Diffusionを、ローカル環境で使用する際におすすめのグラフィックボードについて解説します。Diffusionのような画像AIでは、画像を生成する推論処理や、LoRAなどの追加学習処理を実行する際に、膨大な量の計算を行う必要があります。これらの計算は非常に時間がかかるため、GPUと呼ばれる画像処理用のデバイスを使って高速化します。画像生成AIではGPUを実装しているグラフィックボード上のメモリであるVRAMの容量によって、生成できる画像サイズの上限が決まるため、グラフィックボードの選定は非常に重要な要素となります。Diffusionではグラフィックボードの性能で生成スピードと画像サイズが決まる。今回は用途別におすすめのグラフィックボードを紹介しますので、選定の際の参考にしてみてください。Diffusionに関する記事を以下のページでまとめていますので、あわせてご覧ください。Diffusionの導入方法から応用テクニックまでを動画を使って習得する方法についても以下のページで紹介しています。目次グラフィックボードとはグラフィックボードは、画像や映像を高速に処理するためのハードウェアです。3Dゲームや高解像度の映像のレンダリングなど、大量の計算を要する処理においてその能力を発揮します。その利用用途はエンターテイメントに留まらず、近年ではAI(人工知能)の学習や推論処理にも利用されています。AIの学習や推論は膨大な量の計算が必要とされ、それらを高速に行うためにはグラフィックボードが有効です。Unit)が搭載されたグラフィックボードは不可欠なツールとなっています。これにより、高度な画像認識や自然言語処理を実現しています。GPUを選定する際のポイントGPUを選定する際に基準となるポイントをまとめました。GPUを選定する際のポイントCUDAコアの数:CUDAコアはNVIDIAのGPUにおける並列処理ユニットで、その数が多いほど、より多くの計算を同時に行うことが可能になります。これは、機械学習やゲームのパフォーマンスに直接影響します。Tensorコア、RTコア:Tensorコアは、機械学習の計算を高速化するための特殊なハードウェアで、RTコアはレイトレーシング(光の挙動をシミュレートする技術)を高速化します。これらは、それぞれ機械学習とゲームのパフォーマンスに影響を与えます。浮動小数点性能:これらは、GPUが単精度(FP32)と倍精度(FP64)の浮動小数点演算をどれだけ速く行えるかを示します。機械学習では、特にFP32のパフォーマンスが重要となることが多いです。メモリ(VRAM):GPUのメモリは、GPUが直接アクセスできるデータの量を決定します。機械学習では、大量のデータを扱うために大きなメモリが必要となることがあります。画像生成AIで出力できる画像の最大サイズがVRAM容量で制約を受けます。ゲームでは、高解像度のテクスチャや複雑なシーンをレンダリングするために、十分なメモリが必要となります。メモリ帯域幅:メモリ帯域幅は、GPUがメモリからデータを読み書きする速度を示します。これは、機械学習やゲームのパフォーマンスに大きな影響を与えます。Power):TDPは、GPUが消費する最大電力を示します。これは、冷却システムの要件や電源ユニットの選択に影響します。Diffusionの推論処理やLoRAでの追加学習を行う際の計算処理の実行実行速度が変わります。演算に必要なデータをVRAMに対して入出力する際、VRAMとGPU間の高速通信バスのバンド幅(帯域)が狭いと、通信遅延がボトルネックになり全体のパフォーマンスが低下します。画像の生成サイズに影響するポイントGPUの性能以外に重要なのが、グラフィックボードに搭載されるVRAMの容量です。VRAMの容量によって生成できる画像のサイズが制約を受けますので、VRAM容量が多い程、高解像度の画像が生成できることになります。A4000を使って画像生成を行ったときに発生したエラーの例です。VRAM16GBを搭載していますが、1024*1024の画像をhires.fixを使って2倍のサイズにアップスケールしようとしたところ、このようにVRAMが不足してエラーで停止してしまいました。CUDAのメモリが不足しています。設定してみてください。メモリ管理およびPYTORCH_CUDA_ALLOC_CONFのドキュメントを参照してください。このように、単純に画像サイズだけでなく、組み合わせる機能によってもVRAMの使用量は変化します。Diffusionで画像生成を行うのにおすすめのグラフィックボードを紹介します。画像生成AIだけで使用するのか、それともゲーム用のアクセラレータとしても併用するのかで選択肢が変わってきますので、目的別に紹介します。40系GPUを搭載した製品です。3Dゲームでは光の屈折や反射などの物理現象をシミュレーションするレイトレーシング機能が重要となります。40系はレイトレーシング性能にも優れたGPUを搭載しています。4060のオーバークロックで動作する高性能バージョンです。12GB版が登場しました。世代Tensorコアを搭載し、VRAMも16GB(DDR6)という高速大容量の仕様となっており、画像生成AIに最適なグラフィックボードです。4070はVRAMが12GBを搭載しており、2023年6月現在、実売価格も9万円程度~となっているため、入門用に最適です。世代Tensorコアを搭載しており、画像生成も高速に実行できます。低価格で、かつゲームでも使用したい方に最適なグラフィックボードです。4080がおすすめです。4080は16GBのVRAMを搭載しています。Diffusionで生成した際には、512*512をHires.fixで3倍した1536*1536までは問題なく生成できていました。アップスケーラなしの場合は2048*2048も生成できました。(組み合わせるアップスケーラや、拡張機能により、VRAM使用量は変わりますので参考程度にしてください)ゲームもやりつつ、画像AIで1536*1536程度までの画像を生成したい方におすすめです。2023年6月現在、実売価格は20万程度~となっています。4090がおすすめです。コンシューマ向けGPUでは、最大のCUDAコア数で、VRAM容量も24GBと画像生成には最高のスペックとなっています。4090に対応できるものを用意する必要があります。使用することを目的としたGPUを搭載しています。ゲームでは利用せず、画像生成AIを始めとした機械学習にのみグラフィックボードを使用したいという方におすすめです。ゲームで重要なレイトレーシング性能はGeForce系に劣りますが、大容量VRAMを搭載しており、低消費電力の設計となっていますので、画像生成AIなどの用途にも最適です。4080と同等の画像サイズを生成することができ、尚且つ2023年6月現在、実売価格が13万円程度~と非常にリーズナブルです。Diffusionで画像生成する際にA4000が一番よく使用するグラフィックボードであり、用途をゲーム以外と割り切れる場合であれば最もおすすめのGPUです。Superを使っています)私の個人的な感覚ですが、画像生成スピードも充分でストレスを感じないレベルです。A4000に関しては以下の記事でパフォーマンス計測もしていますので、選択の参考にしてみてください。A4000をレビューしていきたいと思います。こちらもA4000同様にプロフェッショナル向けのグラフィックボードとなっています。40シリーズと比較するとTensorコア、RTコア共に1世代前のものになりますが、VRAMは24GBの大容量を搭載しています。最大の特徴は230Wという低消費電力です。4090の半分程度)長時間連続稼働させることを考えると、電力コストと発熱量は重要なポイントとなりますので、大きなメリットです。4090と同じ程度の価格帯です。したGPUを比較表にまとめました。最安でローカル環境を構築したい方向けGPUここまでは現在、販売されている最新の世代のGPUを紹介してきました。4070でも10万円程度~と、なかなか予算的に厳しく手がでないという方も多いかと思います。低予算で環境を構築したいという方には、1世代前のGeForceシリーズがおすすめです。3060には12GBの大容量VRAMを搭載しているモデルが存在します。12GBのスペックは以下となります。40シリーズには劣りますが、12GBのVRAMを搭載しており、1536*1536程度の画像サイズまでは問題なく生成でき、何より4万円台という圧倒的な低価格で新品が購入できるというのが大きな魅力です。2023年6月現在では、おそらく製造自体は終了しており市場在庫のみと思われますので、検討される方は早めの購入をおすすめします。Diffusionでおすすめのグラフィックボードについて紹介しました。私の個人的な感想ですが、結論としては以下のような感じです。Amazon調べ)口コミを見るAmazon\楽天ポイント4倍セール!/楽天市場Yahooショッピングメルカリポチップ画像サイズを考えると、やはりVRAM16GBは欲しいところです。4080がおすすめです。A4000は以下の記事でパフォーマンス計測をしていますので、参考にしてみてください。A4000をレビューしていきたいと思います。A4000はプロフェッシ...それでは、また次の記事でお会いしましょう。※サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。上に表示された文字を入力してください。ExampleMurasan(むらさん)制御系エンジニアです。Piなどのマイコンボードを使ってアプリケーションを開発しています。好きなガジェットについても紹介していきたいと思います。トップページの画像はStableDiffusionというAIによって生成されたイラストです。