ゲーマーのためのPC構成術

ゲーミングPCにおけるメモリの選び方：CPUアーキテクチャとレイテンシの重要な関係性

Tags: ゲーミングPC, メモリ, CPU, レイテンシ, アーキテクチャ

はじめに

最新のゲームを最高のパフォーマンスでプレイするためには、高性能なCPUとGPUが不可欠であることは広く認識されています。しかし、これらの主要パーツの性能を最大限に引き出すためには、メモリの選定も極めて重要です。特に、メモリの「周波数」だけでなく、「レイテンシ」と「CPUアーキテクチャ」の組み合わせが、ゲーム体験に予想以上の影響を与える場合があります。

本記事では、PC自作経験のある読者の方々へ向け、ゲーミングPCにおけるメモリ選びにおいて、なぜCPUアーキテクチャとレイテンシの関係性を理解することが重要なのかを解説します。IntelとAMD、それぞれのCPUアーキテクチャがメモリ性能にどう影響するのか、そして最適なメモリを選ぶための具体的な視点を提供いたします。

ゲーミングPC性能におけるメモリの重要性：周波数とレイテンシ

メモリ（RAM）は、CPUが処理を行うために必要なデータを一時的に保持する役割を担います。メモリの性能は、主にその「周波数（クロック）」と「レイテンシ（遅延）」によって評価されます。

周波数は、メモリが1秒間にデータを転送できる回数を示し、帯域幅（データを一度に転送できる量）に直結します。一般的に周波数が高いほど帯域幅は広がり、より多くのデータを高速にCPUへ供給できます。

一方、レイテンシは、CPUがメモリに対してデータの読み書きを要求してから、実際にデータが利用可能になるまでの応答時間を示します。これはCAS Latency (CL) などのタイミング設定で表され、実効レイテンシは「CL値 ÷ メモリ周波数 × 2000」といった計算で概算できます。周波数が高くてもレイテンシが大きい場合、実効的な応答速度が遅くなることがあります。

ゲームにおいては、特にフレームレートの最小値（Minimum FPS）やフレーム間の描画時間のばらつき（フレームタイム）といった、体験の滑らかさに影響する要素において、メモリのレイテンシが重要な役割を果たすことがあります。CPUがゲームのロジック処理や描画命令生成を行う際に、必要なデータをどれだけ素早くメモリから取得できるかが、処理のボトルネック解消に繋がるためです。

CPUアーキテクチャがメモリ性能に与える影響

メモリの性能は、単にメモリモジュール自体のスペックだけで決まるのではなく、CPU内部に統合されたメモリコントローラー（IMC）の性能や、CPUコアとIMC、さらにCPU内のキャッシュや他のコンポーネント間のデータ転送経路の設計に大きく依存します。IntelとAMDでは、このアーキテクチャに違いがあるため、それぞれのCPUにとって最適なメモリの特性も異なってきます。

Intel CPUにおけるメモリ性能特性：Gearモードと最適なバランス

近年のIntel Coreプロセッサー（第11世代以降、特にDDR5対応世代）では、IMCの動作モードとして「Gear1」と「Gear2」が導入されました。

高い周波数のメモリを使用する場合、Gear2モードでの動作が必須となることが多いのですが、Gear1モードで安定動作する範囲であれば、帯域幅の増加よりもレイテンシの小ささがゲーム性能、特にフレームタイムの安定性に寄与する傾向があります。

Intel CPUの場合、一般的にはGear1で動作可能な最大周波数帯域で、かつレイテンシ（CL値）ができるだけ小さいメモリを選択するのが、ゲーム性能においては有利となるケースが多いです。ただし、非常に高負荷な作業など帯域幅が極めて重要になる場面では、Gear2でより高周波数を目指す選択肢も考えられます。

AMD CPUにおけるメモリ性能特性：Infinity Fabricとクロック比率

AMD Ryzenプロセッサーでは、CPUコアを持つCCXと、I/Oダイ（IMCやPCIeコントローラーなどを含む）を接続する「Infinity Fabric (IF)」というインターコネクトが重要な役割を果たします。Ryzen 3000シリーズ以降では、Infinity Fabricのクロック（FCLK）、メモリコントローラーのクロック（UCLK）、メモリのクロック（MCLK）の間に推奨されるクロック比率が存在します。

特にRyzen 5000シリーズ（Zen 3）やRyzen 7000シリーズ（Zen 4、DDR5対応）では、FCLKとUCLK、MCLKを1:1:1で同期させるのが理想的とされています。この同期が取れている状態が最もレイテンシが小さくなるためです。

AMD CPUの場合、周波数が高いほど良いという単純な話ではなく、Infinity Fabricのクロックとの同期や、最適なクロック比率での動作が可能な範囲で、できるだけ高周波数かつ低レイテンシなメモリを選ぶことが重要です。

CPUとメモリの最適な組み合わせがゲーム性能にどう影響するか

CPUアーキテクチャに基づいたメモリ選定がゲーム性能に影響を与える具体的なメカニズムは以下の通りです。

  1. データ供給速度: CPUがゲーム処理に必要なアセット（テクスチャ、モデル、音声など）や計算結果をメモリから読み書きする速度が向上します。特に、CPU側のキャッシュミスが発生した場合、次の階層であるメインメモリからのデータ取得が遅れると、その間のCPUは待機状態となり、フレームレートの低下やフレームタイムのばらつきを引き起こします。低レイテンシなメモリは、この待機時間を短縮します。
  2. CPUバウンドなシナリオ: ゲームによっては、GPUよりもCPUの処理能力がボトルネックとなり、フレームレートが制限される場合があります（例: オープンワールドゲームのオブジェクト処理、多数のAIキャラクターの計算、物理演算など）。このようなCPUバウンドな状況下では、CPUへのデータ供給速度が直接的に性能に影響するため、最適なメモリ構成の効果が顕著に現れやすくなります。
  3. フレームタイムの安定性: ゲーム中のシーン変化や、新しいアセットの読み込み、多数のオブジェクトの同時処理などが発生する際、CPUが一時的に大量のデータを必要とすることがあります。この時にメモリの応答速度が遅いと、フレームタイムが急激に悪化し、「スタッタリング」と呼ばれるカクつきが発生しやすくなります。低レイテンシなメモリは、このようなピーク時のデータ要求に迅速に対応し、フレームタイムを安定させる効果が期待できます。

CPUアーキテクチャに基づいたメモリ選びのポイント

CPUアーキテクチャとレイテンシの関係性を踏まえたメモリ選びのポイントをまとめます。

まとめ：最適なメモリ選択でゲーミング体験を向上させるために

ゲーミングPCの性能は、CPU、GPU、メモリ、ストレージといった各パーツの単純なスペックだけでなく、それぞれのパーツが持つ特性と、それらがシステム全体としてどのように連携して動作するかに依存します。特にメモリは、CPUへのデータ供給というクリティカルな役割を担っており、その周波数とレイテンシはゲーム性能に直接的な影響を与えます。

本記事で解説したように、IntelとAMDのCPUは異なるアーキテクチャを持ち、それぞれ最適なメモリの動作特性や設定が存在します。単に高周波数なメモリを選ぶのではなく、使用するCPUアーキテクチャに合わせて、周波数とレイテンシのバランスが良いメモリを選び、XMP/EXPOプロファイルを活用することで、ゲームにおけるフレームレートの向上や、特にフレームタイムの安定性といった体感的なパフォーマンスを改善できる可能性が高まります。

高性能なゲーミングPCを構築される際は、ぜひCPUとメモリの「相性」とも言えるこの重要な関係性を理解し、最適なメモリを選定されることを推奨いたします。これは、ハイエンドなPC構成において、コストをかけたパーツの真価を引き出すための重要なステップとなります。