PhysXとは (フィジックスとは) [単語記事]

PhysXとは、物理演算エンジンライブラリ及び、そのライブラリをハードウェアで動作させる為の専用チップの名称である。

概要

開発元は米カリフォルニア州に本拠を置くAGEIAだが、2008年にGPUメーカーの一つ、NVIDIAに買収されており、AGEIA買収後、PhysXはNVIDIAが提供するものとなっている。

PhysX対応ゲームは公式情報でPC向け・家庭用を含めて150タイトル以上(2010年時)存在する。

NVIDIAの3DグラフィックスチップであるGeforceで、PhysXのアクセラレーションを行うのには、Geforec8xxxシリーズ以上が必要になっている。しかし、グラフィックス描画に使われるストリーミングプロセッサ(SP)の一部を使う為、グラフィックス描画のパフォーマンスが低下するという弱点がある。この弱点を補う為に、一台のPCに複数枚のGeForceを繋げることの出来るSLI環境下で、GeForceの一枚をPhysX専用として割り当てる事が180.48番のGeforceドライバから出来るようになった。また、GeForce GTX 275+GeForce GTS 250のチップを一枚のグラフィックボード(VGA)に搭載し、GTS250側をPhysX用として割り当てる事ができるものも登場し、GeForce GTX470＋GT240といった世代を超えて性能を補う製品も販売されるようになった。

GeForceが搭載されていない場合は、PhysXの物理演算をCPUで実行するが、CPUでは物理演算に必要なベクトル演算性能が低いために、PhysXの描画パフォーマンスが低下してしまう。また、PhysXに演算処理が割り当てられる分、CPUパフォーマンスも低下する。

以前はAMDのRADEONなど、NVIDIA製以外のグラフィックボードと、PhysXに対応したGeforceやPhysXボードを一つのPCに乗せ、メインボードとしてRADEONを使い、GeforceのPhysXの機能だけをプラスして使う、という事も出来ていたが、186番台以降のGeforceドライバで物理演算機能を強制停止されてしまうようになり、公式にはこの使い方ができなくなった。（※ただし非公式パッチなどを使用する事で、現在もこの使い方が可能）

PhysXソフトウェアライブラリ(PhysX SDK)

浮動小数点など、物理演算の為のライブラリ。
慣性など物理学に沿った物体の挙動を演算するために、物理解析やゲームなどで用いられる。

このライブラリは、PC向け(Windows/Linux)と家庭用ゲーム機向け(PS3/Xbox360/Wii)に、無償でライブラリの一部が配布されている。

PhysXボード

PhysX SDKに対応する物理演算を、CPUではなく、PhysX用の専用チップ(PhysX PPU)が計算する事により、描画パフォーマンスの向上を目的とした拡張ボードのことで、AGEIAが2008年2月にNVIDIAに買収される以前に販売していた。
このボードは、2006年～2007年中盤にかけて複数の有名メーカーから3万円後半～4万円台という高値で販売されていたが、対応するソフトウェアが少なかったためか、秋葉原をはじめとたPCショップなどで2007年後半には6千円以下で投げ売られ、AGEIA社買収後2009年前半には秋葉原PCショップで2千円以下で処分される姿が見られた。

なお、NVIDIAのグラフィックチップGeForceの8千番代以降の製品で、SPを利用したPhysXアクセラレーションが利用できるようになった事で、AGEIAのPhysXボードよりも遥かに高い物理演算性能が出せるようになり、PhysXボードの存在意義は無くなった。

ライバルの物理エンジンと、物理エンジンを取り巻く流れ

NVIDIAが推進するPhysXに対抗する物理エンジンには、ライバルのATIとIntelが推進するHAVOK社の『Havok (Havok Physics)』(ATIではATI Stream Physics」としてATI版PhysXの位置で提供)や、『Bullet Physics』などのオープンソースの物理演算エンジンがあり、グラフィックス業界の物理エンジンサポートの足並みはそろっていない状況である。

足並みが揃わなくなった背景には、2006～2009年に大きな動きがあった将来におけるCPUとGPUの関係性問題でIntelがNVIDIAと敵対関係になった事や、HAVOKがNVIDIA・ATI両社のグラフィックボードに対応したHavokFXを開発中であったものの2007年9月にIntelのHAVOK買収により開発中止になった事、物理エンジンPhysXをアクセラレーションする汎用PhysXボードとして2006年頃から販売していたAGEIAが、2008年2月にNVIDIAに買収され、NVIDIAとライバル関係であるATIがPhysXをサポートできなくなった事などの複雑な業界の動きが関係している。
加えて、IntelとCPUでライバルであるAMDが、2大GPUメーカーの一つであったATIを2006年に買収している事や、2008年にはそのライバルであるAMDにHavokを最適化していく事を発表した事、IntelとAMDとの間で長らく続いていた独占禁止法やクロスライセンス問題が2009年11月に和解するなど、会社ではNVIDIA VS Intel+AMD、物理エンジンではPhysX VS Havokという構図が描かれる事となった。

ただし、物理演算・物理エンジンがネット上で話題になったのは2006～2009年頃までで、DirectX11世代のグラフィックボードが登場した2009後半～2010年以降、話題は単純なグラフィックス描画性能に関する事や、テッセレーションなどの新たな映像表現に関する最新の話題にシフトし、NVIDIAからもPhysXに関する目立ったニュースは無くなっている。