GPUの性能が低く、シミュレーション結果の確認に時間がかかる🧐GPUのスペックを比較する
はじめに
趣味でも仕事でも流体の数値シミュレーションを実施している私ですが，最近，仕事において困っていることがあります．それは，シミュレーション結果を可視化して，どのような流れが発生している確認する際に，コンピュータのＧＰＵ性能が低く，回転したり，拡大・縮小したりする際や，結果を動画に書き出す際に，時間がかかって仕方がありません．そんなことから，新しいGPUの買い替えを検討しており，GPUの性能について比較してみました！
↓ 趣味では，こんな解析をしています ↓
計算条件や今使っているGPUなどについて
さて，流体計算ですが，計算領域を幾つかの計算格子に分割して解析しています．趣味の暇つぶし流体解析では数百万個程度の計算格子を使って，仕事では数千万個～数十億個の計算格子に分割して解析しています．計算格子と流体解析に関しては↓の記事をご覧ください．
得られた解析結果を実際に可視化する際には，TECPLOT 360という流体解析系の可視化ツールを使っています．このソフトウェアを使って，主に３次元領域を描画し，着目したい領域を拡大したり，全体を把握するため縮小したりします．また，角度を変えてみたいときに回転したりします．最終的には，時系列データを動画として書き出します．これらの作業中にGPUを酷使しています．
現在，私が可視化する際に使用しているPCには，株価爆上がり中のNVIDIAが開発したGPU RTX 3060やRTX 4060 (以下,3060, 4060)を搭載しています．そう，ロースペックなんです！
GPUの性能比較
さて，下記サイトを参考にGPUの性能を比較します．このページでは，Passmarkや3DMarkなどのベンチマークソフトのスコアや消費電力(W)などがまとめられています．以下では，単純に性能を比較したり，消費電力当たりの性能や価格あたりの性能についてデータを整理します．なお，消費電力に関して，幾つか記載がなかったので，そちらについては別に確認しました．
GPU性能(Passmark, TDP, Passmark/TDP, Yen, Passmark/Yen)
GPUの開発元は，主にNVIDIA社とAMD社，Intel社がありますが，まあ，NVIDIA社のシェアが最大ですね．NVIDIA社のGPUには，主にゲーミング用のGeforce RTXとそうでないRTXのモデルがあります．ただのRTXは高価すぎるとのことなので，今回の記事ではGeforce RTXブランドについて，現行の4000シリーズと私が持っているGeforce RTX 3060を比較します．モバイル向きの製品は省略します．
Passmarkのスコアに関して，私の使っている3060や4060の性能がかなり低いことが分かります．現行最高スペックの4090は4060の２倍くらいの性能があります．層でなくとも4070 SUPERや4070 Tiでも1.5倍程度の性能があります．
TDP(W)は，設計で決まる消費電力であり，4060の消費電力がかなり小さいことが分かります．一方，4090の消費電力は膨大ですね！
消費電力当たりの性能は，案の定4060が抜群ですね．4070 SUPERは性能と消費電力のバランスがよさそうですね！
さて，肝心の費用ですが，ばらつきが大きいですね．さいだいで７倍くらいあります．
4090のコストパフォーマンスは4060の1/3くらいしかありません．
おわりに
さて，ここまで，GPUの性能や消費電力，費用を比較してきましたが，問題があります．今，仕事で取り組んでいる数千万個～数億個の計算格子の流れ場を可視化した際に，上記のGPUで快適に操作できるか分からないことです！周りに，ハイスペックのGPUを搭載したPCを持っている人がいないので，実際に試すことが出来ません！
とにかく性能を必要とする場合は4090，ある程度の性能があり，コスパも良い物を求める場合は，4070 SUPERあたりでしょうか？
まあ，データを蓄積していくしかないですね！