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【デスクトップ編】 内蔵GPUの性能向上を追う!

デスクトップ向けCPUの内蔵GPU、インテル HD グラフィックス

グラフィックカードのような単体GPUを搭載しない場合、特定のパーツに組み込まれた内蔵グラフィック(内蔵GPU)が使われます。Core 2 Duo主流の2009年ごろまでは「マザーボード上にあるチップセット」に搭載していましたが、2010年以降はCPUに内蔵するようになりました。※2010年1月、インテルではNehalem設計(拡張版 Westmere)から、一部のCPUにグラフィックを内蔵。

そのため、それ以降はCPUを換装するということは、内蔵グラフィックも付随することになります。内蔵グラフィックを持たないCPUも存在しますが、内蔵する場合、上位グレードほど高性能な内蔵グラフィックであることが多いです。2010年以降、当サイトDELLパソコンレビューにおいて得た情報を基に、デスクトップ向けCPUの内蔵GPU「インテル HD グラフィックス」の性能向上を追ってみました。

グラフィック性能の目安としてシェーダー数(GPUコア数)がありますが、1シェーダーがこなせる仕事量は各世代で異なり、後発ほど優れてくる傾向にあります。そのためシェーダー数で比較していいのは同世代の場合であり、「シェーダー数の多い旧世代よりも、シェーダー数の少ない新世代のほうが高性能」ということがあります。

また、当ページでは性能の参考としてベンチマークテスト結果を掲載しています。ゲームなどのグラフィックメインの処理では搭載グラフィックが大きく影響しますが、CPUの性能も含めた総合的なパフォーマンスとして捉えてください。

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【2010年・Nehalem(コードClarkdale)】 インテル HDグラフィックス

NehalemマイクロアーキテクチャのLGA 1366版およびLGA 1156版は第1世代Core iシリーズですが、 2009年9月登場の開発コード:Lynnfield(リンフィールド)ことCore i7-800シリーズおよび、Core i5 700シリーズでは内蔵グラフィックはありません。上級者向けということで、単体GPUの搭載が前提となっているためです。

2010年1月登場のClarkdale(クラークデール) ことCore i5 600シリーズ、Core i3 500シリーズからインテルで初めてCPUにグラフィックを内蔵しました。つまりは単体GPUを必要としないエントリーユーザー向けというわけです。このころの内蔵グラフィックは、CPUパッケージ内にCPUコアとGPUコアを隣り合わせで配置し、単に収めただけの構造です。CPUコアとは統合していません。

インテル HDグラフィックス(733MHz)WestmereCore i3-530 に内蔵されたインテル HDグラフィックス(733MHz)のスペック。12基のシェーダー数。DirectX 10に対応している。HDMI 1.3対応。このころは、まだ、ハードウェアエンコードには対応していません。

インテル HDグラフィックス(733MHz)における、ベンチマークテスト

【 設定 】 ストリートファイター4
1280 × 720  品質:デフォルト 垂直同期OFF ウィンドウ表示
FPS
Inspiron580デル

DELL Inspiron 580 ※2010年 Nehalem設計

  • Windows 7 Home Premium 64bit
  • Core i3-530 (2.93GHz, 4MB L3キャッシュ)
  • 4GB (2GBx2) DDR3メモリ
  • インテル HDグラフィックス(733MHz)
17.44

※ゲームのベンチマークテストでは主にグラフィック性能の影響が強いですが、CPU性能もそれなりに影響があります。
※こちらも参考に!ストリートファイター4 ベンチマーク比較(デスクトップPC編)
※こちらも参考に!DELLパソコン・レビュー用比較資料 ベンチマークテスト(標準品質・1280×720)

【2011年・SandyBridge】 インテル HD グラフィックス 2000と、3000

2011年に登場したSandyBridge世代のCPUでは、第2世代Core iシリーズとなります。内蔵GPUである「インテルHDグラフィックス」も2世代目となり、グラフィック性能が向上しています。 機能も強化され、HDグラフィックス 3000および、HDグラフィックス 2000が登場しました。インテルでは「前世代のインテル HD グラフィックスよりも最大3倍以上のパフォーマンス」と公称しています。また、ここからCPUコアとGPUコアが初めて完全統合化されました。引き続き「内蔵GPU」と呼びますが、これ以降は厳密に言うと統合型グラフィックであることに留意しましょう。

前世代NehalemのHDグラフィックスは、Core i7には非搭載で、下位であるCore i5/i3に内蔵していました。その後継であるSandy BridgeではCore i7を含め、すべてのシリーズにHD グラフィックスを内蔵しています。

ファミリー コア数とスレッド数 クロック(TB最大時) 内蔵GPU(最大時)
Core i7 2600K 4コア/8スレッド 3.4GHz(3.8GHz) HDグラフィックス 3000(1,350MHz)
Core i7 2600 4コア/8スレッド 3.4GHz(3.8GHz) HDグラフィックス 2000(1,350MHz)
Core i5 2500K 4コア/4スレッド 3.3GHz(3.7GHz) HDグラフィックス 3000(1,100MHz)
Core i5 2500 4コア/4スレッド 3.3GHz(3.7GHz) HDグラフィックス 2000(1,100MHz)
Core i3 2120 2コア/4スレッド 3.3GHz(-GHz) HDグラフィックス 2000(1,100MHz)
Core i3 2100 2コア/4スレッド 3.1GHz(-GHz) HDグラフィックス 2000(1,100MHz)

倍率ロックフリーのKシリーズでは、インテル HD グラフィックス3000を内蔵。その他は2000。

Core i7-2600 SandyBridgeのグラフィック
CPU内部のイメージ図(Core i7-2600といったクアッドコアの場合)

SandyBridgeではCPUとGPUが統合化された上、CPUのキャッシュメモリにも新構築が見られます。前世代では各コアが共有する3次キャッシュでしたが、新たにLLC(Last Level Cashe)を採用し、リングバスによるキャッシュの接続を行っています。ゆえに高速なデータ帯域を実現。ショートカットが可能なため、一般的なリングバスよりもムダのない構造です。このLLCは、CPUコアと内蔵GPUが共有して使うことができます。 CPUは3次キャッシュとして使い、残った分を内蔵GPUが2次キャッシュとして使います。

インテル HD グラフィックス2000Core i7-2600に内蔵するインテル HD グラフィックス2000のスペック。先代HDグラフィックスのシェーダー数12基から半分になってますが、レジスタファイル拡張や動作クロック向上などによって1基がこなす演算能力が高くなっています。

実行ユニット数は、HDグラフィックス 3000が12基,2000は6基。 Direct 10.1に対応。HDMI1.4にも対応したので3D映像の出力も可能。この世代のローエンド・グラフィックカードに近い性能があり、HDグラフィックス 3000なら、RADEON HD 5450とほぼ同等と言われます。

これまで初心者であっても「念のためローエンドグラフィックカードでも搭載してけば安心」というトレンドでしたが、この世代から、「高グラフィックのゲームをしないなら、内蔵グラフィックで十分」と言われます。むろん、ハイレベルな3Dゲームが遊べるほどではないので、ゲームユーザーならび中級~上級者はグラフィックカードの搭載が必須です。

ハードウエアによるデコード・エンコード処理機能

2世代HD グラフィックスでは、動画編集では要であるデコードとエンコードの処理が機能強化されています。処理エンジンである「マルチフォーマットコーデック」を大幅強化しています。ブルーレイ映画を観るユーザーなら、動画再生支援にQuick Sync Videoが備わっていると思えばいいでしょう。 ハードウェアによるデコード/エンコードによって、先代よりも消費電力が低減しています。なお、Quick Sync Videoでは、次のフォーマットに対しハードウエア処理が可能です。

MPEG-2、H.264、MPEG-4、AVC、VC1のデコードをハードウェア処理。
MPEG-2、H.264、MPEG-4 AVCのエンコードをハードウェア処理。

Quick Sync Videoが利用できるのはHDグラフィックが有効時の時のみ。グラフィックカードを使用しているときは、HDグラフィックは無効化されるのでQuick Sync Videoによるハードウエア処理はありません。

インテル HD グラフィックス 2000における、ベンチマークテスト

【 設定 】 ストリートファイター4
1280 × 720  品質:デフォルト 垂直同期OFF ウィンドウ表示
FPS
売れ筋XPS 8300は人気の機種

DELL XPS 8300 (グラフィックカード外し) ※2011年

  • Windows 7 Home Premium SP1 64bit
  • Core i7-2600 (3.4GHz , 8MB キャッシュ)
  • 4GB DDR3メモリ
  • インテル HD グラフィックス 2000
32.53
その他のゲーム・ベンチマークテスト 結果
モンスターハンター フロンティア オンラインベンチマーク第2弾【絆】
【解像度 1280×720】
スコア 1206
デビル メイ クライ4 (解像度 1280×720 ウィンドウ表示)
RANK D ⇒ 動作するのは難しい。
シーン1⇒29.40
シーン2⇒24.68
シーン3⇒31.97
シーン4⇒20.32
バイオハザード5 解像度 1280×720 ウィンドウ表示(DirectX 10)
RANK C ⇒ 動作が重く、プレイに支障あり。(19.9 fps)
エリア1⇒21.3
エリア2⇒21.3
エリア3⇒16.9
エリア4⇒20.6
ラストレムナント(設定解像度 1280×720 ウィンドウ表示) 21.04 FPS

※当サイトのDELLパソコンレビューにて調査したものです。CPU性能もそれなりに影響があります。

【2012年・IvyBridge 】 インテル HD グラフィックス2500と、4000

2012年に登場したIvyBridge世代から第3世代Core iシリーズとなりますが、この世代の下位CPUではインテル HDグラフィックス 2500を内蔵しています。そして、上位CPUにはインテル HD グラフィックス4000が内蔵されています。

インテル HDグラフィックス 2500Core i5-3450sに内蔵する「インテル HD グラフィックス 2500」のスペック。シェーダー数6基。 DirectX 11対応。

インテル HD グラフィックス4000のスペック詳細インテル Core i7-3770に内蔵する「インテル HD グラフィックス4000」のスペック。シェーダー数16基。 DirectX 11対応。

インテル HD グラフィックス2500と4000における、ベンチマークテスト

【 設定 】 ストリートファイター4
1280 × 720  品質:デフォルト 垂直同期OFF ウィンドウ表示
FPS
デル初のショートスリムデスクトップ660s

DELL Inspiron 660s ※2012年 Ivy Bridge設計

  • Windows 7 Home Premium SP1 64bit
  • Core i5-3450s(2.8GHz , 6MB キャッシュ)
  • 6GB (4GB×1 +2GB×1)DDR3 メモリ(1600MHz)
  • インテル HDグラフィックス 2500
46.84
Ivy BridgeのDELL新作

DELL XPS 8500 (グラフィックカード外す) ※2012年 Ivy Bridge設計

  • Windows 7 Home Premium SP1 64bit
  • Core i7-3770 (3.4GHz , 8MB キャッシュ)
  • 12GB (2GBx2+4GBx2)DDR3 メモリ(1600MHz)
  • インテル HD グラフィックス 4000
83.28

※当サイトのDELLパソコンレビューにて調査したものです。 CPU性能もそれなりに影響があります。

【2013年・Haswell 】 インテル HDグラフィックス 4400、4600

2013年6月に登場したHaswellマイクロアーキテクチャ。第4世代インテルCore i7 / i5 / i3となります。前世代のIvy Bridgeと同じく、プロセスルールは22nmのままですが、アーキテクチャの拡張で内部構造の改良、そしてCPUに電圧レギュレーターの一部を内蔵し、効率的な電源管理が可能となりました。

この世代の下位CPUではインテル HDグラフィックス 4400を内蔵しています。そして、中位CPUにはインテル HD グラフィックス4600が内蔵されています。

HDグラフィックス4400インテル HDグラフィックス4400のスペック。

Core i5-4440インテル HDグラフィックス4600のスペック。シェーダー数が20基。DirectX 11.1対応。 最大画面解像度が4096 × 2304(4K2K)に対応している。

インテル HDグラフィックス 4400、4600における、ベンチマークテスト

【 設定 】 ストリートファイター4
1280 × 720  品質:デフォルト 垂直同期OFF ウィンドウ表示
FPS
Vostro 3800

DELL Vostro 3800 ※2015年2月

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i3-4150 プロセッサー
  • 4GB (4GB x 1 ) DDR3 SDRAM 1600MHz メモリ
  • インテル HD グラフィックス 4400
49.40
Core i5-4440

(他社)HP Pavilion 500-140jp ※2014年1月

  • Windows 8(64bit)
  • Core i5-4440 (3.30GHz)
  • 8GB (4GB × 2)DDR3 SDRAM メモリ(1600MHz)
  • インテル HD グラフィックス 4600
82.94
OptiPlex 3020mアイコン

DELL OptiPlex 3020マイクロ ※2015年2月

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i5-4590T プロセッサー (4コア, 6MB, 3.30GHz )
  • 4GB (4GB x 1 ) DDR3 SDRAM 1600MHz メモリ
  • インテル HD グラフィックス 4600
55.70
【 設定 】 ラストレムナント(1280×720 ウィンドウ表示) FPS
Inspiron 20 3000シリーズ(3048)

DELL Inspiron 20 3000シリーズ(3048)  ※2014年7月

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i3-4130T プロセッサー (3M キャッシュ, 2.9 GHz)
  • 4GB (4GBx1)シングルチャネル DDR3 メモリ(1600MHz)
  • インテル HD グラフィック 4400
21.03
Core i5-4440

(他社)HP Pavilion 500-140jp ※2014年1月

  • Windows 8(64bit)
  • Core i5-4440 (3.30GHz)
  • 8GB (4GB × 2)DDR3 SDRAM メモリ(1600MHz)
  • インテル HD グラフィックス 4600
41.26
【 設定 】 その他のゲーム -
Core i5-4440 バイオハザード6
(1280×720 品質:初期設定 DirectX 9.0c ウィンドウ表示)
1648
バイオハザード5
(1280×720 品質:初期設定 DirectX 10 ウィンドウ表示)
47.2 fps

※当サイトのパソコンレビューにて調査したものです。 CPU性能もそれなりに影響があります。

【2015年・Broadwell 】 Iris Pro グラフィックス6200

2015年6月に登場したBroadwellマイクロアーキテクチャ(LGA1150版・Broadwell-H)。第5世代インテルCore i7となります(5000番台のプロセッサナンバー)。プロセスルールは14nmと前世代Haswellから刷新の微細化。Haswell設計と類似点が多いですが、改良されており、クロックあたりのパフォーマンスを向上。GPUとしてIris Pro グラフィックス6200を内蔵しています。2015年8月に次世代のSkylake設計が登場したため、展開期間はかなり短いです。

ファミリー コア数とスレッド数 クロック(TB最大時) 内蔵GPU
Core i7 5775C 4コア/8スレッド 3.3GHz(3.7GHz) Iris Pro グラフィックス6200
Core i7 6950X (Extreme Edition) 10コア/20スレッド 3.0GHz(4.0GHz) なし
Core i7 6850K 6コア/12スレッド 3.6GHz(4.0GHz) なし

2016年5月に登場したBroadwell-Kおよび、Broadwell-Eではグラフィックを内蔵していません。
※6000番台のプロセッサナンバーで、ソケットLGA2011-v3のBroadwellファミリー。

【2015年・Skylake 】 インテル HD グラフィックス 530

2015年8月に登場したSkylakeマイクロアーキテクチャ。前世代のBroadwellと同じく、プロセスルールは14nmのまま。DDR4とDDR3L対応のメモリーコントローラを内蔵している。CPUブランドは第6世代インテルCore i7 / i5 / i3となり、それぞれ6000番台のプロセッサナンバー(Broadwell-Kおよび、Broadwell-Eの6000番台と混同しないように!)。 GPUとしてインテル HD グラフィックス 530を内蔵しています。

Core i7-6700のインテル HD グラフィックス 530

Core i7-6700Core i7-6700と内蔵しているインテル HD グラフィックス530のスペック。4コア実装8スレッド動作で、上位CPUである。Core i3-6100と同じくTDP65Wなので、ワットパフォーマンスが良いということか。また、名前は同じ「インテル HD グラフィックス530」であるが、Core i3-6100よりも「バス幅64⇒128bit、バンド幅12.8⇒34.1GB/s」とスペックが高めになっている。

Core i5-6500Tのインテル HD グラフィックス 530

Core i5-6500TCore i5-6500Tと内蔵しているインテル HD グラフィックス530のスペック。こちらはTDP35Wの低消費電力版CPU。4コア実装でスレッドもコア数と同じ。名前は同じ「インテル HD グラフィックス530」だが、バンド幅ではCore i3-6100よりも少し高い。

Core i3-6100のインテル HD グラフィックス 530

Core i3-6100Core i3-6100と、内蔵しているインテル HD グラフィックス530のスペック。2コア実装4スレッド動作で、CoreシリーズのエントリーCPUである。TDPは65W。

インテル HDグラフィックス 530における、ベンチマークテスト

【 設定 】 ストリートファイター4
1280 × 720  品質:デフォルト 垂直同期OFF ウィンドウ表示
FPS
OptiPlex 7040 スモール

DELL OptiPlex 7040 スモール ※2016年 Skylake設計

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i7-6700 プロセッサー
  • 8GB(4GB ×2)DDR4 メモリ-2133MHz
  • インテル HD グラフィックス 530
145.09
OptiPlex 7040 Micro

DELL OptiPlex 7040 Micro ※2016年 Skylake設計

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i5-6500T プロセッサー
  • 8GB (8GB ×1) DDR4 メモリ - SO-DIMM-2133MHz
  • インテル HD グラフィックス 530
103.20
OptiPlex 24(7440)

DELL OptiPlex 24 7000シリーズ(7440) ※2015年 Skylake設計

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i5-6500 プロセッサー (6MBキャッシュ、 3.2~3.6GHz)
  • 4GB (4GB × 1) DDR4 メモリ - 2133MHz
  • インテル HD グラフィックス 530
92.63
Vostro 3250ガイドレビュー

DELL Vostro 3250 ※2016年 Skylake設計

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i5-6400 (6M キャッシュ, 最大3.30 GHz)
  • 4GB DDR3L 1600MHz (4GBx1)
  • インテル HD グラフィックス 530
73.70
OptiPlex 5040 スモール

DELL OptiPlex 5040 スモール ※2016年 Skylake設計

  • Windows 8.1 (64bit)
  • Core i3-6100 プロセッサー
  • 4GB (4GBX1) DDR3L メモリ-1600MHz
  • インテル HD グラフィックス 530
64.36

※当サイトのパソコンレビューにて調査したものです。 CPU性能もそれなりに影響があります。

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