配信のためのアップグレード：CPUとGPU、どちらを先に替えるべきか

まず測定し、それから買う

最初に何を替えるべきかという普遍的な答えはありません。ボトルネックを決めるのは、コンポーネントの種類ではなく、あなたの「ゲーム＋配信設定＋エンコーダー」の組み合わせです。同じアドバイスでも構成が違えば逆の結果になります。だからアップグレードの話はハードウェアの選定からではなく、どこが先に限界になるかを観察することから始まります。

配信がシステムに与える負荷

映像の流れは2段階です。ゲームがフレームをレンダリングし、エンコーダーがそれをプラットフォーム向けのストリームに変換します。レンダリングはほぼ常にGPUが担当し、エンコードはGPUまたはCPUで行われます。エンコーダーをどこに置くかによって、どちらのコンポーネントが先に処理しきれなくなるかが決まります。

3つ目の要素として回線の帯域幅があります。これはハードウェアとは無関係ですが、その低下を弱いCPUと勘違いしやすいものです。

GPUでエンコードする場合

GPU上のハードウェアエンコーダーは、エンコードをほぼ完全にCPUから引き受けます。ただし完全ではありません。エンコーダーはGPU内のブロックであり、GPUのリソースを消費します。GPUエンコードでは、GPUへの負荷がゲームと配信の合計になるため、選択時にはこれを考慮する必要があります。

GPUがボトルネックになる場合

兆候は、GPUがほぼ限界まで使われ（目安は95%以上）、重いシーンでゲームがカクつき、CPUは明らかに低い状態（おおよそ70%以下）です。この場合、ボトルネックはグラフィックとエンコーダーの両方にあります。より高性能なエンコーダーを積んだカードは通常、ゲームでもエンコードの余裕でも向上をもたらしますが、配信の品質が必ず上がるわけではありません。ビットレートとプラットフォームによります。

この道の欠点

GPUは最も高価なコンポーネントです。そして逆説があります。弱いCPUは軽いシーンでは強いカードさえも制限しうるため、使い切れない性能に余計な金を払うことになります。

実際に状況を変えるエンコーダーとは

すべてのハードウェアエンコーダーがアップグレードに値するわけではありません。世代の目安として、NVIDIAのNVENCはTuring世代以降のアーキテクチャで、同じビットレートでも以前の世代より明らかに良い品質をもたらします。より古い世代のカードも形式的にはハードウェアエンコードに対応していますが、低〜中ビットレートでは配信にアーティファクトが乗り、x264と比べた利点は疑わしいものになりかねません。Turing以降のカードへの変更は、ゲームでの大きな向上がなくても配信のためにアップグレードする価値がある、まさにそういうケースです。

次の段階はAV1です。ハードウェアAV1エンコードは低ビットレートでより良い品質をもたらし、帯域が限られたチャンネルにとって重要です。ただしここには明確な注意点があります。AV1のストリームを受け付けるのはすべてのプラットフォームでも、すべての視聴者クライアントでもなく、互換性はどこにどう配信するかによります。AV1を当てにする前に、あなたのプラットフォームが対応しているか、視聴者の一部が離脱しないかを確認してください。

AV1の欠点

万能ではありません。一部のプラットフォームやデバイスでは視聴できない可能性があり、その場合あなたは視聴者に見えない形式でエンコードしていることになります。

CPUでエンコードする場合

ソフトウェアのx264はコアとスレッドを必要とします。マルチコアCPUは純粋な配信処理をこなせますが、ゲームにも必要なクロックをそのタスクに割きます。弱いCPUでは、録画が滑らかでも配信がfpsを「食い始め」ます。

x264ではコア数だけが重要ではありません。キャッシュはエンコード時にコア間でデータをやり取りする速さに影響し、クロックはフレーム再計算そのものの速度に影響します。同じスレッド数の2つのCPUでも配信では明らかに差が出ることがあります。大きなキャッシュと高いクロックはエンコードの遅延を縮め、ドロップのリスクを下げます。マルチコアでも低クロックでキャッシュの小さいCPUは、コア数では劣るが高速なCPUに時に負けます。

CPUがボトルネックになる場合

兆候は、OBSがCPUの過負荷によるドロップフレームを表示し、CPUがほぼ限界まで使われ（目安は85%以上）、それでもゲームは正常に動いている状態です。ここではCPUの交換が助けになりますが、それだけではありません。カードが対応していればGPUエンコードに切り替えることで、アップグレードなしにCPUを軽くできます。

この道の欠点

CPUはGPUよりも頻繁にマザーボードやメモリと一緒に交換されます。良いエンコーダーを積んだGPUを買う方が、新しいプラットフォームを組むより得なこともあります。

OBSで具体的に何を見るか

主要なカウンターはOBSウィンドウ下部のドロップフレームの行ですが、これは2つの異なる指標に分かれており、混同してはいけません。エンコーダーの過負荷によるドロップ（encoding lag）は、CPUまたはGPUがフレームのエンコードに追いつけていないことを意味します。ネットワークによるドロップ（network）は、ハードウェアは処理できており、プラットフォームに届く途中でフレームが失われていることを意味します。

• エンコーダーによるドロップが増え、CPUまたはGPUの使用率が上限に達している — 問題はハードウェアにあり、どのコンポーネントかはおおよそ分かります。
• ネットワークによるドロップが増え、CPUとGPUの使用率は中程度 — ハードウェアは無関係で、ビットレート、回線、プロバイダーの混雑、Wi-Fiを確認してください。
• 両方でドロップがある — まずネットワーク側を取り除いてください。そうしないとハードウェアの過負荷が残っているか分かりません。

実際にCPUの過負荷と回線の低下を見分ける方法：テスト配信を開始し、同時にリソースモニターとOBSの統計を開きます。ドロップの増加時にCPU使用率が90〜100%に達し、ネットワークのカウンターが落ち着いているなら、ボトルネックはCPUです。CPUとGPUが落ち着いているのにネットワークのドロップだけが発生しているなら、原因は回線であり、ハードウェアのアップグレードでは何も変わりません。別途、重いプリセットでのみエンコーダーのドロップが増えていないか確認してください。これはCPUまたはエンコーダーの余裕が尽きた直接の兆候です。

例：弱いCPUと強いGPU

古い4コアCPUと最新のGPUを持っているとします。CPUでエンコードしていると、OBSはフレームを落とし、ゲームはカクつきます — ボトルネックはCPUです。しかしエンコーダーをカードのエンコーダーに切り替えると、CPUの負荷は下がり、カードはゲームと配信の両方をこなします。この組み合わせでは、配信のためにCPUを替える必要は必ずしもありません。まずエンコーダーの変更を試してください。それでもゲームがカードでボトルネックになるなら、話はGPUになります。

例：x264でCPUがボトルネック

別の状況：中級クラスの6コアCPUと、ゲームで半分しか使われていないGPU。CPUでエンコードし、プリセットは高品質。メニューや静的なシーンではすべて順調ですが、撃ち合いや混雑した街ではOBSがドロップフレームを数え始め、CPU使用率のカウンターが90〜100%に達します。GPUは同じ50〜60%のままで、GPUに非はなく、余裕は十分にあります。

これが実際に意味すること：ボトルネックはCPUであり、配信を最初に制限しているのはまさにCPUです。ここでGPUを替えても助けになりません。カードはもともと余裕があるからです。取れる行動：x264のプリセットをより高速なものに下げる（エンコードは軽くなり、同じビットレートでの品質は適度に下がります）、またはカードが対応していればハードウェアエンコーダーに切り替える。どちらでもドロップが解消せず、高速プリセットやGPUエンコーダーでの配信品質に満足できないなら、その時にCPUを替えます。ここではコア数だけでなく、キャッシュとクロックが重要になります。

自分でボトルネックを特定する方法

テスト配信中にリソースモニターとOBSを開きます。GPU使用率、CPU使用率、OBSの2つのドロップフレームカウンターを見てください。

• GPUが100%に近く、ゲームがフレームを落とし、CPUに明らかに余裕がある — ボトルネックはGPU。
• CPUが100%に近く、エンコーダーのドロップが増え、ゲームは持ちこたえている — ボトルネックはCPU。
• ハードウェアは中程度の使用率なのにネットワークのドロップが増える — 回線とビットレートを確認。
• 配信なしでゲームがカクつく — まず配信ではなくゲーム自体を調べてください。

テストは2〜3の重いシーンで繰り返す価値があります。メニュー、激しい撃ち合い、混雑した街。ボトルネックが現れるのはまさにそこです。上記のしきい値は目安であり、正確な境界ではありません。重要なのは、同じシナリオでのCPUとGPUの使用率の差です。

購入前に試すこと

問題の一部はアップグレードなしで解消でき、それを確認する方がハードウェアを替えるより安上がりです。カードがハードウェアエンコーダーに対応していれば、エンコーダーをそれに切り替えてください。x264のプリセットをより高速なものに下げてください。ゲーム内のfpsを制限してください。これはGPUとCPUの両方を軽くします。ビットレートが回線の能力を超えていないか確認してください。これらの手順の後もボトルネックが残るなら、最初に限界になったコンポーネントを替えてください。

手順

1. 重いシーンでテスト配信を実行し、ドロップをネットワーク由来とエンコーダー過負荷に切り分けます。
2. 回線が原因なら、ハードウェアに触るのはまだ早いです。ビットレートと回線を調べてください。
3. エンコーダーが原因なら、まず無料の手順：x264の代わりにGPUエンコーダー、より高速なプリセット、fps制限。
4. それでもCPUがボトルネックとして残るなら、キャッシュとクロックを考慮してCPUを替えます。GPUなら、Turing以降またはAV1のエンコーダーを積んだカードを検討します。

アップグレードの順序はコンポーネントの種類ではなく、あなたのボトルネックによって決まります。まず測定し、それから買いましょう。