7 9700Kなど 第3世代に期待です(※まだ存在しない)
RTX 2080
GTX 1080 Ti
RTX 2070第8~9世代のCore i7 / Core i5例 : Core i7 9700K / i7 8700K / i5 9600K / i5 8500など
GTX 1080
RX Vega 64第2世代のRyzen 7 / Ryzen 5(APU除く)例 : Ryzen 7 2700X / Ryzen 5 2600Xなど
GTX 1070 Ti
RX Vega 56
GTX 1070第8~9世代のCore i5 / Core i3例 : Core i5 9600K / i5 8500 / i3 8350K / i3 8100など
RX 580
GTX 1060 6GB
RX 570第8~9世代のCore i3 / Pentium例 : Core i3 8100 / Pentium G5400など 第2世代のRyzen 5 / Ryzen 3 / Athlon例 : Ryzen 5 2600X / Ryzen 5 2400G / Athlon 200GEなど
GTX 1050 Ti
GTX 1050
RX 560

青字は該当パーツの性能解説やレビューへリンクしています。

こんな感じです。特にGTX 1080 Ti以上のグラボは恐ろしく速いですが、その分ボトルネックも非常に発生しやすい。フレームレートを重視するなら、Core i7を検討したい。

フレームレートを重視するなら確かにCore i5やi7がハズレにくい選択肢ですが、使っているモニターの対応リフレッシュレートも考慮することを忘れずに

リフレッシュレート(60 Hzと144 Hz)

例えば、使っているモニターが一般的な製品なら、基本的にリフレッシュレートは「60 Hz」前後です。この場合、いくら60fps以上を叩き出しても得られる恩恵はかなり少なくなってしまいます。そのため「118fpsか138fpsか?」の違いは、ほとんど意味がなくなる。

重要なのはゲーミングモニターを使っている人。主流のゲーミングモニターは大抵「144 Hz」対応なので、CPUボトルネックの影響は無視できない。「Ryzenだと118fpsだけど、Core i7で138fpsになる」なら、Core i7を選ぶ意味が出てきますよね。

ゲーム以外の用途も考えて選ぶこと

ただし、闇雲にとにかく速いCPUを選べば良いのではなく、人それぞれ予算や用途も違いますし、コストパフォーマンスも考えて臨機応変に選び分けてください。

「臨機応変と言われましても…」と思った人向けに、ちょっと分かりやすい例を出します。

  • Core i9 9900K:約65000円
  • Core i7 9700K:約51500円
  • Core i5 9600K:約35000円
  • Ryzen 7 2700X:約36000円

GTX 1080 Tiを使おうと思っていて、組み合わせるCPUに悩んでいるとする。筆者なら、迷わずi7 9700Kやi9 9900Kを選びますが、コスパを考慮して選ぶなら「比率」を考えよう

CPUGTX 1080 Tiの場合性能差価格価格差
i9 9900K138.5 fps+17.7%65000+80.6%
i7 9700K136.5 fps+16.0%51500+43.1%
i5 9600K131.1 fps+11.4%35000-2.8%
R7 2700X117.7 fps36000

確かに、上位のCPUほどフレームレートは伸びます。しかし、フレームレートの伸び率と、値段の差を見てみると…i5 9600K以上はコスパが悪いということが分かる。

予算重視で、リアルタイム配信や重たいマルチタスクをしないなら「i5 9600K」で間に合いそう。と判断できますね。

逆にOBSでリアルタイム配信をしたいとか、フルHDの動画編集をして毎日のようにエンコードを行う。といった、ハードな使い方を想定している場合は、余裕のある上位CPUを選ぶ価値が出てくる。

  • ゲーム用途 & コスパ重視:Core i3 / i5で割りと十分
  • マルチタスク想定 & コスパ重視:Ryzen 5 / 7も選択肢
  • マルチタスク想定 & 性能重視:Core i7以上の価値アリ
  • 最高のフレームレートを引き出す:i9 9900Kが適任

という具合ですね。

Ryzen…は?

ミドルクラスのグラフィックボードを使う予定で、コストパフォーマンス良く優れたマルチスレッド性能を求めているなら「Ryzen 5」「Ryzen 7」は魅力的な選択肢です。特にレンダリングや3DCG / CAD系に強い。

ただし、RyzenはOBS配信やAviutlの編集と相性が悪いのは要注意(この相性問題さえ無ければ、もっとオススメしやすいCPUなんだが…惜しい)

以上「データで分かる、ゲームをするのに最適なCPUを徹底解説」でした。ゲーミングPCのCPU選びに悩んでいるゲーマーの参考になれば幸いです。


ゲーミングとPCスペックの関係をもっと理解する

CPUのシングルスレッド性能を自分で調べるなら、おすすめのデータベース。並べ替え(ソート)機能もつけてあるので、一発で最速のCPUが分かります。

実況配信といえば「OBS」が今や定番ソフト。そのOBSを使って、CPU別にボトルネックを調査しました。この記事で、AMD Ryzenの相性がOBSとあまり良くないことが分かりました(最適化が…)

コメント欄で「メモリも大事になってくるのではないでしょうか?」という質問があった。この記事にまとめてありますが、結論としてコストに見合ったほどの効果は得られないです。

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27 件のコメント

  • なにごともバランスですよね。高性能なGPU積むのであればやはりCPUもそれなりにないといけません。あとはメモリも大事になってくるのではないでしょうか?

    • ゲーミング性能は本当にバランスですね~。メモリー(メモリクロック)は体感するほどの差は得づらいですが、効果が出やすい例外もあります。
      ・FF14、Metro Last Lightなど、一部のゲーム(メモリクロックが速いほど、フレームレートが出やすい)
      ・CPUに「AMD Ryzen」を使っている場合(これもメモリクロックが速いほど、フレームレートが改善します)
      これらに該当しない場合、メモリクロックは普通の「DDR4-2133」で大丈夫。該当するなら「DDR4-2666」や、欲を言えば「DDR4-3200」あたりが欲しいところ。
      参考:PCの性能アップのためにメモリーの速度は速い方が良いのか?

  • 某所でH.265のエンコードでRyzen7 1700Xがi7-7700kをカス扱いするレベルで圧倒していてビックリしました。
    ホントcpuって用途次第。
    ゲームだけなら7700kで十分ですが、私はエンコの短縮目指したいので1700Xです。

    • 配信もするなら、Ryzen 5 1600X搭載のガレリアDATの方が良いです。Core i5 7500と比較して、Ryzen 5 1600Xはシングルスレッド性能も高く、マルチスレッド性能も圧倒的。あとはメモリーを8GBから16GBに増設すれば問題ないですね。

  • youtubeで調べればわかるけど、トゥームレイダーはかなりCPUを酷使する方らしいからそこら辺を考えるとここまでボトムネックには普通はならないっぽい
    CPUを換装するのは初めてだとキツイんだから、グラボ変えるならCPUも変えなきゃって、偏った情報で煽る記事はどうかと思う

    • 筆者は「グラボを交換したらCPUも交換しないといけない」なんて一言も言ってないんだけどなあ…筋違いにも程がありますよ。

  • パーツ構成を考える時に役に立つ情報ありがとうございます。

    別の記事のコメントにありましたが、最近 Radeon RX570/580 がお手頃価格になっているそうなので興味があります。
    GTX 1060 を参考にすれば良いくらいの性能でしたでしょうか?
    それとも、GTX系とは別の結果になったりしますか?

    • 必要性は個人の主観ですからそういう人もいるでしょうね
      一方で特定の用途(ゲーミング)に最適なCPU、と言う記事の結論としてはこの結論は至極真っ当だと思いますよ

  • GPUは絵を書いたらそのままディスプレイに送るのかな?じゃぁCPUの負担減らす目的でfpsを制限するのは間違い?MSIアフターバーナー使って制限してたけどやめたほうがいい?
    どうにかしてCPUの負担減らしたいけど・・・

  • GTX1080・RTX2070以上のグラボに合うAMD CPUが「第3世代待ち」になっていますが、Ryzen TRではダメですか!?

  • CPUボトルネックがでてるからダメなのではなく、必要な絶対的なパフォーマンスが出てればいいのではないか?
    そうじゃないならばGPUボトルネックもCPUを活かせてないからダメじゃないかという話になってくる

    例えば、明確にGPUボトルネックであるのに関わらず、フルHD60fpsターゲットならばGTX1060がおすすめという言い方をよくされるが、今回の記事においてオーバーウォッチで144fpsターゲットならばG4560でもGTX1060と組み合わせることで大丈夫という言い方はされない

    この記事は単純にCPUによるパフォーマンスの違いを議論するにあたっては意義がありますが、CPUボトルネックをネガティブに捉えすぎな感があると思われます。

    • < 必要な絶対的なパフォーマンスが出てればいいのではないか? 確かにそうですね...。オーバーウォッチの例では、「Pentiumだとボトルネックが発生し始める。」ということを伝えたかったのですが、言い過ぎた感はあるので少し修正しました。 あと、割と勘違いしそうな事例として「リフレッシュレート」について追記しておきました。ご指摘ありがとうございます。

    • 上記の記事(まとめ)に”グラボの性能に合わせて、ちょうど良いCPUを選ぼう”と言った文言が載ってますよ
      あなたが言いたいことと一致しているかと思います

  • 興味深い記事をいつもありがとうございます。

    メモリチャネル(デュアル、クアッド)はGPUの速さに影響するか、という記事も読んでみたいです。

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