オススメ機能
Twitter
お気に入り
記事履歴
ランキング
TOP
PC
Xbox
PS4
PSV
Switch
3DS
スマホ
女性向け
VR
ハードウェア
ハードウェア
レビュー
テストレポート
インタビュー
ムービー
ドライバ
ベンチマークレギュレーション
AC
アナログ
お気に入りタイトル/ワード

タイトル/ワード名(記事数)

最近記事を読んだタイトル/ワード

タイトル/ワード名(記事数)

LINEで4Gamerアカウントを登録
QRコードでLINEの4Gamer
アカウントを友達登録すると
月〜金の週5回,21時に厳選
ニュースをお届けします!
※購読にはLINEアプリが必要です
特集記事一覧
注目のレビュー
注目のムービー
印刷2013/11/25 00:00

テストレポート

「PlayStation 4」分解レポート。AMDのカスタムAPUを搭載する新世代マシンは,とてもゲーム機らしいゲーム機だった

4Gamerで入手した北米版PS4
PS4本体
 北米時間2013年11月15日,北米市場において「PlayStation 4」(以下,PS4)が発売になった。4Gamerでも北米版のPS4を入手したという話はすでにお伝えしているとおりだが(関連記事1関連記事2),ひととおり触ったところで気になるのは,やはり「どんなハードウェアなのか」だろう。
 日本における発売日である2014年2月22日に向けた予習も兼ねて,外観上の特徴や内部構造をレポートしてみたい。

※注意
 ゲーム機の分解はメーカー保証外の行為です。分解した時点でメーカー保証は受けられなくなりますので,本稿の記載内容を試してみる場合には,あくまで読者自身の責任で行ってください。分解によって何か問題が発生したとしても,メーカーはもちろんのこと,筆者,4Gamer編集部も一切の責任を負いません。また,今回の分解結果は筆者が入手した個体についてのものであり,「すべての個体で共通であり,今後も変更はない」と保証するものではありません。


コンパクトでしかも軽い!

驚くほど洗練された初代機


 東京ゲームショウ2013に合わせて“写真集”を掲載済みなので,おおよその形状は把握済みという読者も多いだろうが,PS4初代機「CUH-1000A」の外回りを,まずはあらためて確認することにしよう。

PS4本体
 さて,その第1印象は,「小さい」というものになる。直線を基調とした,モノリスの側面を軽く凹ませたような外観そのものよりも,コンパクトさのほうが遙かに印象的だ。また,手にとってみると,驚くほど軽い。
 もちろんこれは,直線を基調とした筐体デザインが発表されてから半年近く経過し,形状を見慣れてしまったから,形状にあまり目が行かない……というのもあるだろう。ただ,横置き時に275(W)×305(D)×53(H)mmというサイズ,実測約2.8kgという本体重量からは,初代機らしからぬ洗練が感じられる。

横置きしたときの本体を4方向から。縦置きしたときの外観からX68000シリーズのマンハッタンシェイプを連想するかどうかは年齢にもよるだろう。筆者は思いきり心動かされたクチだが,横置き時のイメージはそれほどX68000風でもない。なお,この角度から見たときに本体の天板部に見える1本のラインはインジケータで,通電時に光るようになっている
PS4本体 PS4本体
PS4本体 PS4本体

左から順にPS4(CUH-1000A),CECH-3000,CECHA00と並べたところ
PS4本体
 右に示した写真は,PS4(CUH-1000A)を,歴代のPlayStation 3(以下,PS3)から,現行モデル「CECH-4000」の1世代前となる「CECH-3000」,そして初代モデル「CECHA00」と縦置きで横に並べたものだが,シャープなシルエットと,縦方向(※縦置き時に高さ,横置き時に横幅)が短いため,とても小さく見える。
 もっとも,現行モデルのPS3であるCECH-4000と比べると,奥行きは75mm長い。重量も初代PS3の約5kgと比べると圧倒的に軽量化している一方,世代が進んで約2.1kgにまで軽くなっているCECH-4000よりは重いのだが,「初代機がこのサイズでこの重量」というのはインパクトが大きい。

 なお,PS4は横置きと縦置きが可能なデザインだが,縦置き時は本体の横幅が短いだけに,別売りの縦置き用スタンド――今回は入手できていない――がないと不安だ。
 一方,横置き時は,底面に用意された3か所のゴム足により,そこそこ安定していた。

横置き時の本体底面(左)。“モノリス”を2つに分断するライン部の両端と,製品情報に関する文言の手前側にゴム脚が用意されている。右は製品情報に関する文言に寄ったところ。2013年8月の製造であることが分かる。また,「Made in China FOX」「Manufactured: Hongfujin」「Yantai China」と書かれていることから,台湾Hon Hai Precision Industry(鴻海精密工業,Foxconn)の子会社で,中国山東省煙台市にあるHong Fujin Precision Industrial製と見て間違いない
PS4本体 PS4本体

PS4本体
本体を上下に分断する溝の正面向かって左側にはスロットイン式の光学ドライブがある。電源とメディア取り出しボタンがそれを挟むようなレイアウトだ
PS4本体
本体向かって右にはUSB 3.0ホストポートが2基。USBポートが用意されるのはここだけである
 少し細部を見ておこう。以下は横置きを前提に紹介していくが,正面から見たときに本体を上下に分断する溝の左側にはスロットイン式の光学ドライブ,右には2基のUSB 3.0ホストポートが用意される。さらに,本体を左右に分断する溝の部分には,光学ドライブを挟むように,上段には電源,下段へ光学メディアの取り出しボタンがさりげなく配置されていた。あまりにもさりげない配置過ぎて,マニュアルを見ずに操作しようとした場合には戸惑うかもしれない。
 ちなみに,電源ボタンとメディア取り出しボタンはタッチセンサー式だ。PS3初代機もタッチセンサー式だったので,それを継承したのだろう。

 割とどうでもいい豆知識だが,電源ボタンなど,操作の影響が大きいアイテムを本体中央よりも左側に配置するのは,家電メーカーにおける伝統的デザインルールの1つである。利き手ではないことの多い左手側に配置することで誤操作を減らせるとされており,AV機器は,今日(こんにち)でもそのルールに従っているケースが多い。本当に誤動作がそれで減るのかどうか,統計的なデータが公開されているのを見たことはないのだが,そのルールに縛られていなかったPS3よりも,PS4のほうがAV機器っぽい配置になっているとは言えると思う。

 一方,背面を見てみると,全体が排気孔になっており,「一部を潰してインタフェースにしてある」というデザインになっている。向かって上段は左から光角形サウンド出力,HDMI Type A,1000BASE-T LANと,現時点では別売りの「PlayStation Camera」用となるAUX。下段はいわゆるメガネ型コネクタのACケーブル用端子のみが用意されていた。

本体背面。ほぼすべてが排気孔,と述べていいデザインながら,光角形のデジタルサウンド出力端子とHDMI Type A端子,1000BASE-T LAN端子,AUX端子,ACケーブル端子も用意されている
PS4本体

吸気孔は左右の溝部分にある。写真だと向かって下側の溝が見えるが,同じものが上側にも用意されているという理解でいい
PS4本体
 いま,背面は排気孔と述べたが,吸気は両サイドの溝,上下に設けられたスリットからになる。全体的にスリットが狭いので,吸気量はやや心配になるものの,内部をやや負圧気味に設定するのは一般的な筐体の熱設計ともいえるので,そういう給排気の塩梅に調節してあると思われる。

 以上,意外にシンプルとも言える本体はこれくらいにして,付属品にも目を向けてみよう。


DUALSHOCK 3からけっこう変わっている

DUALSHOCK 4


DUALSHOCK 4
PS4本体
 というわけで,新しい純正ゲームパッド,「DUALSHOCK 4」である。PS3世代の「DUALSHOCK 3」から形状はけっこう変わっているので,どんなものか気になっている人は多いと思う。

 基本的な話を先に済ませておくと,DUALSHOCK 4では,本体中央部分にタッチパッドが用意された。タッチパッドを軽く押し込むとスイッチとしても機能する仕掛けになっているので,「タッチパッド+スイッチ」を積極的に活用するタイトルも,PS4時代では出てくる可能性がありそうだ。

 タッチパッドの両サイドには,DUALSHOCK 3における[START][SELECT]ボタンに代わり,[SHARE][OPTIONS]ボタンが新設された。[SHARE]ボタンは,PS4におけるキモの機能でもある,プレイムービーの共有機能を実現するものだ(関連記事)。
 また,タッチパッドと[PS]ボタンの間に挟まれている穴のところにはモノラルスピーカーが内蔵されている。ゲームプログラム次第では,何らかの効果音をここから鳴らせるわけである。

本体手前側,写真で[PS]ボタンの手前,向かって右に見えるミニピン端子がヘッドセット用だ。その隣に見える細長い端子は「EXT」ポートで,現時点では別売りの充電ドックと接続するときに使うものだと判明している
PS4本体
 アナログ接続型ヘッドセットをDUALSHOCK 4と直結する仕様になったのも,DUALSHOCK 4における重要な変更点の1つだ。Xbox 360と同じように感じられるかもしれないが,Xbox 360はボイスチャット用のモノラルヘッドセットを接続する仕様なのに対し,DUALSHOCK 4では,ステレオヘッドセットを接続できるようになっている。

 ……といった外観上の変更点とは別に,DUALSHOCK 4では,新たに3軸ジャイロ&3軸加速度センサーを内蔵してきた。要は,DUALSHOCK 4の姿勢変化をPS4が取得できるわけで,そうした操作もゲームで取り入れられる可能性があるのだろう。

 いろいろと機能が追加されている以上,容易に想像できることではあるのだが,DUALSHOCK 4は,DUALSHOCK 3と比べると少し大きくなっている。目で見て分かる最も大きな違いは,グリップが長くなったところだろうか。

DUALSHOCK 3(右)に対し,DUALSHOCK 4はやや大きくなった
PS4本体

側面から見ると,グリップは長くなっただけでなく,太くもなった。一方,グリップとボタン&スティック部の角度感は変わらず。そのため,持ってみると,「なるほどこれはDUALSHOCKだ」と納得できたりもする
PS4本体
 「大きくなった」「長くなった」と言うと,握りにくくなったのではないかと不安に思う人もいるのではないかと思うが,実際に持ってみると意外に馴染む。グリップ部が長くなり,「持ち手」としてしっかり機能するようになったことで,むしろDUALSHOCK 3より握りやすくなったのではないかと思うほどだ。
 その理由として大きそうなのが,横から見たときの「グリップとボタン&スティック面の角度」が,DUALSHOCK 4とDUALSHOCK 3でほとんど変わらないこと。基本デザインを踏襲することで,機能追加に絡んだ本体の大型化による影響が出るのをできる限り抑えてきているのではなかろうか。

DUALSHOCK 4の背面は手に馴染む曲面で仕上げられている。DUALSHOCK 3にあった段差もなくなって,より自然な印象だ。グリップは長くなり形状もボッテリした感じに変わっているものの,持ってみると意外に違和感がない
PS4本体 PS4本体

 重量は約210g。DUALSHOCK 3は約193gなので17gほど重くなった計算だが,正直なところ,持ったときの重量感はほとんど変わっていない印象だ。このことも,筆者があまり違和感を持たなかった理由かもしれない。

アナログスティックの可動範囲が小さくなったのは,DUALSHOCK 4で軸が短くなったためのようだ。上面の皿の形状と合わせ,DUALSHOCK 3より素早い操作が楽になった印象がある
PS4本体
 ただ,何もかもDUALSHOCK 3のままというわけではない。もちろん変わった部分もある。
 触ってみて違いが最も大きいと感じられたのは,左右アナログスティックの傘部分が,従来のキノコ型ではなく,皿のような凹み付きのものになったことと,可動域がDUALSHOCK 3よりも小さくなったこと。指を固定しやすくなり,あまり大きく動かさなくてもよくなったため,DUALSHOCK 4のアナログスティックのほうが素速く操作できる印象を受けた。

 また,4個の[△/○/×/□]ボタンが少し小さくなり,やや密集気味の配置になったのと,D-Pad(デジタル方向キー,十字キー)も同様にやや密集気味になっているのも指摘しておく必要がありそうだ。D-Padのほうは密集すると“誤爆”が心配だが,中央部が斜めに切り落とされているため,実際には誤操作することなく高速に操作できそうな雰囲気がある。

4個の[△/○/×/□]ボタンやD-PadはDUALSHOCK 3よりも密集した配置になった。指の動きが小さくて済むようになったのはメリットといえるだろう
PS4本体 PS4本体

 [L1/R1]ショルダーボタンはあまり変わりなし,といったところ。[L2/R2]トリガーボタンは指をかけやすい形状にあらためられており,この点は好ましいと感じられた。
 残念ながら,北米版PS4のどこを見ても技適マークは付いていなかったので,DUALSHOCK 4がBluetooth接続となる以上,北米版PS4の電源を日本で入れるわけにはいかない。実際にゲームをプレイしたら評価として変わる部分があるかもしれないため,ここまでは現時点でのインプレッションとして理解してもらえれば幸いだ。

 なお,DUALSHOCK 3から引き続き,充電は基本的にPS4とのUSB接続になるのだが,接続端子はDUALSHOCK 3のUSB Mini-BからDUALSHOCK 4ではより一般的なUSB Micro-Bに変更された。これはモバイルデバイス全盛という時代に合わせた結果だろう。

DUALSHOCK 4の背面には,ゲームと連動して光るインジケータが備えられている。充電&有線接続用のUSB端子がUSB Micro-Bになったのも,大きな特徴の1つ
PS4本体 PS4本体


しっかりした内部構造で,

相当に完成度が高いPS4


光沢のあるカバー部は,軽く力を入れて写真左上方向へスライドさせると,簡単に取り外せる
PS4本体
 というわけで,分解……の前に,「PS3から引き続き,メインストレージの交換がサポートされている」という話を済ませておきたい。
 本体向かって左上,光沢仕上げになっているところは,LEDインジケータの埋め込まれたラインに近い側を押すようにしてスライドさせると外れる。ドライブトレイへ簡単にアクセス可能だ。

 ストレージデバイスが収められているカートリッジはビス1本で留められているだけなので,簡単に引き出し可能。入手した個体では,HGST製で7mm厚の2.5インチHDD「Travelstar Z5K500」の容量500GBモデルが採用されていた。
 Travelstar Z5K500は,接続インタフェースがSerial ATA 3Gbpsで,回転数5400rpm,キャッシュ容量8MBという,ノートPCなどでも使われるような,ごくごく一般的なHDDである。簡単にストレージの交換が可能なので,今後,互換性情報が明らかになってくれば,速度向上を目指してSSDへ換装したり,より大容量のHDDを取り付けたりするゲーマーがすぐ出てくるのではなかろうか。

PS4本体
プラスビスを1本外すだけで,2.5インチストレージドライブは簡単に引き出せる
PS4本体
出てきたのはTravelstar Z5K500(HTS5450A7E380,容量500GB)だった

 さて,ここからが本格的な分解である。分解にあたってはまず,背面の合計4か所に貼られているシールを剥がしたうえで,隠しネジを抜く必要がある。4枚あるシールのうち,中央の2枚には「剥がすと保証が無効になる」という,割とよくある警告文が書かれており,実際,剥がすと「VOID」(無効)マークが残る仕掛けになっていた。分解するかしないかではなく,シールを剥がした時点で保証は切れるので,遊び半分で「分解できたりしないかなー?」などと考えるのはやめたほうがよさそうだ。

PS4本体
このシールが剥がれたり傷ついたりしたら保証は無効になりますよというシール。剥がした時点で保証は無効になる
PS4本体
中央2か所の“VOIDシール”を剥がしたところ。ネジはヘックスローブ型,俗にいうトルクスネジだった

 背面4か所のネジを外すと,天板と底板のパネルを外せる。ちょうど魚の開きのように,3枚に下ろせる構造と考えておけばいいだろう。

底板には「FOXCONN INTERNATIONAL INC.」の刻印があった
PS4本体
 撮影スペースの都合で,今回は底板側から順に内部を見ていくが,底板を外すと,ざっくりと3つの構成要素を確認できる。金属シールドに半分ほど覆われているのがBlu-ray Disc(以下,BD)ドライブユニットで,金属シールドからはコントロール基板らしきものも姿を覗かせているのも確認できよう。
 その隣,写真では奥に見えるのがアクティブ冷却機構。本体背面部は電源ユニットだ。

底板を外したところ。BDドライブユニット部と冷却機構,電源部という3要素の存在を確認できる
PS4本体

電源ユニットを外してみた。かなり大型だ
PS4本体
 電源ユニットは,固定しているネジを外し,接続されているケーブルも外したら,あとは引き上げるだけで取り出せるという,優れた構造になっている。組み立ておよび修理のコストを削減するための工夫が窺えよう。

 その電源ユニット,カバー表面には「ADP-240AR」という型番とともに,「100-240V〜 2.5A 50/60Hz」という仕様も刻まれている。型番と電流容量からするに,おそらくは240Wの容量を持つ電源ではなかろうか。
 供給電圧は+4.7Vと+12Vの2種類で,PC用の電源ユニットよりシンプル。4.7Vというのが少し半端だが,ロジック用の+3.3Vなどは,マザーボード上のレギュレータで生成されているのだろう。

PS4本体
電源ユニットは,ケーブルと,板状の差し込み式端子とによってマザーボードと接続されている。おそらく電流容量の大きいAPU電源部用の+12Vがこのコンセント型端子経由で供給されるはずだ
PS4本体
ADP-240ARという型番が刻印されている電源ユニット。PCの電源ユニットよりシンプルだ。「MADE IN CHINA DCWP」ともあるので,電源関連製品大手である台湾のDelta Electronics製と思われる

シールドの下にある基板を外したところ
PS4本体
 BDドライブユニットは,金属シールド板を外し,さらに小型の基板を外せば,丸ごと取り出せた。
 ちなみに,BDドライブユニットの裏側に基板らしきものは見えなかったので,底板を外したときに見えていた小さな基板がBDドライブの制御を行っているものと推測される。

BDドライブユニットはごそっと取り外せる(左)。右はBDドライブユニットを底面から見たところで,ご覧のとおり,基板らしきものの姿は見えない
PS4本体 PS4本体

 ここで,BDドライブの制御基板を先に確認しておこう。基板を見ると,表と裏に1基ずつ,やや大きめのLSIが載っているのを確認できる。

底板側から見たとき上を向いて取り付けられていた面(左)と,下を向いて取り付けられていた面(右)。基板には,「BDP-010」というシルク印刷があるので,「Blu-ray Disc Player」制御用と見ていいと思う
PS4本体 PS4本体

ルネサスとソニー・コンピュータエンタテインメント,2社の刻印が並んだLSI
PS4本体
 この基板はどちらが部品面でどちらがパターン面なのかはっきりしないのだが,ひとまず,QFP(Quad Flat Package,4辺から端子が伸びるタイプのパッケージ)仕様の大型LSIが載っているほうを部品面として話を進めると,部品面側のLSIには「RENESAS SCEI R8J32841FP1」という刻印があった。そのものズバリの型番だとデータシートは見つからないが,刻印からして,ルネサス エレクトロニクス(以下,ルネサス)製ということでいいはずである。
 型番が「R8」から始まっているので,32bitマイクロコントローラであるSHファミリーか,もしくは16bitマイクロコントローラであるR8Cファミリーのどちらかと思われ,いずれにせよ,マイクロコントローラなのは間違いなさそうだ。

 「RENESAS」だけではなく「SCEI」の文字もあるのは興味深いところで,「ゲーム機に必要な光学メディアのセキュリティに関する機能」をルネサスとソニー・コンピュータエンタテインメントが共同で実装したから……という可能性はあり得る話だろう。

ローム製のLSIと,STMicroelectronics製のLSI,そしてセンサーが,パターン面には用意されていた
PS4本体
 一方,パターン面にあるチップ「BD7763EFV」は,ロームのモータードライバではないかと思われる。
 ちょっと面白いのは,その隣にある,「STM8EB 9H」と記されたチップとその周辺だ。これはSTMicroelectronicsの8bitマイクロコントローラである「STM8」ファミリーに属するチップで,その近くには,静電容量近接センサーと思われる部品が取り付けられていた。このセンサーに手などが近づくとSTM8がそれを検出する仕掛けなので,タッチ式のディスク取り出しボタンは,STM8とセンサーで実装されているというわけだ。

 底面からアクセスできるのは以上である。続いては天面側を開けていく。
 その内部はシールドというか,マザーボードを保持する構造物と述べたほうがいいかもしれないが,ともあれ鉄板で覆われていた。

天板を外したところ。ストレージデバイス用のカートリッジも含め,全体が1枚の板で覆われている
PS4本体

 ちなみに天板の内側では,透明なプラスチック製の板が不自然に曲がっているように見えるが,これは壊したわけではない(※筆者も壊したのかと一瞬焦ったが)。このプラスチック板は光を通すパネルになっており,この曲がっている部分から,マザーボードに実装されたLEDの光を,ライン上のインジケータ部へと導く仕掛けになっているのである。

透明なプラスチック板が,マザーボードに4つ実装されたLEDの光を本体表面のライン上へと導く仕掛けだ。かなり複雑な加工になっている
PS4本体 PS4本体

 マザーボード全体を覆うシールド板の上には菱形の金属板も見えるが,これは,ヒートシンクをAPUに押さえつけるためのバネとして機能するものだ。この金属板を外して,さらにシールド板そのものを固定するビスも外すと,めでたくPS4のマザーボードを拝めるようになる。

シールド板を取り外すとマザーボードが拝める
PS4本体

 マザーボードは,2.5インチストレージのための矩形を除き,本体のほぼ全体を占めるほど大きな基板になっている。サイズは実測で250×261mm。ストレージ部分を除けば,PC用のMicroATX(※標準は244×244mm)より大きい。

 この時点でビスはすべて外れているため,ファンが接続された小さな電源コネクタを外せば,マザーボードは筐体から取り出せる。シリコングリスや熱伝導用シリコンシートが見えることからも分かるように,マザーボード下にある薄手の金属板は,シールドだけでなく,ヒートシンクも兼ねているようだ。

ついにマザーボードを取り外した。注目のカスタムAPUや,その周囲を取り囲むGDDR5 SDRAMなどが見える
PS4本体

 マザーボードの詳細は後述するとして,マザーボードの下にあったシールド板を筐体から外してみると,ブロワーファンによって生じるエアフローの先に,実測98(W)×55(D)×25(H)mmという,なかなか大きめのヒートシンクがあった。1本のヒートパイプが走るアルミ製のヒートシンクは,フィンのピッチが広い部分と狭い部分があるので,2つのヒートシンクをヒートパイプでくっつけたようにも見える。

筐体からシールド板を取り外したところ。一体化したヒートシンクが見えるほか,ブロワーファンの径が実測約85mmと大きめであることもここで確認できる。なお,写真で下に伸びているケーブルは無線LANのアンテナで,今回はこのタイミングでマザーボードから取り外した
PS4本体
PS4本体
ヒートシンク本体。土台はアルミ製のヒートスプレッダで,そのスプレッダとフィンをヒートパイプが結ぶ構造になっている。ヒートパイプは複雑な形状だが,見る限り,1本だろう
PS4本体
正面から見ると段差があり,背が低い部分はフィンのピッチが狭くなっている。取り付けるスペースに形状を合わせる必要から,フィンが小さくなる部分では枚数を増やして放熱量を確保しているようだ

 分解は以上だが,初代機にしては内部構造がよく練られていてシンプルだなというのが,ここまでの作業を終えての感想だ。初代機というと,どこか作りが無理なところが見られたり,部品点数が多かったりということがあるものだが,PS4は部品点数が少なく,構造に無理なところがあまり見られない。気になる放熱システムに問題はなさそうで,「初代機であること」の不安をあまり感じずに使えそうなゲーム機といえるのではなかろうか。


AMDのロゴも刻印もない代わりに複数のSCEIロゴ入りチップが搭載されたPS4マザーボード


 ここからは,取り出したマザーボードを見ていこう。かなり巨大な基板なので,セクションごとに分けてチェックしたい。

マザーボードの部品面
PS4本体

PS4のメインプロセッサであるセミカスタムAPU。CXD90026Gという型番が記されている
PS4本体
 まずはお待ちかねのメインプロセッサとその周辺だ。PS4のメインプロセッサがAMDによるセミカスタムAPUだと言うのはもはや説明不要と思われるが,チップに,AMDの文字は(当たり前だが)どこにもない。「SONY COMPUTER ENTERTAINMENT INC.」という会社名,そして「CXD90026G」という型番が目立つ程度である。
 チップ上には「DG1000FGF84HT」「WB48280H30063」という刻印もあるが,この2つの意味するところは分からない。もしかしたら,AMD側の型番や製造番号が含まれているのかもしれない。
 「DIFFUSED IN TAIWAN」という刻印からは,当初より伝えられていたとおり,このAPUが台湾の大手ファウンドリ(受託製造業者)であるTSMCで製造されたことも窺える。パッケージングはマレーシアで行われたようだ。

ダイの隣に100円玉を置いてみた
PS4本体
 「CXD」で始まる型番はソニー・コンピュータエンタテインメントのカスタムチップ,さらに言えばソニー製の半導体にも通じるもの。つまり型番からしてAMDらしさは感じられないのだが,全体的な雰囲気は,AMDのGPUに近い印象も受けた。
 気になるダイサイズは実測約19×19mmで,パッケージサイズは同40×40mmだった。28nmプロセス技術を用いて製造されているとのことなので,トランジスタ数はおおむね35億前後ではなかろうか。

 なお,APUは「Jaguar」マイクロアーキテクチャのCPUコアを8基と,「Graphics Core Next」アーキテクチャのシェーダプロセッサを1152基集積することが明らかになっている一方(関連記事),設計にソニー・コンピュータエンタテインメントがかなり関与しており,内部構造は従来のAMD製APUと異なる部分があるともされている。

PS4本体
 マザーボードの部品面でAPUを取り囲む8枚のチップは,メインメモリとして利用されるSamsung Electronics製GDDR5で,型番は「K4G41325FC-HC03」。0.33ns品となるため,最大6GHz相当での動作が可能なチップだ。
 1枚あたりの容量は512MBなので,8枚の合計は4GB。裏のパターン面にも8枚あるため,合計容量はスペックどおりの8GBとなる。

 部品面でAPUの次に目を引くのは,あたかも「APUに接続されたサウスブリッジ」に見える「SCEI」ロゴ入りLSIと,その周辺である。

SCEIロゴ入りのLSIとその周辺。SCEIロゴ入りでBGAパッケージのLSIが,サウスブリッジのように見える
PS4本体

PS4本体
 SCEIロゴ入りのチップには,「CXD90025G」という刻印があった。カスタムLSIなので仕様は分からないが,ぱっと見る限り,本当にただのサウスブリッジではないかとすら思える。Marvell Technology Group製の1000BASE-T LANコントローラ「88EC060-NN82」や無線LANモジュールがつながっていたりもして,実にサウスブリッジ的である。

PS4本体
Marvell Technology Group製の1000BASE-T LANコントローラ,88EC060-NN82
PS4本体
無線LANモジュール。「CO-D73106W」というのが型番だと思われるが,詳細は分からない

PS4本体
K4B2G1646E-BCK0がCXD90025Gのすぐ近くにある
PS4本体
1330KM420。ソニー・コンピュータエンタテインメントのカスタムLSIだが,サウンドやビデオのハードウェアエンコーダかもしれない
 しかし,CXD90025Gが「ただのサウスブリッジではない」ことを予感させるLSIも近くに置かれている。それが,容量256MB(2Gbit)のSamsung Electronics製DDR3 SDRAM「K4B2G1646E-BCK0」だ。配置からして,これはCXD90025Gのローカルメモリだろう。

 つまり,CXD90025Gはプロセッサ的な機能を持っていると推測できる。確かにPS4ではネットワーク処理やサウンド関連,さらには前述のSHARE機能といったところを,APUから別のプロセッサへとオフロードできるとされているので,CXD90025Gはオフロード用のサブプロセッサと見ていい。また,1000BASE-T LANだけでなく,Serial ATAポートに向けてもCXD90025Gからパターンが伸びていることから見て,インテリジェントなI/Oサブシステムとしても機能していると推測できる。

 その近傍にあるQFP型の「SCEI」刻印入りLSI「1330KM420」は,サウンドや動画のハードウェアエンコードを行うものではないかと,筆者は考えている。

PS4本体
Macronixのロゴ「MXIC」が印刷されたMX25L25635FMI-10G。容量32MBのシリアルフラッシュメモリである
PS4本体
富士通製のMB86C311B
 また,CXD90025Gの近くにはMacronix International(以下,Macronix)製のシリアルフラッシュメモリ「MX25L25635FMI-10G」も見える。容量は32MB(256Mbit)だ。シリアルフラッシュメモリは低速なので,ブート用か,CXD90025Gのファームウェアが収められているのだと思われる。

 CXD90025GからはSerieal ATAインタフェース付近にもパターンが伸びており,Serial ATAポートの根元に,富士通のロゴが記された「MB86C311B」というLSIがあったことも述べておきたい。データシートによれば,MB86C311BはUSB 3.0−SATAブリッジ。つまり,PS4のSerial ATAはUSB 3.0経由で接続されているわけである。
 USB 3.0は最大5Gbpsの帯域を持つものの,少なくともPCにおいてはネイティブのSerial ATA 3Gbpsより性能が出ないことが多いので,PS4のストレージにも,ネイティブのSerial ATA 3Gbpsほどの性能は期待できないかもしれない。

IDT製のチップ。サウンド関係か?
PS4本体
 もう1つ,CXD90025Gには「IDT6V4 1265NLG 1310L」と刻まれたLSIも接続されている。Integrated Device Technology(以下,IDT)製LSIのようだが,データシートが見当たらないので正体は不明だ。
 ただ,写真でLSIのすぐ上には25MHzの水晶発振子が見えるので,IDTが得意にしているADC(Analog/Digital Converter)やDAC(Digital/Analog Converter),あるいはそれらを統合したサウンドCODECという可能性はあると思う。

 サブプロセッサ周辺は以上のような感じだが,部品面では,電源部も大きなスペースを占めている。
 ぱっと見で,大型のインダクタが4個,それより一回り小さなインダクタが2個あるので,4+2フェーズという理解で大丈夫だろう。インダクタの根元に並んでいるのは,DrMOSを集積したVishay Siliconix製パワーIC「SiC780A」だ。

PS4の電源部。どうやら4+2フェーズらしいとすぐに分かる
PS4本体

IR製の3585B。IRのフェーズコントローラは,Radeon搭載のグラフィックスカードでも採用実績がある
PS4本体
 電源のフェーズコントローラはパターン面側に取り付けられていた。データシートが無いため詳細は不明だが,電源用のパワー半導体を手がけるInternational Rectifier(以下,IR)のロゴが記された「3585B」というチップは間違いなくフェーズコントローラのはずだ。

 3585Bでパターン面に視点を移したところで,パターン面も見ておこう。こちらは部品点数が少ないので,主要なものに絞って取り上げてみたい。

マザーボードのパターン面。前述のとおり,APUを囲むようにGDDR5メモリチップが8枚並んでいるが,ここではそれ以外を見ていく
PS4本体

PS4本体
Genesys Logic製のUSB 3.0ハブコントローラ,GL3520
PS4本体
パターン面,Serial ATAポート近くには,53123Aという刻印入りのTI製LSIと,「MXIC」刻印入りのMacronix製シリアルフラッシュメモリ,25L1006Eがあるのを確認できた
PS4本体
HDMIコネクタの根本に金属シールドで覆われた部分がある。シールドはガッチリとGNDパターンに固定され,剥がせば壊れることが確実だったので,今回は手を付けていない
 GDDR5メモリチップを除くと,パターン面で最も大きなLSIは,USBポート近くにある「GL3520」という刻印のチップだ。これはGenesys Logic製のUSB 3.0ハブコントローラで,かなりポピュラーなLSIだと紹介してしまっていいだろう。

 Serial ATAポート付近に2つのLSIが取り付けられているのも目を引くが,「53123A」と記されたチップは,Texas Instruments(以下,TI)のロゴがあるので,ステップダウンコントローラ「TPS53123」かもしれない。であれば電源関係であり,Serial ATAの電源を作っているということになるが,正直,周辺のパーツを見ると違う気配もあるので,保留とさせてもらえればと思う。
 一方,Macronix International製の「25L1006E」は,容量128KBのシリアルフラッシュメモリだ。部品面にあった富士通製LSI,MB88C311Bは,ファームウェア&環境設定用のシリアルフラッシュメモリインタフェースを持っているので,ファームウェア用という理解でよさそうである。

 パターン面には,HDMIポートコネクタ付近に,シールドで覆われたところもあった。このシールドはGNDパターンにガッチリと固定されているので取り外せなかったが,下にHDMI関連のチップがあることはまず間違いない。おそらくはHDMIトランスミッタだろう。

ビープ音用スピーカーもパターン面に実装されていた
PS4本体
 最後になるが,パターン面にはPCマザーボードでもお馴染みの,ビープ音用スピーカーが取り付けられていたりもする。PS4は電源オンやオフのときにピッと音を発する――これはPS3もそうだが――ので,その音を担当しているようだ。


PS4はx86を搭載したPCなのか?


 長々とPS4を見てきたが謎も残った。メインのファームウェアが格納されている場所が分からないのだ。

 ストレージが換装可能である以上,どこかにメインのファームウェアがあるはずである。部品面とパターン面にシリアルフラッシュメモリがあるものの,どちらも小容量なので,メインのファームウェアが収められているとは到底思えない。
 これは推測だが,未フォーマットのストレージを検出すると,サブプロセッサのファームウェアが,OSを含むメインのファームウェアをネットワーク経由でダウンロードし,新しいストレージにインストールする仕掛けになっている……という可能性はあると思う。

 さて,すでに触れたようにPS4のマザーボードはとても巨大だが,LSIの数はそれほど多くはなく,パターンは,余裕をもって引き回されている印象を受ける。

  1. APUの発熱が大きい
  2. 筐体は排熱設計のための十分な大きさが必要
  3. なので大型の基板を搭載できる

という理由で,無理な高密度化はしなかったということなのかもしれない。将来,採用されるプロセス技術が進み,APUの発熱量が小さくなれば,より小型なPS4が登場する余地は大いにありそうだ。数年後には,「あれ,初代PS4ってこんなに大きかった?」と言われるようになっているかもしれない。

PS4本体

 ところで,PS4ではx86アーキテクチャのAPUが採用されることから,「ほとんどPC」という理解をしている人も多いのではないかと思う。しかし,基板を見ると,日本のゲーム機メーカーらしい部分がある。それは,サブプロセッサの存在だ。
 歴代のPlayStationでは,一部の処理を,メインプロセッサとは別のチップやプロセッサにオフロードさせるアーキテクチャが伝統的にとられてきたので,PS4のサブプロセッサも,シリーズ伝統のアーキテクチャを受け継いだものといえる。さらに言えば,かつてのアーケードゲーム機でも,サウンドなどをサブのプロセッサに担当させる設計はよく採用されていたので,サブプロセッサは“ゲーム屋”のお家芸みたいなものだったりもする。そういう意味でPS4はゲーム機らしいゲーム機なのである。

 それにそもそもの話,「ほとんどPCと呼ぶときの『PC』とは何なのか」という,別の疑問もある。10〜20年前なら「IBM PC/ATと互換性を持つx86プロセッサ搭載のプラットフォーム」と断言できたが,今では事情が異なるからだ。IBM PC/AT時代のデバイスはレガシーと名指しされて切り捨てられ,レガシーBIOSもUEFIベースのファームウェアに切り替わっている。

 PCの世界では,IBM PC/ATとの互換性,具体的にいえばI/Oマップやメモリマップといったものの互換性が,すでに意味をなさなくなった。UEFI経由でOSがプラットフォームの構成を把握できるため,UEFIブートに対応し,搭載される周辺装置用のデバイスドライバさえあれば,PC用のOSが原理的には起動できてしまう。
 つまり今日(こんにち)のPCとは,UEFIブートのx86プラットフォームである,ということになる。仮にPS4がUEFIブートならPCのようなものといえるが,まず間違いなく違うはず。ゆえに,PS4はx86ベースのAPUを搭載しているものの,PCとは異なるアーキテクチャのプラットフォームだというのが筆者の見方だが,どうだろうか。

4GamerのPS4特設ページ

ソニー・コンピュータエンタテインメントジャパンアジアのPS4公式情報ページ


※2013年11月26日14:50頃追記
BD7763EFV,そして,初出時にMB88C311Bと誤って表記していたMB86C311Bについて,読者からいただいた指摘を踏まえ,本文をアップデートしました。
  • 関連タイトル:

    PS4本体

  • この記事のURL:
line
4Gamer.net最新情報
トピックス
スペシャルコンテンツ
注目記事ランキング
集計:10月19日〜10月20日
タイトル評価ランキング
82
ARMS (Nintendo Switch)
74
鉄拳7 (PS4)
72
スプラトゥーン2 (Nintendo Switch)
56
アズールレーン (iPhone)
2017年04月〜2017年10月