コンピュータのハードウェアをアップグレードしてパフォーマンスを向上させ、最大限の利益を得ましょう。
パフォーマンスのボトルネックにどう対処しますか？アプリケーションやシステム・ソフトウェアを調整することもできます。あるいは、より効率的なアプリケーションを実行することもできます。例えば、バックグラウンド・プログラムを非稼働時間帯にスケジューリングするなど、コンピュータを使用する際の行動を変えることもできます。
ハードウェアのアップグレードによってコンピュータのパフォーマンスを向上させることもできます。この記事では、最大の見返りが期待できるアップグレードに焦点を当てます。
GUIツールは、システムをモニターし、どのハードウェアの改善が効果的かを予測するのに役立ちます。そうしないと、ハードウェアを購入してもパフォーマンスが向上しないことに気づくかもしれません。アップグレード後、これらのツールは、アップグレードによって期待した効果が得られたかどうかを検証するのにも役立ちます。
この記事では、オープンソースのGUIツールを "秘伝のタレ "として、PCハードウェアをアップグレードするシンプルな方法を概説します。
メモリのアップグレード方法
数年前までは、メモリのアップグレードは朝飯前でした。RAMを追加すれば、ほとんどの場合パフォーマンスが向上しました。
今日、これはもはや事実ではありません。PCにはより多くのメモリが搭載され、Linuxはそれを非常に効率的に使用します。システムが使い切れないメモリを買ったら、お金を無駄にしたことになります。
そのため、メモリーのアップグレードがパフォーマンスの向上に役立つかどうかを確認するために、コンピューターのモニタリングに時間をかけることをお勧めします。例えば、典型的な1日の作業中にメモリの使用状況を観察してください。また、メモリを多用するワークロードで何が起きているかを必ず確認してください。
この種の監視を支援するさまざまなオープン・ソース・ツールが利用可能ですが、私は GNOME システムモニターいます。ほとんどのLinuxリポジトリで入手できます。
システムモニターを起動すると、リソースパネルにこのような出力が表示されます：
画面中央はメモリ使用量を示しています。スワップスペース Linuxがメモリ不足になったときに使うディスク領域です。Linuxはスワップ領域をメモリの低速な拡張として使うことで、効果的にメモリを増やします。
スワップ領域はメモリよりも低速であるため、メモリのスワップアクティビティが大きくなると、メモリを増やすことでコンピュータのパフォーマンスが向上します。どの程度改善されるかは、スワップ・アクティビティの量と、スワップ領域があるデバイスの速度に依存します。
スワップ領域を大量に使用している場合は、少量のスワップ領域しか使用していない場合よりも、メモリを追加した方がパフォーマンスが向上します。
スワップ領域が低速の機械式ハードドライブにある場合は、スワップ領域を最速のSSDに置くよりも、メモリを追加した方が状況が改善することがわかります。
メモリを増やすタイミングの例を示します。このコンピュータは、メモリの使用率が80%に達すると、スワップ動作が増加します。メモリの使用率が90%を超えると応答しなくなります。
メモリのアップグレード方法
アップグレードの際には、メモリスロットの数、空きスロット数、必要なメモリスティックの種類、マザーボードが許容する最大メモリを確認する必要があります。
コンピュータのマニュアルを読めば、これらの答えを得ることができます。あるいは、Linuxのコマンドラインを入力することもできます：
| 搭載されているメモリースティックの特徴を教えてください。 | sudo lshw -short -C memory |
| このコンピュータで使用できる最大メモリ容量は？ | sudo dmidecode -t memory | grep -i max |
| メモリスロットの空き容量は？ | sudo lshw -short -C memory | grep -i empty |
すべてのハードウェアのアップグレードと同様に、事前にコンピュータのプラグを抜いてください。ハードウェアに触れる前にアースをとってください。わずかな電気のサージでも回路を損傷することがあります。メモリースティックをマザーボード上のスロットに完全に挿入します。
アップグレード後、システムモニターを起動します。メモリをオーバーロードしたのと同じプログラムを実行します。
システムモニターには拡張されたメモリが表示され、パフォーマンスが向上していることに気づくはずです。
ストレージのアップグレード方法
は、ストレージが急速に向上している時代です。数年しか経過していないコンピュータでも、ディスクのアップグレードの恩恵を受けることができます。しかし、その前に、アップグレードがお使いのコンピュータとワークロードにとって理にかなっているかどうかを確認する必要があります。
まず、ディスクの種類を調べます。Hardinfo GNOME 、広く利用でき、出力もわかりやすいので、良い選択です。これらのアプリケーションは、ディスクのメーカー、モデル、その他の詳細を教えてくれます。
次のステップは、GNOME Disks が簡単に行うことができるベンチマークによってディスクのパフォーマンスを決定することです。ツールを起動し、"Disk benchmarking" オプションをクリックするだけです。これにより、ディスクの読み取り/書き込み速度と平均ディスクアクセス時間が表示されます。
この情報があれば、 PassMark Software や UserBenchmark などのベンチマークサイトでディスクを他と比較することができます。これらのサイトでは、性能統計、速度ランキング、さらには価格と性能の数値が提供されています。ディスクを代替品と比較することができます。
以下は、UserBenchmarkで見られる詳細なディスク情報の例です。
ディスク使用率の監視
メモリを交換したときと同じように、ディスクをリアルタイムで監視して、ディスクを交換することでパフォーマンスが向上するかどうかを確認します。atop コマンドラインは 、ディスクのビジー状態を教えてくれます。
その下の出力では、デバイスsdbが101％の時間ビジー状態であることがわかります。プロセッサの1つは、そのディスクが動作するのを85%の時間で待っています。
もちろん、より高速なディスクを使えばパフォーマンスを向上させることができます。
また、どのプロセスがディスクを使用しているかも知りたいでしょう。システムモニターを起動し、「プロセス」タブをクリックしてください。
これで、ディスクがどの程度使用されているか、どのプログラムがディスクを使用しているかを知ることができ、より高速なディスクにお金をかける価値があるかどうかを判断することができます。
ディスクの購入
新しい内蔵ディスクを購入する際、3つの主要な技術に出会うでしょう：
- メカニカルドライブ
- SATAインターフェイスSSD
- PCIeインターフェースNVMeソリッド・ステート・ディスク
通信速度の違いは？ネット上では様々な数字が飛び交っています。典型的な例を挙げましょう。
- 赤い棒グラフ： 機械式ハードディスク・ドライブは、最も安価な大容量ストレージです。しかし、性能面では圧倒的に低速です。
- 緑の棒グラフ： ソリッド・ステート・ドライブは機械式ドライブよりも高速です。しかし、SSDがSATAインターフェイスを使用すると、パフォーマンスが制限されます。それは、SATAインターフェイスが10年以上前に機械式ドライブ用に設計されたものだからです。
- ブルー・バー： 最も高速な内蔵ディスク・テクノロジーは、新しい PCIeインターフェイスのNVMe SSDです。これらはSATA接続SSDの約5倍、機械式ハードディスク・ドライブの約20倍高速です。
外付けSSDでは、 最新のThunderboltとUSBポートが 最速です。
内蔵ディスクのインストール方法
ディスクを購入する前に、お使いのコンピュータが必要な物理インターフェイスに対応していることを確認してください。
例えば、多くのNVMe SSDは、人気のある新しいM.2フォームファクタを使用しています。これには、専用のマザーボードスロット、PCIeアダプタカード、または外付けUSBアダプタが必要です。この選択は、新しいディスクの性能に影響を与える可能性があります。
新しいディスクをインストールする際は、必ずデータとオペレーティング・システムをバックアップしてください。その後、それらを新しいディスクにコピーします。Clonezilla、Mondo Rescue、GPartedのような オープンソースツールで できます。あるいは、ddやcpなどのLinuxコマンドラインを使うこともできます。
高速な新しいディスクは、最もインパクトのある状況で使用するようにしてください。起動ディスクとして、オペレーティングシステムとアプリケーションの保存用として、スワップ領域として、そして最も頻繁に処理されるデータ用に使用してください。
アップグレード後、GNOME Disks を実行して新しいディスクをテストしてください。これは、期待されたパフォーマンスの向上が得られているかどうかを確認するのに役立ちます。atop コマンドを使用してライブ実行を検証できます。
USBポートのアップグレード方法
ディスク・ストレージと同様、USBの性能もここ数年で大きく向上しました。わずか数年前のコンピュータでも、安価なUSBポートカードを追加するだけで、パフォーマンスが大幅に向上するものも少なくありません。
このアップグレードの価値があるかどうかは、ポートの使用頻度によります。めったに使わないのであれば、遅くても問題ありません。使用頻度が高ければ、アップグレードが仕事の妨げになるかもしれません。
ポート規格の違いによるUSB最大データレートの大きな違いをご覧ください。
実際の USB 速度を見るには、内蔵ディスクと同じように USB 接続デバイスのベンチマークを行う GNOME Discs を起動します。Disc benchmarking" オプションを選択してください。
接続するデバイスとUSBポートの組み合わせによって、速度が決まります。ポートとデバイスが一致しない場合、2つのうち遅い方を体験することになります。
例えば、USB3.1の速度をサポートするデバイスを2.0ポートに接続すると、2.0のデータレートになります。(GNOME Discsのようなツールで確認しない限り、システムはこれを教えてくれません）。逆に、2.0デバイスを3.1ポートに接続すると、2.0の速度が得られます。したがって、最良の結果を得るためには、常にポートとデバイスの速度を一致させてください。
USB接続のデバイスをリアルタイムでモニターするには、内蔵ディスクをモニターするのと同じように、atopコマンドとシステムモニターを使用します。これは、現在のセットアップの限界に達しているかどうかを確認するのに役立ち、アップグレードの恩恵を受けることができます。
ポートのアップグレードは簡単です。空いているPCIeスロットに収まるUSBカードを購入するだけです。
USB 3.0カードの価格はわずか約25ドル。より新しく高価なカードは、USB 3.1と3.2ポートを備えています。ほとんどのUSBカードはプラグアンドプレイなので、Linuxは自動的に認識します。しかし、購入前に必ず確認してください。
アップグレード後は、必ず GNOME ディスク を実行して新しい速度を確認してください。
インターネット接続のアップグレード方法
インターネット帯域幅のアップグレードは簡単です。ISPに小切手を書くだけです。
問題は、アップグレードすべきかどうか。
システムモニターには帯域幅の使用量が表示されます。ISPから購入した帯域幅制限に定期的に達している場合は、より高い制限を購入する方が得策です。
しかしその前に、自分で解決できる問題があることを確認してください。ISPからさらに帯域幅を購入する必要があると思っている人が、実際には自分で解決できる接続性の問題を抱えているだけだというケースを、私はたくさん見てきました。
または サイトでインターネットの最大速度をテストすることから始めます。正確な結果を得るには、すべてのプログラムを終了してスピードテストのみを実行すること、仮想プライベートネットワークをオフにすること、異なる時間帯にテストを実行すること、複数のテストサイトの結果を比較することが必要です。WiFiを使用する場合は、WiFiを使用する場合と使用しない場合でテストを実行してください。
ルーターを別にお持ちの場合は、ルーターがある場合とない場合でテストしてください。これにより、ルーターがボトルネックになっているかどうかがわかります。ホームルーターを移設したり、ファームウェアを更新するだけで、接続速度が改善することもあります。
これらのテストでは、ISPから購入した帯域幅の速度が得られていることを確認します。また、ローカルWiFiやルーターの問題があれば、自分で修正することもできます。
これらのテストを行って初めて、より多くのインターネット帯域幅を購入する必要があると結論付けるべきです。
CPUとGPUのどちらをアップグレードすべきですか？
CPUやGPUのアップグレードはどうですか？
ノートパソコンの場合、この2つのユニットはマザーボードにハンダ付けされているため、通常はアップグレードできません。
ほとんどのデスクトップ用マザーボードは、さまざまなCPUをサポートしており、アップグレードが可能です。
システムモニターを使って CPU を観察し、アップグレードが有効かどうかを判断します。リソースパネルにCPU負荷が表示されます。すべての論理プロセッサが常に80%または90%以上であれば、CPUパワーを増やすことができます。
これはCPUをアップグレードする楽しいプロジェクトです。注意すれば誰でもできます。
残念ながら、これは費用対効果がほとんどありません。ほとんどの販売業者は、個々のCPUチップに対して、新しいシステムを購入する以上のプレミアムを請求します。その結果、CPUのアップグレードは、多くの人にとって経済的な意味を持ちません。
モニターをデスクトップのマザーボードに直接接続している場合、グラフィックプロセッサーをアップグレードすると便利です。グラフィックカードを追加するだけです。
そのコツは、新しいグラフィックカードとCPUの間でバランスの取れた作業負荷を達成することです。この 、どのグラフィックカードがCPUと最適に動作するかを正確に特定します。 、グラフィックスのアップグレード方法について詳しく説明します。
アップグレード前のデータ収集
PCユーザーは、直感でLinuxハードウェアをアップグレードすることがあります。より良いアプローチは、まずパフォーマンスをモニターし、いくつかのデータを収集することです。オープンソースのGUIツールを使えば、これは簡単です。ハードウェアのアップグレードが時間とお金をかける価値があるかどうかを予測するのに役立ちます。そして、アップグレードした後に、その変更が望ましい効果をもたらしたかどうかを検証するために使うことができます。
これらは最も一般的なハードウェアのアップグレードです。ちょっとした努力と適切なオープンソースツールがあれば、Linuxユーザーなら誰でもPCをコスト効率よくアップグレードできます。
