画像生成AIにおけるGPU性能の違いは？同じ12GBのRTX 4070と3060で実測してみた

こんにちは、VRAMラボです。

今回は同じVRAM容量を持つ二つの世代の違うグラフィックボード(GPU)を使用して画像生成の比較を行いました。

前回の記事で重量級モデルでなければVRAM12GBでも最新モデルでの画像生成が可能なことは確認できました。

VRAM容量でできることが決まるのであれば、GPUの性能の違いはどこに現れるのでしょうか。

結論から言うと、GPUの性能の違いは「生成速度」に現れました。

今回はVRAM容量の世代の違う2つのGPUを使用し、同じモデル・同じ設定で実際に画像を生成して生成速度の比較を行います。

測定環境と検証内容

2つのGPUともにIllustrious・Z-Image・Qwen-Imageの3種類のモデルによる生成に成功しました。

以下の表とグラフは1024×1024で1枚あたり、生成にかかった時間です。

モデル	RTX 4070	RTX 3060	速度差
Illustrious系（軽い）	7.2秒	16.0秒	約2.2倍
Z-Image Turbo（ぎりぎり）	9.5秒	23.5秒	約2.5倍
Qwen-Image（重い）	76.6秒	174.2秒	約2.3倍

測定結果からRTX 4070のほうがRTX 3060と比べて一貫して約2.2〜2.5倍生成時間を短縮することができることがわかりました。

最初に提示した測定環境の中で「RTX 3060は定常負荷で約2.7GBを常に使用した状態」と記載しています。

実は生成速度の差には定常負荷の有無が影響しているのでは？と思い生成中のGPUの動きも計測しました。

図はIllustrious画像生成中のGPUの動きをグラフ化したものです。(上：RTX 4070 下：RTX 3060)

両図を見るとIllustrious生成中の両GPUのピーク使用容量は共に12GB（赤い点線以下）に収まっています。

生成速度の遅延が発生するのは図中の赤い点線を超えた場合のため、定常負荷が生成速度に影響していないことがわかります。

にもかかわらず生成速度に2倍以上の差が出るということは、GPUの世代の差がそのまま生成時間に出ているということになります。

次にGPU毎の生成画像の差が出るか確認してみます。

生成画像のseed値が違うため厳密な比較ではありませんが、生成画像の品質には大きな差は見て取れませんでした。

VRAM容量が共に12GBの世代の違う2つのGPUを使用して画像生成を行ったところ、

このような結果となりました。

今回使用した検証機はいずれも現行機よりも世代が古く、RTX 3060に至っては使用モデルによって生成そのものは出来てもあまりにも時間がかかります。

私自身もRTX 3060は画像生成用途として使ったことがなかったため、ここまで差が出るとは少々驚きでした。

画像生成だけではなく動画生成も視野に入れた場合、最新機のVRAM16GBくらいが快適に使用できる最低限になりそうです。

それでは今回はここまで