早速「10TFLOPSだからエックスボックスに比べて低スペ」とか「SSDが５GB/secだからNVME SSD程度」とかレイトレーシングと演算能力だけを比べて「RTX2080並」が話題だが、本当だろうか？
僕なりの視点で早速読み解いていこう。
まずはストレージ記録装置。
読み込み速度は最低でも秒間5GBが基準
以前ストレージクラスメモリRERAMを採用して「メモリ構造の革命が起きるだろう」と言う予想をしたのだが、これはNVMEのSSDとして割と速いが『結局は汎用品のNANDフラッシュメモリ』ストレージクラスメモリの採用は見送られたようだ。残念
ソニーは量産品のゲーム機としてコストを抑える方向で設計したようだ。
このスライドを見ると今まで４０秒かかってた量のロードタイムを０．２７秒に短縮できる。
これにより
・ゲームの立ち上げやファストトラベルが劇的に早くなる（従来のゲームでは、しばし「この距離ならファストトラベルするより、操作して移動したほうが早い」と言う現象があった）
・移動速度の限界を押し上げる
※従来はフィールドの読み込み速度の制約が有るため、高速な乗り物やキャラクターなのに最高速度を抑えたりスタミナゲージ的なもので誤魔化す必要があった（スーパーヒーローなのにダッシュや飛行時間に制限があったり、オープンワールドゲームに出てくる飛行機が、やたらと遅い原因はこれ）
・マップの密度が劇的に向上する。
GTAに比べてエースコンバットの飛行機は、とても速いが、マップはほとんど山か海だし、街のマップでも建物は接近してみるとスカスカかコピペのビルばかりだ。※ちなみに手法の選択であって優劣ではない
あれはメモリ上に展開できるデータだけで箱庭のステージを作って、その中で遊んでもらうというCD時代のゲーム機の手法だ。
今後は最新のオープンワールドゲーム以上の密度のフィールドをエースコンバットみたいな速度で移動できる。
・重複データや動画が不要になるからゲームの容量を抑えられる
・同様に開発者負担が減る
以前の記事で挙げたストレージクラスメモリのメリットと、ほぼほぼ同様なのだが、ストレージクラスメモリほど完成された効果はない。
もちろんHDDを前提にしたゲーム機よりは劇的に速い。
あくまで『上記に上げた特徴の傾向になる』と言う話で『メモリ空間128GBの革命』には及ばないということだ。
例えばPS5と同世代のXbox SERIES Xの動画がコレだ
最新のXboxSERIESXは10秒ほどでロードが終わっているが 従来のXboxでは50秒もかかっている
たしかに従来のゲーム機に比べ劇的な速度向上したが、ゲーミングPCでHDDから最新のゲーミングSSDに載せ替えた程度の改善だ。
正直がっかりだが、『今後は超高速なSSDが標準仕様になる』と言うことだから、新作ゲームの制作が変化してロードは更に改善されるだろう。
HDDを想定して制作するのではなく、超高速なSSDを前提に制作するなら『全部読み込んでから遊ばせるのではなく、随時読み込みながら遊んでもらえばいい』と言う考え方なら、ロード時間は大幅に減らせる。
例えばアサシンクリードのような『仮想空間』が前提のゲームなら、画面を暗転させずに常に表示して、キャラクターやフィールドはワイヤーフレームから表示されて、操作できて、段々とテクスチャが表示され、シェーダーが機能し始め、しばらく経ったら緻密でリアルな画面になってるという表示も、『SF的な演出』として考えればアリだ。
この場合上記のエックスボックスの動画のようなロード時間は無くなる。
そういう風に制作しても、ゲーム機の初期型SSDの性能を前提にして『殆どの描写が表示される頃には終わってる』と言うクオリティで制作してしまえばロードがないストレスゼロのゲームとして制作することも可能だろう。
※例えばPS4と同程度のテクスチャでデータ量を節約し、ライティングや解像度やフレームレートなど処理能力で描画の品質を上げれば、読み込み時間は体感できない程に短縮出来るだろう。
ただし、演出上タイムズスクエアと新宿と洞窟とビーチを目まぐるしく行き来するような、メモリとストレージをイジメるような演出をするとロードが間に合わないか、それ相応に品質を下げなければならない。
そういう事を実現したり、ゲームをデザインする上で『メモリ量の制約から開放』するためには、メモリ並みのストレージ、つまりストレージクラスメモリが必要になるので
「PS5はストレージクラスメモリを搭載してくるだろう。現にソニーは開発している。そうでなければ現行のゲームから革命的な変化は無い。」
「そうでなければ『PS5はPS4に比べて部品が高性能になったので、画面がキレイで滑らかになってロード時間が減りました』程度の革命的とは言えない変化になってしまう。」
と言うのが僕の予想だったわけだが、ストレージクラスメモリは採用されなかった。
その、まさかの不採用に対する解答は、このスライドだ
色々な要素が描いてあるが、要は物凄く力を入れた強力なI/O UNIT（入出力装置）だ。
専用のオンチップSRAMキャッシュ、デュアルコプロセッサ、12チャンネルのフラッシュメモリアクセス。
かなり高度で複雑なIOユニットだ。大げさと言っても良い。
メインのCPUに負担をかけずに強力な専用ハードウェアが高速でデータを読み込む。
このIOユニットはSSDの各領域に対してDRAMのように直接アクセスできることを意味している。
そして内蔵ストレージは『カスタム済みの825GB SSD』と書いてある。
随分中途半端な数字だしXboxより少ない
更に、これらを読み解くと、おそらくPS5のNANDフラッシュメモリの実態は市販のSSDで良くある1024GBの容量で、そこから予備領域とシステム領域と疑似SLCキャッシュ領域を差し引いた値が825GBなのだろう
さらにKRAKENという圧縮エンジン
その結果のスループットは最大22GB/sec DDR4メモリ並みの速さだ
なるほど、RERAMの25.6GB/secに近い
※ちなみにPS3のCPUとGPUを繋ぐバスも秒間22GB程度だったはずだから、それ並の速度がストレージにもたらされたとは驚きだ。
そしてPS5のメインメモリ容量は16GB
PS4とPS5の開発主任マーク・サーニーが以前発言した「PS5はロードが1秒未満になる」と言うのは、このことか。
※言い換えるとPS5はメインメモリが16GBなのに１秒で22GBも読み込めるからメモリを全部書き換えるほどの読み込みでも理論上のロード時間は１秒かからない
速度だけではなくメモリとしてダイレクトアクセスが出来て読み込みが一瞬で終わる様な手法はストレージクラスメモリくらいしか僕は思いつかなかった（世界最速のNANDフラッシュをオーバークロックしても無理）のだが、ソニーは強力なIOユニットで実現してきた、と言うことだ。
ただしメモリ空間の概念が変わるほどの大容量化は出来ない。
あくまでPS5に搭載されているのはメモリ的に高速でアクセスできるSSDであって、以前説明したようなSSDもメモリのような扱いになって128GBのメモリ空間でゲームを動かしたりは出来ない。
あくまで限界は16GBだ。
PS4が8GBだったから、その2倍でしかない。
但しロードが早いことを前提にメモリ上に置いておかなくて良い（PS4はいちいちハードディスクから読み込んでたら遅すぎるデータは今使って無くてもメモリ上に置いておく必要があった）
それが物理的に2倍なった領域と合わさって3倍から5倍くらいのメモリ空間でゲームデザインが出来るようにはなるだろう。
そしてXboxのストレージ速度は、2.4 GB/s (生データ), 4.8 GB/s (カスタムハードウェアによる圧縮データ展開時)と公表されている
PS5は、その数倍速い。最低でも５GBだ
ちなみにPS4でも利用できたSATAやUSB3.0のSSDの表記単位を合わせると秒間0.5GBくらいだからPS5は10倍だ。
しかもPS4はHDDを前提にしたIOユニットだから、それに対してSSDを繋いでもボトルネックが多く、とうてい秒間0.5GBは出なかっただろう。
対して変わらないか、最大でもせいぜいHDDの２倍程度だったはずだ。
つまり最高のゲーミングSSDを載せたPS4と比べて、PS５は最低でも20倍以上速く読み込めるということになる。
しかも比較すべきは秒間0.1GB以下の速度のHDDを前提としたPS4タイトルと、多チャンネルアクセスやキャッシュや圧縮エンジンなどで『秒間10GB以上も出るSSDを前提にしたPS5のタイトル』だ。
秒間0.1GBから秒間10GBへ
その差は当然だけど100倍だ
この６～７年でCPUやGPUを100倍高速化するのは無理だがストレージならいける。
GPUを例に上げれば2013年発売のミドルレンジモデルGTX760と、6年後の2019年発売のミドルレンジモデルのGTX1660の差は2倍強程度しかない。
PS4のゲームは30フレームのものが多いが、それが「2倍の60フレームになって安定します」だけでは購買欲を刺激しないだろう
それに比べてこの6年間はストレージの主流がHDDからSSDへ移り変わり、パソコンの起動時間やゲームやアプリの起動時間は高速化し、SSDの低価格かと高速化が進んだ。
2013年には5万円程度した1000GBのSSDも、DRAMキャッシュレスや多層化で1万円程度で買えるようになったのだ。
IOコントローラーやNVMEなどインターフェイスの進化も目覚ましい。
そのSSD、NANDフラッシュを、ソニーがゲーム向けに徹底的にチューンナップしてPS5に乗せるのは妥当な判断だと思う。
ゲーム機の世代が変わって『今度のPlayStationは○○が100倍速くなりました』と言えるのは大事なことだ。
そして、その100倍高速なストレージでPS5専用タイトルは凄いことになる。
例えば従来のグランツーリスモのオープニングは動画ファイルだ。
リアルタイムレンダリングじゃない。
なぜならオープニングでは多種多様な車やサーキットが出てくる。
とてもメインメモリに乗り切らないし、仮にいちいち全部ローディングして表示してたらオープニング中に何度もロード画面が入る。
もしくは、ロード不要にするためにクオリティを下げるかだ。
しかしPS5なら筑波サーキットでGTRやスープラが走ってる場面を映してる時に、次の場面で表示する為にニュルブルクリンクサーキットとAMGやBMWを0.27秒で読み込んで繋ぎ目無く表示できるだろう
しかもレイトレーシング対応の最新GPUで、従来だったら動画じゃないと表現できなかった様なリアルな映像で表示できる。
レイトレーシングなら車のボディ素材が金属かFRPなのかすら光の反射で区別できるだろう。
さっき例えた新宿とNYと洞窟を一瞬で場面転換する様な演出もPS5なら出来るわけだ。
それに動画じゃなければゲームデータ以外で無駄に容量を使わないし、新しい車両やサーキットを追加したり入れ替えたり、演出やカメラワークやライティングも後から調整できて制作の上でも合理的だ。
そしてレースも従来は同時20台くらいだったが、現実のル・マンみたいに60台のマシンでレースしたり出来るだろう。
車のデータ量を減らすのではなく、画面外の車はメモリからグラフィックデータだけを消して、画面に映ってる車を優先すれば良い。
コースだって、画面外のデータは消して、今映ってる部分だけに集中して、よりリアルに出来るはずだ。
メモリ上には『今見えてるデータ』と『1秒以内に映る可能性があるデータ』だけあれば良い。
『１秒以上表示される可能性がないデータ』はメモリから消して透明の板とか箱でも置いておけばいい。
処理上の都合や問題が有るなら、見えない車やサーキットのテクスチャーや背景のオブジェクト（観覧車とか鉄塔とか木とか観客とか観客席とか）だけでも消せば、メモリだいぶ開くはずだ。
複雑なことのようだが、実はオープンワールドゲーム等で10年以上前からやってる処理だから、全然出来る。
他にもテクスチャーストリーミングとかね
2013年に出たGTA5はPS3でもマップの端から端まで連続して移動できたが、PS3のメモリはVRAMと合計しても0.5GBしか無かったし、ストレージは当時のノートパソコン用の遅いハードディスクだったが、そんなPS3でも出来る処理だと言うことだ。
そして基準となる最低読み込み速度がPS4と比べても100倍違うから体験や演出も大幅に進化する。
4Kクラスの高解像度が当たり前になるPS5以降のゲームでは有るのと無いのでは劇的な違いがある。
ストレージクラスメモリは採用されなかったが、前回の記事で描いたような豊富なデータを即時展開する革命的な次世代のゲーミング体験は実現しそうだ。
そしてPS5は高速タイプではあるが、一般的なNANDフラッシュメモリを採用している。
最初に強力なI/O UNITを規格してしまえば、今後NANDフラッシュメモリ市場が変化しても、速度を保ちつつ容量とコストを確保できる。
ならば数年後には市販の低コストなNANDフラッシュメモリを採用しつつも速度は保ちつつ２TBや４TBのPS5が販売できる。
Xboxと違って市販のNVME SSDも速度的な仕様を満たしていればユーザーが選択して増設出来るそうだ。
※PS4のゲームだったらHDDでもOK
SSDの製造販売会社からしてもPS5は大歓迎だろう
PS4に対して「USB接続の外付SSDでモンハンの読み込み時間が半分に！？」みたいなプロモーション記事がたくさんあったように。
秒間5GB以上の速さの市販のSSDやNANDフラッシュに対してPS5のIOユニットはダイレクトメモリアクセスが出来て、専用のハードウェアで圧縮して、１秒以内にメモリ全部を書き換えられるほどの速さで転送できる。
自社規格の先進的なRERAMより汎用のNANDフラッシュメモリなら生産量も多く、リスクも少なく、自社ではなく他企業が切磋琢磨して大量生産して供給も安定している。
ソニーはそれを買い叩けば良い。
それで独自の入出力装置にコストを掛けて、将来に渡って安定供給されるであろう『汎用NANDフラッシュメモリ』を採用することに決めたのか。
おそらくXbox SERIES XのVelocity Engineも類似するアプローチを取っているだろうが、PS5の方が具体的で力を入れている。
※現にPS5は最大22GB/secだがXboxは10GB/secだ
ストレージアクセスに関してXboxに比べてPlayStationは勝者だろう。
大差ないコストで、ストレージを重視した結果だ。
しかしグラフィックに関してはどうだろう
XboxSERIESXは、およそ12テラフロップス
PS5はおよそ10テラフロップス
Xboxの方が高性能だ
しかし12と10
ならXboxの方が1.2倍の性能と言えるし
PS5はXboxに比べて83％の性能と言える。
なら同じ品質でXboxは120フレームPS5は100フレームだ
確かにXboxの方が勝者だが、その差は、あまり体感できないだろう。
根拠としては日本に住んでる人は、わかりやすい。
東日本の蛍光灯の点滅は100回で西日本は120回だ。
※日本は東西で電源の周波数が違う
西日本だと蛍光灯の点滅が気にならないが 東日本だと気になるから 西日本に住む という人が、どれだけ居るだろうか？
そして現状、家庭用ゲーム機の大多数が30フレームで描画され、60フレームで滑らかに感じ、大多数のモニターは60フレームで表示される。
確かにXboxの方が表示能力は豊かだろう。１０Tフロップスと12テラフロップス確かに差が有るが、それは大きな差だろうか？
両機種が発売された後「Xboxの方が遠くの葉っぱの影がシャープで解像感が高い」なんてレビューが出てくるだろう
そして問題はコストだ。
その１０Tフロップスの計算能力を実現するPS5のコンピューターの構成数は36
対してXboxは52
PS5は36ユニットを高周波で回して１０Tフロップス
Xboxは52ユニットを程々で回して12テラフロップス
そして半導体のコスト（厳密には値段ではない）は周波数ではなく、ユニット数で決まる。
Xboxの52ユニットより少ない40ユニットのグラボですら45,000円 価格差は1万円だ※XboxのGPUはとてつもない豪華仕様だ
ならXboxは高コスト PS5は低コスト。
そして性能差は10と１２で およそ17％ではないか。
なら、実際に同じタイトルのゲームを遊ぶにあたって
「言われてみればXboxの方が滑らかなような」
「Xboxの方が葉っぱの数が多いような気がする」と言った
微々たる差しかないのではないだろうか。
更にゲームに置いて重要なCPUの差だが
XboxとPS5の差はたったの1.66GHｚだ
PS5最大3.5GHｚ
Xbox3.66GHｚ
SMT無効だとしても
3.5対3.8
10％未満だ
そして採用されるタイプのCPUと同等のPC版の値段の差は、僅かな周波数の差でも7,000円近く違う
103→102
78→77
ごく僅かだ。※勿論ゲームによる
この違いが体感できる人が何人居るのだろうか？
ちなみにこれらの部品2つだけで8万円くらいするが、
念の為に解説すると、これは「パソコンの部品」と言う”商品”だ。
キレイな箱に入れて船やトラックで運んで店に並べて店員を雇って販売してる
それに対してソニーやマイクロソフトはAMDから直接買うし、なんならAMDと共同で開発してる。
AMDは、ここ数年ライバルのNVIDIAに対してGPU事業で大きく水を開けられていて、特にゲーミング向けは顕著だった。
AMDの方がGPUコアのダイサイズも大きく、部品も多く、コストもかけて、消費電力も多いグラフィックボードがNVIDIAの製品より遅いので、パフォーマンスが近いものを近い値段で売る有様だった。
対してエヌビディアは安くて速いグラフィックボードに利益を乗っけて販売できたのだ。
※実際にコストを掛けて製造してるのはグラフィックボードのサプライヤーだがAMDはチップの卸値を下げざるを得ない
現行品のRDNA PS5とXboxに搭載される次世代のRDNA2は性能向上と消費電力低減（正確にはワットパフォーマンスの向上）が目覚ましい。
世界でツートップのゲーム機の会社と共同開発することはAMDとしても大きなメリットが有るのだろう。
しかもCPUもAMDから長期に渡って買い取るわけだ
ソニーやマイクロソフトが今後数年間も累計数億個もの買取を保証してくれるからこそAMDは製造や開発に強気の計画が打てる。
それはPCやサーバー向けの製品計画にも良い影響を与える。
よってソニーやマイクロソフトはかなり良心的な価格でAMDの最新CPUやGPUを手に入れるのだろうから、市販品の売値は全く参考にならない。
さて、簡単にまとめると
・Xboxの方が計算能力が10数％高い
・PS5の方が読み込み速度が数倍速い
・PS5の部品の方が部品調達価格が安い
Xboxはハイエンドゲーム機として7万円はしそうだし。
PS5は5万円くらいで販売できそうだが、7万円のXboxと大差ないグラフィックが表示できて、むしろロードは早いし、それを活かした専用タイトルも魅力的だろう
XboxやPCとマルチ販売のソフトで、その差は実感できそうだし、今後のPS5専用のファーストパーティタイトル（アンチャーテッド、ラストオブアス、ゴッド・オブ・ウォーなど）では、圧倒的なローディング時間の差（ローディングと感じる瞬間がないゲームデザイン・膨大なデータをフル活用した豪勢なワールドデザインなど）が表れるだろう。
ならば今年の最新ゲーム機の勝者は販売価格で決定的になるだろう
XboxがPS5と同じ価格ならXboxの方が画面がキレイとなるだろうが、とても同じ価格では販売出来ないだろう。
しかもロードの遅さは変わらない。
PS5の方が２万も３万も安ければ、画面は大差ないのに、現実的で安価な販売価格のゲーム機になるだろう。Xboxと2万も違うなら「PS5にして何個かゲーム買おうかな」と考える人は多いのではないだろうか。
今後の注目は価格だが、低コストで大した性能差がないPS5の方が現状は圧倒的に有利だ。
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