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2020年11月にそろって発売となった次世代ゲーム機「PlayStation 5」と「Xbox Series X」。両製品を比較すると、演算性能などの基本スペックは同等でありながらサイズやデザイン、熱設計などが大きく異なる。これらは何の違いから生じたのか。分解した内部構造から設計思想を分析した。

 2020年11月、据え置き型ゲーム機の2大メーカーからそれぞれ次世代のフラグシップ機が発売された。米Sony Interactive Entertainment(SIE)の「PlayStation 5」(以下、PS5)と、米Microsoftの「Xbox Series X」(以下、Series X)である(図1)。

図1 コスト重視のPlayStation 5とサイズ重視のXbox Series X
図1 コスト重視のPlayStation 5とサイズ重視のXbox Series X
PlayStation 5(PS5)とXbox Series Xの外観。それぞれ設計思想が異なり、コストを意識したPS5は大型に、デザインやサイズを意識したXbox Series Xは、比較的小型になっている。(写真:スタジオキャスパー)
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 PS5はPlayStation 4以来7年ぶり、Series XはXbox One X以来3年ぶりの大幅なモデルチェンジとなる。はたしてPS5とSeries Xのどちらが優れているか。これらを分解して設計思想を分析した。

コスト削減か小型化優先か

 両製品は、外観は大きく異なるものの本体仕様に大きな差はない(表1)。では何が異なるのか。

表1 PS5とX box Series Xの本体の主な仕様
製品名 PlayStation 5 Xbox Series X
メインプロセッサー(SoC) CPU AMD製「Zen2」アーキテクチャーを基にした8コア品。動作周波数はSMT利用時で3.5GHz AMD製「Zen2」アーキテクチャーを基にした8コア品。動作周波数はSMT利用時で3.66GHz
GPU AMD製「RDNA2」アーキテクチャーを基にしたカスタム品。CU数は36基。動作周波数は最大2.23GHz。演算性能は10.3TFLOPS AMD製「RDNA2」アーキテクチャーを基にしたカスタム品。CU数は52基。動作周波数は最大1.825GHz。演算性能は12TFLOPS
ダイサイズ 不明 360.45mm2
製造プロセス 7nm(本誌推測) 7nm Enhanced
システムメモリー GDDR6の16Gバイト品 GDDR6の15Gバイト品、バスサイズは320ビット
メモリー帯域幅 448Gバイト/秒 560Gバイト/秒(10Gバイト分)、336Gバイト/秒(6Gバイト分)
内部ストレージ 825GバイトのSSD 1TバイトのSSD
ストレージのデータ転送速度 読み込み速度は非圧縮時で5.5Gバイト/秒、圧縮時で8~9Gバイト/秒 非圧縮時で2.4Gバイト/秒、圧縮時で4.8Gバイト/秒
拡張性 「M.2」仕様の拡張SSD、外付けHDD/SSD 1Tバイトのカード型拡張SSD、USB 3.2を通じた外付けHDD
光ディスク(ゲーム媒体) 4K対応の「Ultra HD Blu-ray」 4K対応の「Ultra HD Blu-ray」
8K映像 対応 対応
レイトレーシング 対応 対応
CU:Compute Unit
(出所:各社の資料)

 まずPS5は、コストや生産性を優先して、本体サイズの小ささを犠牲にしたとみられる。一方のSeries Xは、小型化やデザイン性を優先して、コスト度外視で設計したようだ。

 例えばサイズを比較すると、PS5は104mm×260mm×390mmと、前機種の「PS4 Pro」よりも一回り大きくなった。それに対して、Series Xは151mm×151mm×301mmで、PS5に比べると約35%小さく抑えている。Series Xは、比較的小さいPS4などの競合製品を意識して、小型化を重視したとみられる。

 次にコストを比べると、PS5の原価は「販売価格499米ドルと同等程度ではないか」(電子部品に詳しい技術者)と推測する。加えて、使用するネジの種類を絞ったり、部品点数を必要な数量にとどめたりなど、無駄を減らして生産不良を少なくする設計を取り入れることで、コストを抑えているとみられる。

 一方のSeries Xは、部品の推定原価を足し算しただけでも「ゆうに500米ドルを超えるだろう。組み立てコストを合わせたら600米ドルに迫るのではないか」と、前出の技術者は話す。Series Xの売価はPS5と同じく499米ドルである。