2016年1月7日木曜日

Quadro K2200M を HP EliteBook 8570w に装着してみた【ドライバーのデジタル署名の強制を無効にする方法】

タオバオで 15000 円強で買った Quadro K2200M を 8570w に装着してみました。

このカードの特徴は以下のようなものです。

公式サイトはこちら

HP のワークステーショングラフィックス紹介 PDF はこちら

概要をおさらいしておくと・・・
  • Maxwell アーキテクチャー
  • 2 GB GDDR5 メモリー 80.2 GB/s
  • MXM-A 型だが MXM-B プラットフォーム向け
  • 消費電力 65 W
  • 性能はおおむね GeForce GTX 960M 並み


動作するか?

当方の 8570w はもともと FirePro M4000 という TDP 33 W のカードがついていましたので、それから比べると消費電力は 32 W 増しでほぼ 2 倍ということになります。

純正設定されているビデオカードでは Quadro K2000M の 55 W が最高なのでそれから比べれば 10 W 増しです。

したがって電源容量や発熱などに不安があります。また、VBIOS の互換性も心配です。

一応、8570w、8560w で使用できるという情報はありましたが。

結論から言うと、使用することはできました。

VBIOS は 80.07.5F.00.09 という Dell の VBIOS が入っていて、まったく書き換える必要はありませんでした。

デバイスドライバーを導入するには .inf に少し書き加える必要があります。したがってデジタル署名は利用できません。

ただ、負荷をかけた状態での放熱には結構問題がありました。

分解

バッテリーを外し、分解します。以下のコンポーネントを順番に外す必要があります。

サーマルパッドは新品を用意しておいた方がいいでしょう。ebay などで安く買えます。

  1. サービスドア
  2. 光学ドライブ
  3. ハードディスク
  4. キーボード
  5. パームレスト
  6. ヒートシンク・ファン
  7. ビデオカード (MXM)
詳しい分解方法については、K2100M に交換した際の過去記事をご覧ください。


組み立て

分解したら、バックプレート(ブラケット)を張り替えて、サーマルパッドを張りつけ、グリスを塗り、組み立てます。

火入れ

そのまま電源を入れます。VBIOS は 80.07.5F.00.09 というバージョンで、書き換える必要はありませんでした。このまま使用します。

1 回だけ再起動しますが、普通に Windows 10 が起動します。

次にドライバーを当てようと思い、NVIDIA 公式サイトから拾ってきてインストールしようとしますが、サポートされていないとか出てインストールできません。

どうやら、このモデルに K2200M を装着することは想定されていないようです。

.inf Modification Method

ただし、それでも NVIDIA のドライバーをインストールする方法はあります。とても簡単です。

「HP の PC で K2200M をサポートしているモデル用のドライバー」がインストールされるように、.inf を書き換えてしまえばいいだけです。要するに、この 8570w (モデルコード 176B) も対応機種として追記するような形となります。

8570w のモデルコード : 176B
Quadro K2200M のデバイス PCI ID : 13B3
HP のベンダー ID : 103C

当方はこのサイトの情報を参考に行いました。

方法は以下の通りです。

普通に NVIDIA からインストールしたいドライバーを拾ってきます。そしてそれを実行します。すると解凍され、インストーラーが実行されますが、対応していないとか出て失敗します。

しかし、ドライバーは解凍されていますので、それを開きます。

当方がインストールしたドライバーはデフォルトでは以下にありました。ドライバーのバージョンと Windows のバージョンによって分かれています。
C:\NVIDIA\DisplayDriver\354.56\Win10_64\International\Display.Driver
この中にある HP 用の .inf である nvblwi.inf を書き換えるのが今回の作業です。


次に、デバイス マネージャーを開いて、K2200M (ドライバーが当たっていない状態では Microsoft Basic Display Adapter) のプロパティを開き、ディスプレイ アダプターのハードウェア ID をメモ帳などに貼り付けておきます。当方の 8570w では以下のようになっていました。
PCI\VEN_10DE&DEV_13B3&SUBSYS_176B103C


先ほどの .inf を開きます。

%NVIDIA_DEV.13B3.2256.103C% = Section035, PCI\VEN_10DE&DEV_13B3&SUBSYS_2256103C 
のすぐ下に以下のように書き加えました。
%NVIDIA_DEV.13B3.176B.103C% = Section035, PCI\VEN_10DE&DEV_13B3&SUBSYS_176B103C


あと、Strings に以下のように書き加えておきます。NVIDIA_DEV.13B3.2256.103C = "NVIDIA Quadro K2200M "のすぐ下です。
NVIDIA_DEV.13B3.176B.103C = "NVIDIA Quadro K2200M "



これだけで完了です。

デジタル署名の強制を無効にした状態でドライバーをインストールする

さて、インストールですが、こうやって .inf を書き換えたことによって、ドライバーはデジタル署名されていないことになってしまったため、そのままではインストールできません。以下のようなエラーが出ると思います。


そこで、ドライバーのデジタル署名の強制を無効にした状態でインストールする必要があります。

そのためには Advanced Startup で再起動する必要があります。以下の様に行います。
  1. スタートメニュー
  2. Settings
  3. Update & Security
  4. Recovery
  5. Advanced Startup
  6. Restart Now

すると青い画面にいろいろな選択肢が表示されるので Disable driver signature enforcement を探します。現在は以下のように進んでいけばいいようです。
  1. Troubleshoot
  2. Advanced Options
  3. Startup Settings
  4. Restart to change Windows options such as:
  5. Restart
  6. Disable driver signature enforcement
Windows が起動したら、その状態でドライバーをインストールして、再起動します。途中ドライバーがデジタル署名されていない旨の警告が出ますが了承します。


再起動してインストールできていることを確認します。デジタル署名はされていませんが仕方ないです。それで不都合があるならやるべきではありません。



GPU-Z


ベンチマーク結果

これには大満足です。大体 K2100M は Fire Strike 1774 でしたから、約 2.22 倍のパフォーマンスになりました。GeForce GTX 960M 並みってことろでしょうか?

3DMark Fire Strike 1.1
3922



3DMark 11 無料版デフォルト設定
P5509



問題点

65 W の発熱はすさまじく、完全に放熱が追い付いていません。あっという間に上限温度に達してしまいます。

GPU-Z で確認すると、最大で 93 °C に達しているようでした。

90 °C を超えると PrefCap Reason (Performance Capped Reason) Thrm となっている通り、自動的にクロックダウンされているようです。幸いなことにコアクロックがいくらか制限されるだけのようなので、それほど遅くなったとは感じません。

発熱は心配ですが、これ以上できることもないので、自動パフォーマンス制限に任せておき、壊れたらもう 1 つビデオカードを買うぐらいの覚悟で使っていくことにします。そのころには安くなっているでしょうし。





一連の動画

一連の作業を動画にまとめておきました。詳細な分解作業などはチャンネル内にあります。


2016年1月6日水曜日

中国からの郵便が届いた!【国際郵便の到着日数】

YOYBUY.COM という英語で買えるタオバオ代行業者から日本の自宅宛てに発送していたものが、昨日とうとう届きました。


到着日数は?

代行業者に商品代金の支払いを済ませて手続きが開始したのが現地時間 12 月 24 日 14 時です。

売主から代行業者の倉庫に届いたのが 27 日 11 時です。売主から倉庫への距離がどれぐらいなのか調べていませんが、中国国内の広さを考えると配送は早いと思います。それに、支払いや到着後の連絡にもいくらかの遅延があるはずですので。

そして 27 日には国際配送料の支払いを済ませました。配送方法は中国郵政の航空便 (Air Mail Small Packet) です。すると即日発送完了を告げるメールが来ました。そのメールには追跡番号も記されていました。

29 日頃に中国郵政の追跡サイトで追跡できるようになり、年明けの 2016 年 1 月 3 日に日本郵便のサイトでも追跡できるようになりました。

そして自宅まで届いたのが昨日 5 日でした。最初の日から数えて大体 9 日ほどかかった計算になります。

梱包は?

今回頼んだのはノート PC のビデオカード Quadro K2200M というものです。





ebay でも出品している中国人がいるのですが、タオバオならその半額程度で売られているので代行手数料を考えてもお得だったからです。

もちろん、途中に代行業者を通すと保証が事実上使えないとか、そういったリスクはありますので、単純に比較できませんが。

その梱包としては必要最小限という感じで、最小サイズのぼろい段ボールをテープでぐるぐる巻きにして、中はプチプチというような感じになっていました。

間違ってもきれいではないですが、でもきれいな段ボールだと関税をとられやすいとかいう噂があって、わざと汚い段ボールで送ったりするのも配慮のうちという話もあるので、いいほうに取っておきましょう。

ちなみに関税や内国消費税は徴収されませんでした。梱包のぼろい感じが効いたかな?

2016年1月5日火曜日

中国から日本に送った郵便が追跡できるようになるまでの日数【国際郵便の到着日数】

YOYBUY.COM というタオバオ代行業者を使って中国から日本に送った場合、その荷物はどれぐらいで追跡できるようになったかという話です。

この代行業者を使ってタオバオで買い物をした場合、いったん代行業者の倉庫に到着してから、日本へ国際配送することになります。

長い時間追跡ができないと不安になりますし、何より気になって仕方がないです。

もちろん気にして追跡したところで最終的に届く時間は変わりませんので無駄ですが。

以下、北京時間と日本時間の時差はわずか 1 時間しかありませんから、ほとんど同一視していいでしょう。

発送直後から日本到着前まで

代行業者に発送依頼後、12 月 27 日 に発送完了を告げるメールが代行業者から届きました。

その直後は中国郵政の追跡サイトでは追跡できなかったのですが、29 日になって追跡できるようになり、現地時間の 31 日 1 時に日本へ出航したとあります。

31 日時点では、まだ日本郵便の追跡サイトからは追跡できない状態でした。下画像は 3 日現在の状態です。


日本到着後

そして今年の 1 月 3 日 11 時になってようやく日本郵便の追跡サイトに「国際交換局に到着」と表示されるようになりました。

タイムスタンプを見る限りでは、その直後に「通関手続中」となり、同日 20 時に「国際交換局から発送」となりました。

到着した郵便局は神奈川県の「川崎東郵便局」のようで、上記の手続きはすべて同局で行われたようです。

1 月 5 日 2 時の現在のところ、その状態から変化はありません。

2016年1月4日月曜日

NVIDIA 製 GPU の動画再生支援機能について【動画をハードウェアアクセラレーションで再生する】

NVIDIA 製 GPU の多くのモデルには、YouTube などの H.264 (AVC) 動画を再生支援してくれるデコーダーが搭載されています。

昔はこのビデオデコーダーは "PureVideo" や "PureVideo HD" などと称されていて、公式サイトにもモデルごとの機能の一覧が載っていました。

しかし、困ったことに現在ではあまり大々的にはこういったビデオデコーダーの仕様は記載されないようになっているようなのです。

理由は NVIDIA のみが知るというよりありませんが、CPU によるソフトウェアデコードでも十分なパフォーマンスが得られるようになってきて、あまり有難がられないからではないかと思います。

といっても現在でも新しい世代の NVIDIA 製 GPU ほど、続々と高性能・高機能なビデオデコーダーが搭載されるようにはなっています。といっても公式にその機能の名称がつけられているわけではなさそうです。

世代

NVIDIA 製 GPU のビデオデコーダーはいくつか世代によって機能・性能が分かれており、現在のところ第 7 世代まであるようです。

上述の通り、公式名称はないため、例えば第 5 世代のデコーダーは俗に "PureVideo HD 5" or "VP5" などと称されているようです。

参考
Nvidia PureVideo

VDPAU Feature Set

ところで、NVIDIA は Linux などの UNIX 系 OS のサポートも行っており、それらの環境から GPU のビデオデコーダーを利用するための API は VDPAU (Video Decode and Presentation API for Unix) と言います。VDPAU は NVIDIA 公式の呼称です。

参考
VDPAU

そして GPU が搭載しているビデオデコーダーの世代によって機能は違いますので、機能別に例えば VDPAU Feature Set A や VDPAU Feature Set B などとして公式に分類されています。

Feature Set A は俗にいう "PureVideo HD 1"、Feature Set B は "PureVideo HD 5" におおむね相当しています。

この分類は Windows ユーザーにも十分役に立つと思います。なぜなら、ハードウェアに搭載されたビデオデコーダーが UNIX から利用できて、Windows からでは利用できない仕様になっているということはおおよそないと思われるからです。

自分の NVIDIA 製 GPU がどの世代のデコーダーを搭載しているのかを知るには以下の公式サイトが役に立ちます。

Appendix A. Supported NVIDIA GPU Products

これからわかるように、モデルナンバー上の世代とビデオデコーダーの世代は必ずしも一致していません。

ビデオデコーダーの性能の目安

VDPAU Feature Set の分類は機能を表していますが、あくまでも上限の画素数やコーデックについてです。

これは 同じ世代でも GPU の動作クロックなどといった要素によってさまざまなため、どれぐらいの性能があるかは明示されていません。

YouTube 動画での目安としては以下のようなもののようです。

Feature Set A B,C は仕様としてフル HD 程度の画素数まで対応しています。

Feature Set D のデコーダーは前世代のデコーダーに比べると性能が非常に高く、また 4K 画素数のデコードに対応しています。手持ちの Quadro K2100M だと大体 3840 * 2160 の YouTube 動画は 30 Hz なら余裕で再生できますが、60 Hz は完全に無理です。40 Hz 程度が限界のようです。

Feature Set E のデコーダーは性能がさらに高くなっています。Digital Cinema Initiatives という団体による 4K のもう 1 つの定義である DCI 4K (4096 * 2160 画素) のデコードに対応しています。

Feature Set F では H.265 (HEVC) のデコードに対応しているようです。

2016年1月3日日曜日

YouTube 動画でハードウェアアクセラレーションを利用する方法【YouTube が重い場合】

GPU (CPU 内蔵グラフィックスを含む) には動作再生支援用のデコーダーが搭載されていることがあります。

CPU 性能が低く、ソフトウェア再生では高品質な動画を滑らかに再生できない PC であっても、そういったハードウェアのデコーダーを利用すれば動画を滑らかに再生できることも多いです。

まずは、YouTube 動画を視聴するのにハードウェアアクセラレーションを利用する利点と意外な欠点を挙げてみましょう。

利点

  • CPU 利用率を抑えられる。
  • 通常、CPU によるソフトウェア処理より消費電力が低い。より長いバッテリー寿命を期待できる。
  • GPU のデコーダーには高画質化機能が搭載されていることがある。

欠点

  • ブラウザーにもよるのかもしれませんが、例えば Google Chrome で YouTube 動画を視聴していると、CPU によるソフトウェア処理ではタブ切り替えなどで動画の画面から隠れて見えない部分は上手に処理をさぼってくれたりしますが、ハードウェアデコードでは常にデコーダーが使用される状態になります。
  • ハードウェアの能力の限界を超えるような高画質動画をデコードさせた際の破綻の仕方に難ありです。ソフトウェア処理でデコードが追い付かない場合はコマ落ちするだけですが、ハードウェアデコードではちょっとでも追いつかないとバグることがあります。そういった場合に自動的にソフトウェアデコードに切り替わるブラウザーもありますが、そうでないブラウザーもあります。バグるとページをリロードしないといけなくなったりします。したがって、ハードウェアデコードを利用する場合は自分のハードウェアのキャパシティを知っておいて画質を選択する必要があります。

YouTube でハードウェアアクセラレーションを利用する方法

現在販売されているハードウェア (GPU など) とソフトウェア(ブラウザーなど)の組み合わせでは、ほとんどの場合デフォルトでハードウェアアクセラレーションが有効になっているはずです。

基本的には、ハードウェアアクセラレーションが利用できる場合のみ利用され、利用できないと判断された場合はソフトウェア処理になると思います。

そしてどんな場合に利用されるかですが、これはまず YouTube 動画のコーデックを GPU のデコーダーがサポートしている必要があります。

たとえば、YouTube では現在、VP9 コーデックをサポートしている Google Chrome や Mozilla Firefox といったブラウザーでは VP9 がデフォルトです。しかし、たとえば多くの NVIDIA 製 GPU は VP9 のデコードをサポートしていません。

VP9 はフリーで高効率なコーデックですが、このコーデックをサポートしているデコーダーを搭載した GPU はあまり多くありません。インテルの比較的新しい CPU 内蔵グラフィックスに一部存在する程度です。

一方、H.264 (AVC) はかなり古いモデルまで含め多くの GPU にデコーダーが搭載されています。

そういった GPU でハードウェアデコードを利用するには、YouTube 動画のコーデックを H.264 などの一般的にサポートされているコーデックに切り替える必要があります。

切り替え方ですが、h264ify という VP9 が利用されないようにするプラグインがあります。

ブラウザーを変えるのもいいでしょう。現在のところ Internet Explorer や Edge といったマイクロソフト製のブラウザーではデフォルトで VP9 がサポートされておらず、こういったブラウザーで視聴すると AVC が使用されるため、デフォルトでもより多くの環境でハードウェアアクセラレーションが利用されると思います。

ブラウザーによる挙動の違い

これは非常に大きな要素です。

例えば IE や Edge ではハードウェアアクセラレーションが利用可能だと、ハードウェアの能力を大きく超えるような高画素動画をデコードさせてもまったくソフトウェア処理に切り替わりません。デコードが追い付かないとこうなるんだ、という様子を観察できます。

Firefox や Chrome では少しでも異常を検出するとすぐにソフトウェアデコーダーに切り替わってしまいます。ハードウェアの能力が十分余っていても、一時停止を使ってクロックが下がった後に再生を再開すると、それだけで能力不足と判断されるのか、ソフトウェア処理になってしまいます。

バッテリー寿命などの関係でハードウェアアクセラレーションにこだわる必要がある場合、うかつに一時停止もできません。

ハードウェアアクセラレーションが効いているかどうか確認する方法

GPU-Z というツールが便利です。
たとえば NVIDIA 製 GPU なら Video Engine Load を観察します。使われていなければ完全に 0 に張り付くと思います。



この動画はこちらです。
Fire and Embers in 4K - free stock footage 

2016年1月2日土曜日

YouTube で 4K 動画を再生するための条件とは?【4K 動画が再生できない原因】

YouTube では 2160p (4K 画素数 3840 * 2160) の超高画素動画に対応しています。

ただ、環境や視聴するブラウザーによっては 4K の動画でも 1080p が上限になったり、60 Hz にならなかったりと不思議に思ったので、必要条件を個人的にいろいろ調べてみました。



その結果ですが・・・どうやら、YouTube を利用できるすべてのシステムやソフトウェアで 4K 動画を視聴できるわけではないようです。

以下の 条件が必要になっていると思われます。これらの条件が満たされていないシステムでは、そもそも 4K 画質の選択肢自体が表示されません。

なお、ここで書いているのは YouTube の画面に 4K の選択肢が出ない場合の対処法に過ぎないため、CPU や GPU の能力が足りずに 4K 動画を十分な品質で視聴できない場合もあります。それについては次回書きます。

これらは投稿日現在の情報で、正確性は保証されません。また、これ以外にも条件はあるかもしれませんが、ご了承ください。

60 Hz で再生できる条件 HTML5 に対応したブラウザー

YouTube 動画をウェブ ブラウザーで視聴する場合、Flash Player を利用して視聴する場合に選択できる画質は 4K の30 Hz が上限となっているようです。

1080p (1920 * 1080) 60 Hz、1440p (画素数 2560 * 1440) 60 Hz、4K 60 Hz などといった画質は HTML5 プレイヤーからのみ選択できます。

つまり HTML5 に対応した Google Chrome や Mozilla Firefox などといったブラウザーが必要です。

4K 60 Hz 動画の場合の追加条件 vp9 コーデックに対応したブラウザー

動画が 30 Hz (30 fps 毎秒 30 コマ) 以下の場合には、H.264 (avc) コーデックまたは vp9 コーデックで 4K 動画を利用できます。

しかし、動画が 60 Hz (60 fps) の場合は vp9 コーデックのみ利用できます。H.264 は利用できません。

つまり 60 Hz の動画を 4K 画質で視聴するには、Google Chrome や Mozilla Firefox などといった vp9 コーデックに対応したブラウザーが必要です。

コーデックに関する注意点として、YouTube 動画が 60 Hz の場合で、視聴する側のブラウザーが HTML5 に対応していながら vp9 に対応していない場合、1080p までしか選択肢に表示されません。

ブラウザーが vp9 に対応していなくても、YouTube 動画が 30 Hz の場合は 4K 画質も選択肢に表示されます。

つまり、YouTube では動画が高画質なフォーマットだと、視聴するブラウザーによってはかえって利用できる画素数が低くなってしまうという場合もあるので注意してください。

以下の補足を見てください。

補足 YouTube 動画が 60 Hz かつ視聴する側のブラウザーが vp9 に対応していない場合



画像は上下ともに同じ 4K 60 Hz 動画を HTML5 プレイヤーにより視聴している様子です。動画を右クリックすると表示できる詳細統計情報 (Stats for nerds) を表示させています。

上の動画は vp9 に対応した Firefox で視聴した場合で、4K の選択肢が現れており、4K で視聴している状態です。

Resolution:3840 x 2160@60
Mime Type:video/webm; codecs="vp9"
と表示されているとおり vp9 コーデックが利用されています。

下の画像は、本来 4K に対応した Google Chrome に vp9 無効化プラグイン (h264ify) を導入することで H.264 コーデックを利用して再生させているところです。1080p 60 Hz が選択肢の上限になっています。

Resolution:1920 x 1080@60
Mime Type:video/mp4; codecs="avc1.64002a"
と表示されているとおり avc (H.264) コーデックが利用されています。



確認用動画

確認用として、24 Hz、30 Hz、60 Hz の YouTube 動画を紹介いたします。すべて他人のものです。再生できるかどうか確認してみてください。

24 Hz
Foundups.com: 4K video of Tojinbo Fukui Japan - Creative Commons

30 Hz
Fire and Embers in 4K - free stock footage

60 Hz
Big Buck Bunny 1080p 60fps, 4K UHD 60fps

2016年1月1日金曜日

Quadro K2200M というビデオカードについて【"K" ってつくけど実際は Maxwell】

Quadro K2200M という 1 世代前のモバイルワークステーション向けビデオカードがあります。

すでに本国の NVIDIA 公式サイトでは、Quadro モバイルワークステーション GPU はインテルの Skylake 世代用の Maxwell アーキテクチャーを採用した Quadro Mx000M シリーズが掲載されています。



しかし、NVIDIA の日本語版サイトにある Quadro の紹介ページでは、最新のラインナップとしていまだに Quadro Kx100M が並んでいます。そして、その中に一つだけこの K2200M が紛れ込んでいます。




Quadro K2200M というカードの特徴

だから何、と思われるかと思いますが、このカードは魅力的な要素がいくつかあるのです。たとえば・・・
  • MXM-A 型フォームファクターとしては最高性能クラスのカード。
  • Kepler アーキテクチャーを意味する "K" を冠していながら、実際にはより新しい Maxwell アーキテクチャーを採用している。
  • 機能・性能的に大雑把に言えば M2000M の 2 GB VRAM バージョン。ただし、消費電力は M2000M 55 W に対して 65 W と大きい。
先の 2 点は選択肢の少ない MXM-A 型プラットフォームを採用したシステム (例えば 8570w) のアップグレード用として非常に魅力的なのです。

例えば、8570w の純正装着ビデオカードは NVIDIA に限定すれば Quadro K2000M が最高ですが、それに比べれば 3 倍ぐらいの性能があります。

型名は K2000M と K2200M とそっくりであまり違いはなさそうに見えますが、世代的には 2 世代も新しいのです。

8570w で使える現状最強のカード?

そしてこのカードは幸いなことに 8570w で使用できるようです。もちろん、消費電力は 65 W と純正装着の Quadro K2000M カードより 10 W も増えてしまうので放熱などに問題があるかもしれません。

このカードを入手して 8570w に装着し動作確認した人によるレポートへのリンクを張っておきます。中国語です。わからない人は翻訳サイトを使えばなんとなくわかると思います。


なお、この 51nb.com というサイトは MXM 型ビデオカードの交換に関しては世界屈指の非常に情報の充実しているサイトです。

その他の MXM スロット搭載モデルを持っている人にも役に立つ情報が見つかるかもしれません。サイト内検索などで探してみてください。