NVIDIA GeForce GTX 590

NVIDIA GeForce GTX 590

NVIDIA GeForce GTX 590: 二芯時代の伝説を2025年の回顧で

はじめに

2011年に発売されたNVIDIA GeForce GTX 590は、メーカーが二芯モンスターの製造競争をしていた時代の象徴となりました。古さにもかかわらず、このグラフィックカードは今でも愛好者の関心を引きつけています。2025年にはその関連性は限られていますが、GPUの歴史において重要な部分であり続けています。最新の要件を踏まえながら、その特徴を考察してみましょう。


アーキテクチャと主な特徴

Fermiアーキテクチャ: 力の基盤

GTX 590は、GF110アーキテクチャに基づいており、1枚の基板に2つのGPUを統合しています。製造プロセスは40nmで、2011年当時には最先端の技術でした。各チップには512のCUDAコアが搭載されており、合計で1024コアとなります。

時代を先取りしたユニークな機能

このカードは、複数のGPUを結合するためのNVIDIA SLI、ゲーム内の物理計算用のPhysX、および並列計算用のCUDAをサポートしていました。2018年以降に登場したRTXやDLSS技術は搭載されておらず、レイトレーシングやアップスケーリングはRTXシリーズでのみ利用可能でした。

構造上の特徴

GTX 590は、エンジニアが2つのGPUを1つの冷却システムの下に配置した最初期の二芯カードの一つです。これは温度管理を厳密に行う必要があり、後にオーバークロックに制限をもたらしました。


メモリ: 容量と帯域幅

GDDR5: 時代の標準

それぞれのチップには1.5GBのGDDR5メモリが搭載されており、合計で3GBになります。しかし、AFR(Alternate Frame Rendering)技術のため、ゲームに対して有効な容量は1.5GBに制限されていました。これは2011年から2013年のゲームには十分でしたが、現在のプロジェクトで1080pをプレイするには最低でも4〜6GBが必要です。

帯域幅

各チップに対する384ビットバスと3414MHzのクロック周波数は、1つのGPUで164GB/sの帯域幅を提供しました。比較のために現代のカード、たとえばRTX 4060 Ti(GDDR6Xで288GB/s)は、1.7倍の速度を示しています。


ゲームパフォーマンス: 4K時代のノスタルジー

レトロゲームと旧プロジェクト

2010年代のゲームにおいて、GTX 590は印象的な結果を示しました:

- The Witcher 2: Ultra設定(1080p)で45〜55 FPS;

- Battlefield 3: 60〜70 FPS(1080p);

- Crysis 2: 50〜60 FPS(1080p)。

現代のプロジェクト: 2025年の現実

2025年には、1080pでもこのカードはタイトルに苦しんでいます:

- Cyberpunk 2077: Low設定(レイトレーシングなし)で10〜15 FPS;

- Hogwarts Legacy: 720p、最低設定で8〜12 FPS。

1080pを超える解像度(1440p、4K)のサポートは、メモリと計算能力の不足によりほぼ不可能です。


プロフェッショナルなタスク: 制限の時代におけるCUDA

ビデオ編集とレンダリング

CUDAのおかげで、GTX 590は2010年代にAdobe Premiere ProやBlender(Cycles)でのレンダリングを加速できました。しかし、今日その1024のFermiコアは、予算モデルであるRTX 3050(Ampereで2560コア)にも大きく劣ります。たとえば、Blenderでのシーンのレンダリングは、4〜5倍時間がかかります。

科学計算

MATLABやFolding@Homeのようなタスクには、このカードは理論的実験にしか適していません。現代のCUDAやOpenCLライブラリは、Kepler(2012年)未満のアーキテクチャのサポートを要求することが多く、互換性に制限をもたらします。


消費電力と熱管理

TDPと電源要件

GTX 590のTDPは365Wです。安定した動作のためには、700W以上の質の高い+12Vラインを備えた電源ユニットが必要です。2025年には、この種の数値は時代遅れと見なされています:RTX 4090(450W)さえも、パフォーマンスに対する効率が優れています。

過熱の問題

このカードは「熱を持つ性格」で知られ、負荷時には温度が90°Cに達することがあります。冷却に関する推奨事項:

- 良好な通気性を持つケース(最低3つのファン);

- 定期的なサーマルペーストの交換;

- オーバークロックを避ける — チップの過熱リスクが非常に高いため。


競合他社との比較: 2011年の巨人たちの戦い

AMD Radeon HD 6990: 主要な競争相手

HD 6990はGTX 590と同様に、3072のStreamコアを持つ2つのチップ(Cayman XT)を統合していました。その利点:

- より大きなメモリ容量 — 4GBのGDDR5;

- 6台のモニターを接続するためのEyefinityのサポート。

欠点:より高いTDP(375W)と騒音の多い冷却システム。

対決の結果」

どちらのカードもパフォーマンスが近かったですが、GTX 590は相対的にはエネルギー効率とPhysXのサポートにおいて優れていました。しかし、2025年までに両方の解決策は道徳的および技術的に時代遅れになりました。


愛好者への実用的なアドバイス

電源と互換性

- 最低700W、80+ Bronze認証のもの;

- 接続端子を確認:GTX 590は2×8-pin PCIeを要求します。

プラットフォームとドライバー

- PCIe 2.0と互換性がありますが、3.0/4.0スロットでも動作します;

- NVIDIAの公式ドライバーは2020年にサポートが終了しました。Windows 10/11用の修正バージョンをコミュニティから使用してください。

使用上の注意

- Vulkan/DX12を使用する現代のゲームを避けてください — このカードはDX11向けに最適化されています;

- 熱を下げるには、NVIDIA Inspectorを使ってFPSを制限してください。


2025年のGTX 590の長所と短所

長所:

- 伝説的な地位とユニークなデザイン;

- マルチGPUシステムの構築のためのSLIサポート;

- レトロゲームや旧プロジェクトに十分。

短所:

- 制限されたメモリ(チップ当たり1.5GB);

- 高い消費電力;

- 現代のAPIや技術に対するサポートが無い。


最終的な結論: GTX 590は誰に向いているか?

このグラフィックカードは、次のような人々にのみ検討されるべき時代の遺物です:

1. コレクター — ゲーミングハードウェアの歴史の一部として;

2. レトロPC愛好者 — 2010年代のシステムを構築するため;

3. 経験豊富なユーザー — 実験的なプロジェクトとして。

現代のゲーム、編集、計算にはGTX 590は不適切です。今日の価値は、実用的なパフォーマンスではなく、ノスタルジーと技術的遺産にあります。作業馬を探しているなら、予算モデルのRTX 3050やAMD RX 6600に目を向けてください — それらは5〜7倍の速度で、消費電力も半分です。


P.S. GTX 590は2013年以降販売されていません。中古市場では状態に応じて約50〜100ドルで取引されています。2025年にこのカードを購入することは、パフォーマンスへの投資ではなく、歴史への投資ということを覚えておいてください。

基本

レーベル名
NVIDIA
プラットホーム
Desktop
発売日
March 2011
モデル名
GeForce GTX 590
世代
GeForce 500
バスインターフェース
PCIe 2.0 x16
トランジスタ
3,000 million
TMU
?
テクスチャマッピングユニット(TMUs)は、二進画像を回転、スケーリング、歪曲して、それを3Dモデルの任意の平面にテクスチャとして配置することができるGPUのコンポーネントです。このプロセスはテクスチャマッピングと呼ばれます。
64
ファウンドリ
TSMC
プロセスサイズ
40 nm
アーキテクチャ
Fermi 2.0

メモリ仕様

メモリサイズ
1536MB
メモリタイプ
GDDR5
メモリバス
?
メモリバス幅とは、1クロックサイクル内にビデオメモリが転送できるデータのビット数を指します。バス幅が大きいほど、一度に転送できるデータ量が多くなります。メモリバンド幅の計算式は次の通りです:メモリバンド幅 = メモリ周波数 x メモリバス幅 / 8。
384bit
メモリクロック
854MHz
帯域幅
?
メモリバンド幅は、グラフィックチップとビデオメモリ間のデータ転送速度を指します。単位はバイト/秒で、計算式は次の通りです:メモリバンド幅 = 動作周波数 × メモリバス幅 / 8ビット。
164.0 GB/s

理論上の性能

ピクセルレート
?
ピクセル塗りつぶし率は、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)が1秒あたりにレンダリングできるピクセル数を指します。これは、MPixels/s(百万ピクセル/秒)またはGPixels/s(十億ピクセル/秒)で測定されます。これはグラフィックスカードのピクセル処理性能を評価するために最も一般的に使用される指標です。
19.46 GPixel/s
テクスチャレート
?
テクスチャ塗りつぶし率は、GPUが1秒間にピクセルにマッピングできるテクスチャマップ要素(テクセル)の数を指します。
38.91 GTexel/s
FP64 (倍精度)
?
GPUパフォーマンスを測定する重要な指標は浮動小数点計算能力です。倍精度浮動小数点数(64ビット)は、広範で高精度が求められる科学計算に必要です。単精度浮動小数点数(32ビット)は、一般的なマルチメディアやグラフィックス処理のタスクで使用されます。半精度浮動小数点数(16ビット)は、精度が低くても許容可能な機械学習のようなアプリケーションで使用されます。
155.5 GFLOPS
FP32 (浮動小数点)
?
GPU のパフォーマンスを測定するための重要な指標は、浮動小数点コンピューティング能力です。 単精度浮動小数点数 (32 ビット) は一般的なマルチメディアおよびグラフィックス処理タスクに使用されますが、倍精度浮動小数点数 (64 ビット) は広い数値範囲と高精度が要求される科学計算に必要です。 半精度浮動小数点数 (16 ビット) は、精度が低くても許容される機械学習などのアプリケーションに使用されます。
1.219 TFLOPS

その他

SM数
?
ストリーミングプロセッサ(SP)は他のリソースとともに、ストリーミングマルチプロセッサ(SM)を形成し、これはGPUの主要コアとも呼ばれます。これらの追加リソースには、ワープスケジューラ、レジスタ、共有メモリなどのコンポーネントが含まれます。SMは、レジスタや共有メモリが希少なリソースであるGPUの中心部と考えることができます。
16
シェーディングユニット
?
最も基本的な処理単位はストリーミングプロセッサ(SP)で、特定の指示とタスクが実行されます。GPUは並行計算を行い、複数のSPが同時にタスクを処理します。
512
L1キャッシュ
64 KB (per SM)
L2キャッシュ
768KB
TDP
365W
Vulkanのバージョン
?
Vulkanは、Khronos Groupによるクロスプラットフォームのグラフィックスおよび計算APIで、高性能と低CPU負荷を提供します。開発者がGPUを直接制御し、レンダリングのオーバーヘッドを減らし、マルチスレッドとマルチコアプロセッサをサポートします。
N/A
OpenCLのバージョン
1.1
OpenGL
4.6
DirectX
12 (11_0)
CUDA
2.0
電源コネクタ
2x 8-pin
シェーダモデル
5.1
ROP
?
ラスタオペレーションパイプライン(ROPs)は、ゲーム内の照明や反射計算を主に取り扱い、アンチエイリアシング(AA)、高解像度、煙、火などの効果を管理します。ゲームのAAと照明効果が高いほど、ROPsの性能要求が高くなります。
48
推奨PSU
750W

ベンチマーク

FP32 (浮動小数点)
スコア
1.219 TFLOPS

他のGPUとの比較

FP32 (浮動小数点) / TFLOPS
1.242 +1.9%
1.176 -3.5%
1.16 -4.8%