Ryzen 9 3900X vs. Core i7 8700で性能比較テスト@Cubase

前回の記事では、DAW環境にRyzen 9 3900Xを導入した感想について述べた。「全体的にパフォーマンスが向上した」というのが簡単な感想だ。

では、具体的にはどの程度パフォーマンスに差が出ているのか？そもそもCPUの性能差は、Cubaseのパフォーマンスにどのような影響を与えるのか？データを得るために、簡単な検証を行ってみたい。

マシンスペック

新旧のマシンスペックは以下の通り。※CPU・メモリ・マザーボード以外のパーツは、どちらのマシンも全く同じ構成。

旧マシン（2018年に自作）

CPU：Intel Core i7 8700（6コア）
メモリ：32GB（DDR4-2666）

新マシン（2020年に自作）

CPU：AMD Ryzen 9 3900X（12コア）
メモリ：64GB（DDR4-3200）

CPUの性能差について

そもそもカタログスペック的には、CPUにどのくらい性能差ががあるのか。PassMarkのスコアを見て予測を立てたい。

結果は下記の表の通り。

CPU	PassMarkスコア
Intel Core i7 8700	13118
AMD Ryzen 9 3900X	32861

新しいCPUである3900Xは、8700の約2.5倍の性能を持つことになる。とはいえ、DAWのパフォーマンスにそのまま当てはまるとは限らない。あくまで参考値と把握しておきたい。

比較条件

Cubase／オーディオインターフェイスの設定

Cubase 10（ver10.0.60）で検証
マルチプロセシングは有効に
ASIO Guardも有効に。レベルは「normal」
Steinberg Audio Power Schemeは以下の通りに
- 旧マシン：有効
- 新マシン：無効（※ただしWindowsの電源オプションは「高パフォーマンス」に）
オーディオインターフェイスのバッファサイズは128sample

BIOS（UEFI）の設定

CPUのHyper Threading／Simultaneous Multi-Threadingは、いずれも次の通りに設定。

旧マシン：無効
新マシン：無効

補足：仮想コアを無効にする理由

Intel Core i7 8700を使っていた頃、「ハイパースレッディングを無効にしないとピアノ音源がプチる」という経験をしたことがある。それ以来、CPUのハイパースレッディングはオフにして、Cubaseを使うようにしている。

※詳しいことは以下の記事で書いている。

Cubase9にもなってハイパースレッディング問題で消耗した話

Ryzen 9 3900Xについても、同等の機能であるSMT（同時マルチスレッディング）は無効にしている。詳しくは後述するが、SMTを無効にしたほうがCPUを有効に使えることが分かっているからだ。

検証その1：歌ものポップスのプロジェクト

プロジェクトの概要

ロックっぽいバンドサウンドに、ブラスやストリングスを乗せたポップ系の曲だ。

使われているインストゥルメント

このプロジェクトでは、

BFD
Ivory
Sample Modeling／Swam
Sylenth1
Avenger

といったVSTインストゥルメントが使われている。ベースやギターは生（オーディオデータ）。歌ものポップスにしては、比較的CPU負荷は軽いほうかもしれない。

使われているエフェクト

楽曲完成後のプロジェクトとなっており、各トラックにはインサートFXが色々と挿さっている。FabFilter Pro-Q3は数多くのトラックで使われている。キックやベース等の重要なパートには、Lindel AudioのNeveやら、Arturiaの1176といった負荷が高いプラグインも使われている。

曲の長さ

3分半くらい

ポップス曲のテスト結果

各CPUごとに、以下の4項目を計測する形でテストを行った。

テスト項目	Core i7 8700	Ryzen 9 3900X
プロジェクトファイルの起動時間	1分28秒	1分11秒
再生時のCPU使用率	55～70%	25～35%
書き出し時のCPU使用率	常時100%張り付き	65～77%くらい
書き出しにかかる時間	3分7秒	1分38秒

結果は上記の通り。

まず「再生時のCPU使用率」に注目してみる。8700のときは半分以上CPUを消費している状態だったが、3900Xだと3割前後で済む。だいぶ余裕が出るようになった。

「書き出しにかかる時間」もだいぶ短くなった。8700のときは実時間より多少早いくらい。3900Xでは、実時間の半分以下の時間で書き出せるようになった。

総括すると、3900Xのほうが圧倒的にCPUのパフォーマンスは高いといえる。PassMarkのスコア比較だと性能比は2.5倍だったが、DAW用途でもそのくらいの性能差はあるのかもしれない。

これら2つのCPUの世代差は約2年、購入時の価格差は2万円程度。それなのに、性能がここまで違うのには驚いた。Ryzen（Zen2）がそれだけ革新的なCPUだということがうかがえる。

ポップス曲のCPU使用率

ここではWindowsのタスクマネージャーに表示される、CPU使用率のグラフを見ていきたい。

再生時

8700のCPU使用率を見てみる。CPU使用率は70%程度。6コアのうち、どのコアも同じくらいのCPU使用率になっていることが分かる。

3900XのCPU使用率を見てみる。CPU使用率は20～30%程度で、かなり余裕がある状態。コア1にCPUスパイクが出ていたようだが、使用感への影響はなかった。また12コアすべてがきちんと働いてくれていることが分かる。

書き出し時

8700のCPU使用率を見てみる。書き出し中は、CPU使用率は100%となり、フル稼働している状態だ。どのコアも100%稼働している。

3900XのCPU使用率を見てみる。書き出し中は、CPU使用率は77%くらいまで上昇する。各コアを見てみると、コア1が90%くらい消費されているのに対して、コア9～11は60～70%程度の使用率。全コアが均等に消費されているわけではないが、比較的コアを有効に使い切れているといえそう。

検証その2：フルオーケストラ曲のプロジェクト

プロジェクトの概要

2管編成を想定した、フルオケのインストゥルメント楽曲だ。

使われているインストゥルメント

このプロジェクトでは、

VSL（弦・木管・打楽器・チェレスタ・ハープ）
Sample Modeling（金管）

といったVSTインストゥルメントが使われている。金管には物理モデリング音源であるSample Modelingを使っているので、その部分のCPU負荷はけっこう高いと思われる。それ以外のパートはVSLなので、CPU負荷はそれほどでもない。

使われているエフェクト

オーケストラアレンジという性質上、音作りに使うインサートFXの数は少なめ。ただし、空間処理のために、全楽器にPrecedenceとBreeze2を挿している。その分の負荷はそこそこ高いと思う。

曲の長さ

2分半くらい

フルオケ曲のテスト結果

テスト項目	Core i7 8700	Ryzen 9 3900X
プロジェクトファイルの起動時間	57秒	44秒
再生時のCPU使用率	88%（最大時）	40%（最大時）
書き出し時のCPU使用率	80～100%	50～90%
書き出しにかかる時間	2分36秒	1分30秒

このような結果となった。総合的に歌ものポップスのプロジェクトのときと、似たような改善結果となった。

「再生時のCPU使用率」を見てみる。フルオケの曲ということもあって、楽器が多い場所ではどうしてもCPU使用率は高くなる。8700のときは、正直CPU使用率には一切の余裕が感じられなかった。仮にここからトラック数を増やすなら、256sampleにバッファを上げなきゃ厳しいかなという感じ。一方3900Xはかなり余裕があって頼もしい。

「書き出しにかかる時間」も大幅に短縮された。8700では実時間以上掛かっていたが、3900Xだと実時間の60%程度の時間で書き出せる。書き出し時間の差は1分程度。こういうのが蓄積していくと、その差も無視できなくなってくる。

フルオケ曲のCPU使用率

再生時

8700のCPU使用率を見てみる。トラック数が多い箇所ではCPU負荷が高くなっていることが分かる。

3900XのCPU使用率を見てみる。8700同様、負荷に応じてCPU使用率が変化していることが分かる。オーケストラのプロジェクトであっても、ポップスのプロジェクト同様、12コアすべてがきちんと消費されていることが分かる。

書き出し時

8700のCPU使用率を見てみる。書き出し中は、CPU使用率は100%となりフル稼働している。楽器が少ない箇所では負荷が小さいのか、CPU使用率は80%程度に落ち着く。

3900XのCPU使用率を見てみる。曲中の負荷に応じてCPU使用率が変化しているのが分かりやすい。12コアすべてがちゃんと働いてくれている。

「コアの使い切り」について

CPU比較の話から少しそれるが、ここで「コアの使い切り」について書いておきたい。

しばし「DAWではマルチコアを活かしきれない」「コア数は少なめにしたほうがいい」という説が挙がることある。しかし、今回のテスト結果の通り、CubaseであればマルチコアのCPUでも、すべてのコアを働かせることが可能だということが分かる。言いかえると、「CPUのコアを使い切ることが可能」だということだ。

Intel Core i7 8700と、Ryzen 9 3900X。異なる2つのCPUだが、いずれも全コアが稼働した状態で、再生／書き出しが行われることが分かった。Ryzenのような多コアCPUの導入を検討している人は、今回のテスト結果を参考にしてみてほしい。