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パーツに組み込まれたグラフィック機能

内蔵GPU

低価格帯やエントリー向けパソコンに見られる内蔵GPU(内蔵グラフィック)仕様について解説します。グラフィックカード(単体GPU)を搭載しない低コストPCには、必然的に内蔵GPUが採用されます。

内蔵GPU(内蔵グラフィック)とは

本来、GPUは画像処理の頭脳として存在する半導体ですが、低コスト化のために特定のパーツにグラフィック機能を組み込んだ「内蔵型」というものがあります。

新旧、内蔵GPUのスタイル

2009年頃(Core 2 Duo世代)まではグラフィック機能をチップセットに内蔵したオンボードグラフィックがありました。その後、2010年にはチップセットではなくCPUにGPUコアがパッケージ化され、2011年にはCPUとGPUをコアレベルで統合化しています。この2010年以降のスタイルを総称してCPU内蔵グラフィックなどと言われます。2011年以降のスタイルを厳密に呼ぶと統合GPUです。※いずれもインテルCPUの話。

これら厳密に呼ばない場合は、総称して内蔵GPUと呼んでいます。(他には内蔵グラフィック、iGPUとも呼ばれる。)なお、単体GPU(グラフィックカード)を搭載した場合は、内蔵GPUは無効化されます。

チップセットに内蔵したオンボードグラフィック

チップセット(ノースブリッジ)に内蔵
2009年頃までは、チップセット(ノースブリッジ)に内蔵したオンボードグラフィック。マザーボード上のチップセットに内蔵しているため、CPU交換をしても内蔵GPUは変わりません。

CPUに内蔵したグラフィック

内蔵グラフィックの種類2010年にはCPUに内蔵(内部コアでは別々)、そして2011年にはCPUコアと統合しています。CPUと統合したものに関しては厳密に言うと「統合GPU、統合グラフィック」と呼ばれますが、内蔵GPUでくくられる場合が多いです。当然、CPUを交換したら内蔵GPUもCPU次第となります。

内蔵GPUでは、メインメモリが代用される

GPUが画像処理するにはビデオメモリが必要ですが、内蔵GPUではビデオメモリがないのでメインメモリの一部を代用しています。そのため、一部の内蔵GPUではメインメモリの転送速度にパフォーマンスが左右されるケースもあります。

内蔵GPUのメリットとデメリット

内蔵GPUでは、すでにパーツ内に組み込まれているので、GPUを選択して搭載するものではありません。また、同世代の単体GPUよりも性能が控えめというのが通例です。ただし低消費電力であり、低コストで生産できるので、ライトユーザー向けのパソコンで採用されています。基本的にはネット閲覧やビジネスソフトといった低負荷な使い方なら、内蔵GPU仕様で充分です。

低い性能に思われがちな内蔵GPUですが、世代が代わるごとに性能が著しく向上していきます。かつては高負荷と言われていた昔のPCゲームが遊べるレベルだったり、かつては再生不可能だったブルーレイが楽に再生できるなど、パソコンの技術革新を感じさせるカテゴリーです。

メリット 低消費電力で済む。 グラフィックカードの予算を省くことができる。
デメリット 最新のエントリー・グラフィックカードよりも、グラフィック性能が控えめになる。 単体GPUがない分、CPUに負担がかかり、全体のパフォーマンスダウンが少なかれある。 ビデオメモリがないためメインメモリが使われ、全体のパフォーマンスダウン。 ※ただし、内蔵GPUならびにPCの総合パフォーマンスが高性能化しており、3DゲームやHD動画編集など高負荷な処理をしない限りは、これらのデメリットを感じることはほとんどない。

マザーボード直結のモニタ出力端子(内蔵GPUによる出力)

マザーボード直結の出力端子
内蔵GPUのパソコンでは、マザーボード直結の出力端子から液晶モニタへとつなぎます。グラフィックカードを搭載した場合は、グラフィックカード側の端子を使います。

インテルにおける、内蔵グラフィックの歴史

Coreマイクロ アーキテクチャ
(LGA 775版)

2006年~2009年頃まで
Core 2 Duo / Core 2 Quadなど CPUに内蔵GPUなし
Nehalem(LGA 1366版)
2008年~2011年頃まで
開発コード:Bloomfield / Gulftown
Core i7 900番台
Nehalem(LGA 1156版)
2009年~2010年頃まで
開発コード:Lynnfield(リンフィールド)
2009年9月~
Core i7 800番台など
開発コード:Clarkdale(クラークデール)
2010年1月~
Core i5 650番台 / Core i3 500番台
CPUにGPU(インテル HD グラフィックス)
をパッケージ化
Sandy Bridge
(LGA 1155版)

2011年~2012年頃まで
2011年1月~
Core i7 2600~2700番台など
CPUコアとGPUコアの統合化

※2009年~2011年の間に内蔵GPUの仕組みが大きく変わった。Sandy Bridge以降、統合化したGPUが一般。

マザーボードのオンボードグラフィックか、グラフィックカードの単体GPUかの2択

2006年~2009年頃まで活躍したCore 2 Duoで知られる、Coreマイクロアーキテクチャ (LGA 775版)の設計では、CPUにGPUを内蔵していません。マーザーボードのチップセット(ノースブリッジ)に内蔵したオンボードグラフィックを使うか、グラフィックカードを搭載して「単体GPUを使うか」との2択になっています。
ハイエンド向けのチップセットでは、グラフィックカード搭載が前提のため、初めから内蔵GPUが無いものもありました。

グラフィックカードの単体GPUのみ

2008年~2009年に登場したNehalem(LGA 1366版)および、Nehalem(LGA 1156版)の前期、開発コード:Lynnfieldでは、上級者向けのCPUということで、グラフィックカードの搭載が必然という概念となり、内蔵グラフィックの存在は完全に無視です。このCPU対応マザーボードにはすでに内蔵GPUが存在しないため、グラフィックカードがなければ使えない仕様となっています。

このころはまだ、前世代であるCoreマイクロアーキテクチャと並行だったので、エントリーユーザーはCoreマイクロアーキテクチャのパソコンを選んでいました。

2010年1月、CPU内蔵グラフィックの初登場!

2010年1月、Nehalem(LGA 1156版)の後期に登場した開発コード:Clarkdale(クラークデール)から、CPUにGPU(インテル HD グラフィックス)がパッケージ化されました。Core i5 650番台 / Core i3 500番台がそれに当たります。これがインテルにおけるCPU内蔵グラフィックの初登場です。だだし、CPUコアとGPUコアは別々であり、単にルームシェアしているような関係でした。

2011年1月、コアレベルで統合化された、CPU内蔵グラフィックの登場!

2011年1月に登場したSandy Bridge(LGA 1155版)から、CPUコアとGPUコアの完全統合化されて、連携が完全なものとなりました。引き続き、内蔵グラフィック、内蔵GPUと呼ばれていますが、厳密にはCPU統合型グラフィックと呼ぶのが適切です。

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