【RTX4090 ＋ Corei5】4090相手にCore i5はどれだけボトルネックになる？　～VRChat中のfps測定結果～

動作環境

PC	Windows10 Pro
CPU	Ryzen9 7950X3D
GPU	RTX4090
メモリ	64GB
HMD	Quest2
HMD⇔PCの接続方法	Virtaul Desktop
片目当たり解像度	2688x2784
VirtualDesktop　Quality	Ultra
VirtualDesktop　fps	90
VirtualDesktop bitrate	150Mbps
SteamVR SS設定	100%
VRChat Graphics Quality	Ultra
VRChat MSAA(Multisample Antialiasing)	x4

測定方法

fpsの数値はfpsVRを用いて測定します。自動的に保存される記録を使います。詳細は下記の記事で解説している方法です。

【すぐできる】fpsVRを使って PCVR利用時のfpsを測定する手順！

...

vr-devil.com

2023.02.04

測定結果

平均fps

グラボ	antialias設定	総プレイ時間	平均fps
RTX4090	x8	13時間	65.57
RTX4090	x4	15時間	70.02
RTX3060	x4	40時間	47.12

グラボ以外は同じ構成で測定したときのデータも含めて、平均fps を表にしました。RTX3060だとアンチエイリアス設定をx8 にすると到底遊べたもんじゃありませんでしたが、RTX4090 では平均fps65で不自由なく遊べることができました。グラボをRTX3060からRTX4090への交換でfpsは大きく改善されましたので、Corei5-12600K との組み合わせでもRTX4090の性能はある程度引き出せているようです。

平均fpsを他環境と比較

過去記事のデータと今回の記事のデータを一つのグラフにまとめました。Corei5+RTX4090の構成は、RTX3090やRX6800 の他環境よりも平均fpsが出ていません。Corei5 の性能不足が原因でグラボの性能を活かしきれていないのがわかります。

セッションごとのfps や Frame Time表

アンチエイリアス設定 x8

No	プレイ時間(分）	平均fps	GPU Frame Time 中央値	CPU Frame Time 中央値	やってたこと	CPUが ボトルネック　 だったか
①	248	63.39	11.2ms	12.1ms	集会で講演を聴く（40人ほど）	△
②	116	67.13	13.3ms	3.8ms	雑談（15人ほど）	×
③	74	66.12	8.9ms	4.5ms	ワールド巡り（1人）⇒雑談（8人ほど）	×
④	151	70.68	12.8ms	4.2ms	ゲーム(fps系⇒ボードゲーム)10人ほど	×
⑤	196	63.26	14.1ms	4.8ms	ワールド巡り（2人）	×

①集会で講演を聴く（40人ほど）

特にアバターに関する制限はなく、全員が自慢のアバターでイベント会場にいる集会でした。CPUの負荷もGPUの負荷も非常に高く、CPU,GPUともに性能が足りていない状態でした。RTX4090でも性能がここまで足りない場面があるのかと計測しながら驚きましたが、GPU負荷が重い画質優先な設定（アンチエイリアス設定 x8 ）での計測結果なので、この結果は逆にRTX4090の非常に高い性能を表す結果なのではないでしょうか。

②ワールド巡り（2人）

仲のいいフレンドさんとワールドめぐりをしました。最初から最後までインスタンスに2人しかいない状況です。CPUに対する負荷はほとんどなくCorei5がほとんどボトルネックになりませんでした。画質のいいワールドばかりだったので、むしろRTX4090の処理能力不足が原因でfpsがおちる場面は多々ありました。ただ、この計測結果もGPU負荷が重い画質優先な設定での計測である点はご留意ください。

アンチエイリアス設定 x4

No	プレイ時間(分）	平均fps	GPU Frame Time 中央値	CPU Frame Time 中央値	やってたこと	CPUが ボトルネック　 だったか
⑥	54	86.23	7.3ms	3.6ms	ワールド巡り（1人）	×
⑦	116	74.46	11.9ms	6.7ms	動画視聴（15人ほど）	×
⑧	168	76.92	10.3ms	10.5ms	ワールド巡り（5人ほど）	△
⑨	52	89.14	6.7ms	3ms	いちご狩りワールド(10人ほど)	×
⑩	191	78.53	7.2ms	11.3ms	プリズンエスケイプ（20人ほど）	〇
⑪	154	59.57	8.3ms	14.5ms	お誕生日会＋ぽこピーランド20人ほど)	〇
⑫	220	57.74	9.5ms	15.0ms	ボクシング観戦(50人)⇒雑談6人ほど	〇

⑥ワールド巡り（1人）

1人でワールド巡りをしてました。戦闘機に乗って空を飛んでる時間が一番長かったのですが、ほぼ常時 fps 90で貼りついており、RTX4090 と Corei5 のどちらでも全く性能不足になりませんでした。ワールドが軽くて、人が少なければCorei5＋RTX4090の構成でも90fpsで安定させることができるようです。

⑨いちご狩りワールド(10人ほど)

いちご狩りワールドでフレンドさん達とまったり雑談していました。最大で10人ほどインスタンスにいましたが、Corei5もRTX4090もどちらも余力があり、ずっとfps90でした。ただし、鏡をオンにするとGPUパワーが不足しfps80ほどに落ち込みました。なお、鏡の解像度設定は 無制限設定で画質優先の設定です。

⑪お誕生日会＋ぽこピーランド20人ほど)

20人ほどのフレンドたちと、軽いワールドでお誕生日会をしたのちに、ぽこピーランドを見て回りました。ぽコピーランドの入場してすぐの見晴らしがよく遠くのオブジェクトも全て見える高台では、RTX4090も使用率が高くfpsが落ち込む原因になっていましたが、それ以外のほとんどの場面でCorei5 がボトルネックでした。

ボクシング観戦(50人)⇒雑談6人ほど

イベントでボクシング観戦をしていまいた。フルインスタンスで50人もいるインスタンスでしたが、イベント主催の案内に従って皆軽量アバターを使っていたため、RTX4090は使用率が30～40％程度でグラボのファンが停止するほどでした。ただし、CPUへの負荷は高くこのインスタンスでもCorei5が完全にボトルネックになっていました。イベント終了後に人が減っていくほどCPUのFrame timeが改善しfpsが向上していきました。

まとめ　20人以下なら Corei5-12600K でもRTX4090の性能は活きる

人数	CPUボトルネック
20未満	ほぼなし
20人以上	GPU負荷次第だが 概ねボトルネックあり

今回の測定結果を踏まえてまとめると上記のような結論になります。20人以上になってくるとCPUのFrametime が90fpsを維持するのに必要なラインを下回ってきますが、それ以外の場面だと多くの場面で、Corei5-12600K でRTX4090の足は引っ張らないことがわかりました。120Hzで動くHMDだとまた違った結果になるのかもしれませんが、90Hz動作が前提であればCorei5-12600K は想像以上にボトルネックにならない印象でした。ですので、まだしばらくCorei5-12600K で粘ろうと思います！