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RTX 5090とRaspberry Pi: ゲームはできるのか？

136日前原文(scottjg.com)

概要

  • Raspberry Pi 5に外付けGPUを接続してゲームができるか検証
  • Beelink MINI-S13、Radxa ROCK 5B、Raspberry Pi 5で比較
  • 最新ゲームは厳しいが、2010年代のゲームなら動作可能
  • ARM環境ではFEXなど互換レイヤーによる性能低下が大きい
  • 実用性は低いが、実験としては面白い結果

Raspberry Pi 5で外付けGPUによるゲーミング検証

  • Raspberry Pi 5 に 外付けGPU（eGPU） を接続し、実際にPCゲームが動くか検証
  • 比較対象として Beelink MINI-S13（Intel N150）、 Radxa ROCK 5B（RK3588） も用意
  • 各機種ともM.2スロット経由で OCuLinkドック に接続し、 NVIDIA RTX 5090 Founders Edition を利用
  • ARMマシンはドライバ互換性の問題があるが、 @mariobalanca氏のパッチ で動作可能に
  • FEX （x86エミュレーション）を用いてSteam Proton対応ゲームをプレイ

検証機材スペック

  • Beelink MINI-S13
    • Intel N150（4コア/3.6GHz）、16GB DDR4、M.2 Gen3 x4
    • x86ネイティブ動作、PCIe帯域が広い
  • Radxa ROCK 5B
    • RK3588（8コア）、16GB DDR4、M.2 Gen3 x4
    • ARMベース、コア数多い、PCIe帯域も広い
  • Raspberry Pi 5
    • BCM2712（4コア/2.4GHz）、16GB DDR4、M.2 Gen2 x1（~500MB/s）
    • PCIe帯域が他機種の1/8程度、コア数も少なめ

eGPU接続方法

  • OCuLinkドック ＋ M.2カード で各マシンに外付けGPUを接続
  • NVIDIA公式ドライバ ＋パッチでARM機にも対応
  • Beelinkでは通常通りNVIDIAドライバをインストール

CPU性能とx86エミュレーションの課題

  • PCゲームはIntel CPU向け設計が多い
  • ARMで動かすには FEX 等の互換レイヤー必須
  • FEX利用時、Pi 5の性能は 2008年のCore 2 Quad Q9650相当
  • エミュレーションによる性能低下 が顕著
  • ゲームによっては CPUボトルネック が深刻

ゲーム別ベンチマーク

  • Cyberpunk 2077（2020）
    • Pi 5は15FPS未満、ROCK 5Bは低設定で22FPS程度
    • Beelinkは低設定ならプレイ可能
  • Doom: The Dark Ages（2025）
    • FEX非対応で測定不可
    • BeelinkではGPUは高FPSだが、CPUがボトルネックで30FPS未満
  • Alien: Isolation（2014）
    • ROCK 5Bで23FPS、Pi 5で15FPS
    • DXVKはARM環境で不安定なためOpenGL経由
  • Hitman: Absolution（2012）
    • Pi 5やROCK 5Bでは実用的なFPSに届かず
    • Beelinkは快適動作
  • Just Cause 2 Demo（2010）
    • Pi 5で平均40FPS、2010年以前のタイトルなら現実的
  • Portal 2（2011）
    • Pi 5で4K/60FPS超え、ネイティブLinux版なら快適

消費電力比較

  • Pi 5は9W未満 （ベンチ中も）、Beelinkは30W前後
  • ARM機はx86エミュ不要なら ワット当たり性能が高い可能性

結論と展望

  • Raspberry Pi 5＋RTX 5090でゲームは「一応可能」
    • 最新ゲームはほぼ不可能、2010年代タイトルなら動作
    • ARM＋FEX環境では性能低下が大きく、実用性は低い
  • Beelink MINI-S13がコスパ・実用性ともに最良
    • x86ネイティブ動作、Windowsで最適なパフォーマンス
  • ROCK 5BはPi 5より若干有利だが、FEXの壁は厚い
  • 今後ARMプラットフォーム向け最適化が進めば Linuxゲーミングの可能性拡大
  • 現状は高価なGPUをSBCに繋ぐメリットは趣味・実験用途に限られる

Hackerたちの意見

サイバーパンクはPi 5で平均16 FPSにも届かないんだよね。2000年代初頭のゲームを動かすために、32 MBのSDRAMとATI All-in-Wonder Proを搭載したPentium MMX 200 MHzのPCを無理やり使ってた頃よりはずっとマシだけど。

└

S3 ViRGEを掴まされなくてよかったね。

└

確か、ワインとセレロンを使って初めてモロウィンドをクリアしたんだよね。それ以前は、VirtualPC（覚えてる？）でMac OS（スペースに注意！）上でエイジオブエンパイア（ローマの台頭じゃなくて！）をやってたし。1桁FPSでも、10歳の子供なら絶対にプレイできるよ…。

└

いろんなArmハードウェアとサイバーパンク2077の比較がここにあるよ: https://github.com/geerlingguy/raspberry-pi-pcie-devices/iss... DGX SparkとMac Studioが今のところ、そのゲームを動かすのに最適なArmベースのプラットフォームみたい。 decent GPUを動かすには、かなりのCPUパワーが必要みたいだね。

それって、グラフィックカードにPiが付いてるの？それとも、Piにグラフィックカードが付いてるの？

└

そうだね。高性能GPUが中程度のスペックを持つx86/64 SoCを搭載するのが、そんなに高くならない気がする。これらのAIO GPUは、スタンドアロンのAIやゲームアプリケーション向けに特注できるかも。もしコストが10ドル相当なら、機能に対して100ドル追加で請求できるし、GPUのスペックに最適化されたSoCを使えば、eGPUの必要もなくなって、オンボードホストからストリーミングできるかもね。

└

これはまさに「クリームたっぷりのコーヒーはいかがですか？」って感じだね。

結論として、ラズベリーパイは今や高すぎると思う（特に必要なアクセサリーを考慮すると）。一般的なデスクトップ用途にはx86ミニPCの方がよっぽど理にかなってるよ。eBayで見つかる様々な中古のシンクライアントと比べると、さらに意味がないね。

└

たくさんのニッチなアクセサリーとの物理的な互換性にプレミアムを払ってるんだよね。それらのアクセサリーがどれだけ重要かによって、意味があるかどうかが決まる。あと、チップ不足の影響で価格が全然戻ってこなかったのも痛いね。

└

たとえ10倍パワフルでも、クソみたいなデスクトップPCになるだろうな。 - おそらく持ってない高電流5V USB電源 - HDMIマイクロポート、ケーブル1本しか持ってないし - PCIeは非常に脆いリボンケーブル経由 + ごちゃ混ぜのアダプター - SSD用にもっとアダプターが必要 - ケースなし、でも十分な空気の流れが必要 - 電源入力は横にあって飛び出してる GPIOはキラー機能だけど、正直言って、僕がやってるハードウェアハッキングの99%は、USB経由でシリアルポートを提供するマイコンを使ってるから、Piよりずっと安いし（よく混同されるPi Picoもこれにはかなりいい）。

└

「結論として、ラズベリーパイは今や高すぎると思う」 このブログ投稿では、$2000のGPUが、GPUの10分の1以下の値段の遅いSBCに接続されている様子が示されてる。面白いし、エンターテイメントとしても楽しめる。だけど、誰もが最適だと思うような真剣なセットアップではないね。

└

デスクトップ用途には確かにそうだけど、Piのターゲット市場は、カメラやGPIOなどの周辺機器と簡単にインターフェースできる小型で効率的なものを求めるメーカーや教育者だよ。デスクトップユーザーや低価格のホームラボの人たちは、かなり後回しだね。

Windowsで多くのゲームがすぐにクラッシュするという、めちゃくちゃ変なバグに悩まされてる。僕のノートパソコンはLenovo Legion 7i Proで、RTX4080搭載。フルウィンドウズの再インストールやドライバーのロールバック、埃の掃除など、いろいろ試したけど、クラッシュの理由は「その他」のNvidiaドライバーエラーコードってなってる。Bazziteを使ってProtonで動かすと、全然問題なし。God of WarやKCD2とかも。これからはLinuxゲーミングかな。なんでこんな状況になってるのか、まだ謎だわ。アイデアがあったら教えて。

└

BIOSとか他のファームウェアの問題かな？よくわからないけど、僕のGPUは今日、WindowsよりLinuxの方が調子いいんだよね。

こんなことが現代のゲームをちゃんと動かせるなんて、全然知らなかった。FEXエミュレーションレイヤーやeGPU。これがどれだけ速く動くかってのもすごいけど、動くってだけで驚きだよね。

└

FEXはすごいね。

└

彼の場合のeGPUはただのPCIe延長ケーブルとスロットだから、動かない理由がないよ。翻訳レイヤーもないし、PCIeでそのまま行けるから。

彼がDoom: The Dark Agesで言ってる「アンチチート」は、実際にはDenuvoのことだと思う。これが動くのには問題があるかもしれないけど、2025年1月のPhoronixの投稿では、もしかしたら動くか、Denuvoのサポートが進められてるかも？[0] Doom The Dark Agesはシングルプレイヤーゲームだから、誰に対してチートするのかはよくわからないけど、リアルなBuzz Killingtonたちが「それを海賊版でチートしてる」と言ってくるかもね。[0] https://www.phoronix.com/news/FEX-Emulator-2501

└

DenuvoはDRMであって、アンチチートじゃないよ。

└

デヌーボはマルウェアで、アンチチートじゃないよ。

これは面白いプロジェクトだ。真剣に受け止めてる人が多すぎるけど、これは「できるのか？」っていう感じで、物理インターフェースが可能性を示唆してるから、それを実証するためにやってるんだ。正直、思ったよりもずっと良く動いてる。GPU計算が重くてインターコネクトの帯域幅が制約されるアプリケーションには、こういう組み合わせが実際に役立つかもしれない。要するに、5090にイーサネットポートを追加したってことだから、そこには何か価値があるはず。

└

自分の投稿がすでに長すぎると思ったけど、君のポイントに関して言うと、このセットアップでAI推論を実行できて、パフォーマンスもかなり良いよ。

└

これが面白いのは、ラズベリーパイのSoCが基本的に大きなGPUに乗った小さなCPUだからなんだよね（まあ、初期のものはそうだった。最新のはパワーバランスがちょっと変わってるかも）。実際、今でもブートシーケンスを動かしているのはGPUなんだ。だから、RasPiを5090に接続するのは「単に」馬を10,000倍大きいものに交換するようなもんだよ（誰かRasPi5のGPUとRTX5090の比率を訂正して）。

もっと面白い指標は、Pi4、Pi5、3588でHL2を動かすことだね。Pi4: 20 FPS、ffmpegを使ってtwitchにストリーミングしても同じ。5WのPi5: 40 FPS、同じく。10Wの3588: 300+ FPSで、twitchにストリーミングしても60 FPSが安定。15Wだから、5090はゲームプレイには全然面白くない。ポリゴンが増えたり、大きなテクスチャがあっても、ゲームがもっと楽しくなるわけじゃない。AAAはピークを迎えたし、C++はもはや面白いゲームを提供していない。C#/Javaの方がモッディングにはずっといい選択肢だよ。

└

最近、Rockchipのハードウェアが本当に面白いよ。ストリーミング用にいくつか使ってる。

これはただのジョークだってわかってるけど、CPUがすべてのテストで主なボトルネックになるのは明らかだと思う。それでも、物を測るのは楽しいね。

若い頃、金がなかった時に、ThinkPad T420でHalf Life 2やそのエピソードをプレイしてたんだ。ExpressCard/34のPCMCIAからPCIに変換するやつを使って、借りたグラフィックカードと、ビジネス用のDellデスクトップから引っ張り出した古いクソみたいなPSUでね。まあ、当時はそこそこグラフィックもフレームレートも良かったから、ゲームをクリアできたよ。理想的な環境じゃなかったけど、全然気にしてなかった。むしろ、ゲームPCにお金をかけずに遊べるクールなハックだと思ってた。今は、持ってるハードウェアに専用GPUをつけるよりも、もっといい選択肢があるかもしれないけど、外付けGPUは本当にクールで便利だってことは保証するよ（ただし、5090は絶対に必要ないけどね）。GPUの冷却についても心配しなくていいし、"大気"冷却だからね（ただし、ヘッドフォンやANCは必須だけど）。