NVIDIA Quadro

NVIDIA Quadro：プロフェッショナル向けグラフィックスソリューション

NVIDIA Quadroは、NVIDIA社が提供するプロフェッショナル向けのグラフィックスアクセラレータ（GPU）製品群です。主に3DCAD、3DCGモデリング、医療イメージングなどの分野で利用されており、OpenGLに最適化されている点が特徴です。これにより、3Dゲーム用途に最適化されたGeForceシリーズとは異なる性能を発揮します。

概要

Quadroシリーズは、部品の品質、長期保守、信頼性を重視した設計がなされています。一部の上位モデルにはECCメモリが搭載され、信頼性を高めています。また、NVIDIA社が製造するリファレンスボードのみが販売されており、品質管理が徹底されています。Quadro搭載のグラフィックボードと併用するオプションボードも存在します。GeForceシリーズと同様に、上位モデルではSLI（Scalable Link Interface）に対応しています。

DisplayPort出力端子を搭載し、10ビット表示（約10億色）に対応しています。HDMI出力端子は搭載されていません。NVIDIA Mosaicテクノロジーにより、複数ディスプレイを連結し、超高解像度デスクトップ環境を構築できます。例えば、3840×2160ドットのディスプレイを4台接続すれば、7680×4320ドットや15360×2160ドットの超高解像度環境が実現可能です。

ワークステーションメーカーは、安定性と保守期間の観点から、3DCADやCG作業にQuadroを推奨しています。現在のCADベンダーはソフトウェア専業が多く、動作保証はハードウェアベンダーとのアライアンスに基づいています。このため、Quadroでの動作は保証されますが、GeForceでの動作は保証されない傾向が強いです。

グラフィック作業向けワークステーションは、Quadro、Xeonプロセッサ、大容量ECCメモリ、高出力の80 PLUS認証電源などを搭載しており、GeForce搭載の一般向けPCよりも高価になります。主な競合製品としては、AMD社のAMD FireProが挙げられます。

APIのサポート

G80コア以降の製品は、CUDAに加え、OpenCLやDirectComputeといったGPGPU APIに対応しています。非公式ながら、NVIDIA PhysX System Softwareをインストールすることで、物理演算ライブラリPhysXのハードウェアアクセラレーションも利用できます。

OpenGLに関しては、Keplerアーキテクチャ以降でOpenGL 4.6に正式対応しています。FermiアーキテクチャではOpenGL 4.5までの対応となります。

OpenCLは、Maxwellアーキテクチャ以降のWindows 10の465.89ドライバー以降でOpenCL 3.0に対応しています。それ以前の環境では、OpenCL 1.2または1.1までの対応です。Windows Server 2012 R2以降のR470ブランチ以降ではOpenCL 3.0に対応しています。

DirectX 12は、Keplerアーキテクチャ以降でAPIレベルでサポートされています。Maxwell第2世代以降ではFeature Level 12_0および12_1をフルサポートし、DirectX 11.1、11.2、11.3もフルサポートしますが、それ以前の環境ではDirectX 11.0までの機能が保証されます。

Vulkanは、Maxwellアーキテクチャ以降でVulkan 1.3に、KeplerアーキテクチャではVulkan 1.2に対応しています。

ドライバーのサポート

Quadroシリーズのドライバーサポートには以下の制限があります。

Teslaアーキテクチャ（FXシリーズのG8xベース以降とQuadro 400）は、2016年12月14日付の342.01ドライバーでサポート終了。
Fermiアーキテクチャは、2018年1月18日付の377.83ドライバーでサポート終了。DirectX 12とOpenGL 4.6はサポートされません。
KeplerアーキテクチャのノートPC向け製品は、表を参照。
KeplerアーキテクチャのデスクトップPC向け製品は、2024年7月9日付の475.14ドライバーでサポート終了。
32bit版Windows（7, 8, 8.1, 10）は、2019年2月22日付の392.37ドライバーでサポート終了。Voltaアーキテクチャ以降はドライバー提供なし。
64bit版Windows 7, 8, 8.1、及びWindows Server 2008 R2, 2012は、2019年12月10日付の441.66ドライバーでサポート終了。NVIDIA Tシリーズ以降とNVIDIA RTX Aシリーズ以降はドライバー提供なし。
Windows Server 2012 R2は、2023年6月26日付の474.44ドライバーでサポート終了。
Windows Server 2016は、2024年7月9日付の475.14ドライバーでサポート終了。

OpenGLへの最適化

Quadroシリーズのドライバーは、OpenGL APIを使用するAdobe Photoshop、Autodesk 3ds Max、Maya、SolidWorksといったプロフェッショナル向けソフトウェアに最適化されています。これにより、高負荷時の安定性が向上し、業務用途での信頼性が確保されています。これらのソフトウェアにおける各種認証も取得しています。

Quadro Plex

Quadro Plexは、独立した筐体にグラフィックスボードや冷却ファンを内蔵する製品です。PCI Expressインターフェースボードをホスト側に導入することで利用できます。ラックマウントでの使用も可能です。

各モデルには、Quadro FX 5500やQuadro FX 4700などのGPUが複数搭載されており、Shader Model 3.0や4.0をサポートしています。フレームバッファや消費電力はモデルによって異なります。

Quadro FXシリーズ

Quadro FXシリーズの型式は、OpenGLパフォーマンスが高いほど数値が大きくなります。ハイクラスは4桁、ロークラスは3桁で表現されます。性能指標は、上位が5,4、中位が3、下位が1です。同レンジ世代指標は、世代内での指標であり、世代を跨いでの比較には適しません。X2は2コア（2基、2チップ）を指し、型式末尾のGはGenLock対応、SDIはSDI出力対応を示します。

例えば、Quadro FX 4700 X2はハイクラスの上位レンジの2コアグラフィックボードであり、Quadro FX 4600はQuadro FX 4700 X2の1世代前と見ることができます。

NV3xベース

OpenGL 2.0, DirectX 9.0a, Shader Model 2.0aに対応。

Quadro FX 1000, 2000, 500, 600 PCI, 700, 3000, 3000G, 1300, 1100, 330などがあります。

NV4xベース

OpenGL 2.1, DirectX 9.0c, ShaderModel 3.0に対応。

Quadro FX 3400, 4400, 4400G, 4000, 4000G, 4000SDI, 1400, 3450, 540, 550などがあります。

G7xベース

OpenGL 2.1, DirectX 9.0c, ShaderModel 3.0に対応。

Quadro FX 4500, 4500G, 4500 X2, 4500 SDI, 1500, 3500, 5500, 5500G, 5500SDI, 350, 560などがあります。

Teslaアーキテクチャ

Tesla第1アーキテクチャ、Tesla第2アーキテクチャ

Quadroシリーズ/NVIDIA Tシリーズ

世代とモデルの組み合わせで表現されます。世代は無印、K、M、P、Tの順で、モデルは3～4桁の数値でOpenGLパフォーマンスを示します。

Fermiアーキテクチャ

OpenGL 4.5、DirectX 11に対応。倍精度浮動小数点演算性能が向上。UEFIには非対応ですが、BIOSアップデートで対応可能。

Keplerアーキテクチャ

ワットパフォーマンスを重視した設計。CUDAコアの数を大幅に増加。DisplayPort 1.2出力端子を搭載し、4Kモニタの60Hz表示に対応。UEFIに正式対応。

Maxwell第1アーキテクチャ

CUDAコアの数を調整し、コア当たりのパフォーマンスと電力効率を向上。

Maxwell第2アーキテクチャ

Pascalアーキテクチャ

16nm/14nmプロセスを採用し、コアクロックを大幅に引き上げ。GDDR5Xメモリ採用でメモリ帯域を向上。DisplayPort 1.4に対応。

Voltaアーキテクチャ

Turingアーキテクチャ

Quadro RTX/NVIDIA RTXシリーズ

TensorコアとRay Tracingコアを搭載し、ディープラーニングの高速化とリアルタイムレイトレーシングを実現。GDDR6メモリ採用でメモリ帯域を向上。NVLink接続には2つの同じGPUが必要。

Turingアーキテクチャ、Ampereアーキテクチャ、Ada Lovelaceアーキテクチャ

注釈

[出典] (情報源の記載)

外部リンク

プロフェッショナルビジュアライゼーション - NVIDIA
ELSA NVIDIA RTX/Quadroシリーズ販売終了製品 | 株式会社アスク
 NVIDIA® QUADRO® シリーズ総合カタログ 2015.09 | 株式会社エルザジャパン

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