プレイステーション5に搭載される”Ryzen”とは?性能はどうなる?

10月8日、ソニー・インタラクティブエンタテインメントは、長年親しまれてきた据え置き型ゲーム機であるプレイステーション4の後継モデル「プレイステーション5」を、2020年末に発売すると発表した。
この「プレイステーション5」にはAMD*製 Ryzen* CPUと同じくAMD製のRadeon*グラフィックス(GPU)を使用したカスタムチップが採用される。CPUは”Zen2″コアが、GPUはRDNAアーキテクチャの”Navi”が採用されることが明らかになっている。では、これらはいったい何なのか?本記事ではそれを初心者向けに簡単に解説する。

*AMD・・・エーエムディー 正式名称はAdvanced Micro Devices(アドバンスド・マイクロ・デバイセズ)
*Ryzen・・・ライゼン
*Radeon・・・ラデオン(日本語読み)、レイディオン(英語読み)

AMDとは?

AMDは半導体大手のインテルの競合メーカーである。インテルは1968年、AMDは1969年に設立され、半世紀にわたりCPUを設計してきた。2000年代前半に競合が次々と倒産していくなか、インテルとAMDは生き残り、成長を続けた。
当初AMDはインテルが設計したCPUの製造や互換品の開発を行っていたが、1990年代には互換CPUの開発をやめ、完全独自設計へと移っていった。2000年代後半にはATIという半導体メーカーを買収し、その技術を吸収してGPUの製造を開始した。それが”Radeon”だ。その後も数々のCPUやGPUを世に送り出していき、2019年、AMDは設立50周年を迎えた。

AMD 公式サイトはこちら

Ryzenの歴史

プレイステーション5に搭載される”Ryzen”の歴史を簡単に紹介する。歴史といっても、Ryzenの初登場が2017年だから長いものではない。

https://i0.wp.com/www.amd.com/system/files/2019-06/238593-ryzen-9-pib-left-facing-1260x709.png?resize=856%2C482&ssl=1

① Ryzen 登場前(~2017年初頭)

Ryzenの登場前、AMDは危機的状況に陥っていた。2011年に発表・発売された”AMD FX”シリーズは当初、「世界初のデスクトップ向け8コア*CPU」として期待されていたが、実際の性能はインテル製の4コアCPUにやっと対抗できるほどしかなく、また性能に対しての消費電力が高かった。そのため業績が低迷し、2012年は赤字決算となった。その後も改良されたFXシリーズを発表するが、業績が改善することはなかった。
一方で、ATIを買収したことによって実現した”APU”は比較的好調だった。これはCPUとRadeon GPUを統合したもので、インテル製CPUに統合されたGPUと比較して高い性能を発揮した。
それに加え、プレイステーション4へのチップ供給という安定した収入源があったため、倒産には至らなかった。

② 第一世代Ryzen 発売(2017年春~)

そんな状況を打開すべく、AMDは全く新しい設計のCPU “Ryzen”を発表。クロックあたりの性能(IPC)を当時最新のFX系アーキテクチャよりも40%向上させることを目標に設計されたが、最終的には50%以上のIPC向上を実現した。
最大8コア16スレッドのRyzenは並列処理においてはインテル製CPUを超える性能を発揮し、注目を集めた。しかし、1コアあたりの性能は当時最高の「Intel Core i7 7700K」と比較すると大きく見劣りした。また、完全新設計ゆえの最適化問題が発生したことも相まって、ゲーム性能がインテル製CPUと比較して大きく劣るという状況は変わらなかった。
それでも圧倒的なコストパフォーマンスが人気を集め、CPU単体での販売シェアは大きく向上した。

一方で、GPU部門は苦戦していた。競合の”NVIDIA*”が設計した”Pascal”ことGeForce* 1000シリーズGPUが性能・消費電力の面でAMD Radeonよりも優れており、ゲーミングPC向けに採用されることは少なかった。ビットコインなどの仮想通貨を掘り出す「マイニング」需要により売り上げは増加していたが、2018年にはマイニング需要の冷え込みにより売り上げは激減した。

*NVIDIA・・・エヌビディア
*GeForce・・・ジーフォース

③ 第二世代Ryzen 発売(2018年春~)

2018年春、第二世代Ryzenが発売された。第一世代から安定性の向上や若干の性能向上が図られた。しかし、インテルもコア数を増やしてきたうえ、ゲーム性能では依然大きく劣っていたため、完全勝利とはならなかった。だが、インテルが供給不足に陥り、Ryzenの需要は高まった。Ryzenが登場し、インテルはコア数を6コア、8コアへと増加させることを余儀なくされた。しかし、既存の設備は4コアまでの製造*を考えられて作られていたため、増大するコア数に生産が追い付かなくなったのだ。

*エンスージアスト・サーバー向けは除く

④ 第三世代Ryzen 発売(2019年夏~)

第三世代Ryzenはプレイステーション5にも採用される”Zen2″コアで、高い性能を発揮することが噂されていた。
そして2019年7月、待望の第三世代Ryzenが発売された。第三世代Ryzenは設計の変更により、それまでのRyzenでは遅かった作業も高速化され、そしてゲーム性能もインテル製と同じ水準まで向上した。CPU単体での販売シェアは世界各地で50%を超え、インテル製CPUよりもAMD Ryzenのほうが売れるという異例の事態が発生した。
また、サーバー向けCPU “EPYC”の第二世代(Zen2コア)も8月に発表された。発表の際には超大手企業であるGoogleやTwitterなどもパートナーとして参加し、多数の大手企業が採用を発表した。
プレイステーション5に採用される”Zen2″はGoogleやMicrosoft、Amazonなどでも使われているのだ。

GPUでも変化があった。約8年ぶりとなる新しい設計のGPU “Navi”を採用したグラフィックカードが発売された。”Navi”は競合のNVIDIA製GPUと遜色ない、あるいは上回る性能を発揮し、消費電力の面でも十分対抗できるようになった。そしてこの”Navi”がプレイステーション5のGPUとして採用される。

この記事を執筆したPCも”Zen2″だ

PS4 / PS4 Proからどのくらい性能が上がる?

では、プレイステーション5は前世代と比較してどの程度の性能なのか。簡単に比較してみた。

もちろんこの他にも性能や安定性に影響する部分はあるが、本記事ではゲームの快適さに大きくかかわる主な部分のみを比較する。
なおこの項目でのみプレイステーションを”PS”と表記する。

・CPU

PS5ではAMD Ryzen Zen2の8コア16スレッドCPUが搭載される。SMT(Simultaneous Multithreading)機能を有するため、1コアにつき2スレッド動作が可能になる。この機能については本記事では詳しく説明しないため、気になる方は調べてほしい。
また、いくつもの新機能が搭載されると思われる。例えば、PS4、PS4 Proに搭載された”Jaguar” CPUではブースト機能は搭載されていなかった(PS4 ProのブーストモードはCPUの機能によるものではない)が、”Zen”には”Turbo Core”とよばれるブースト機能が存在する。

例えば、筆者のPCは”Zen2″コアのAMD Ryzen 5 3600を使用している。Ryzen 5 3600は3.6GHzのCPUだが、温度・電力的に余裕がある場合には最大4.2GHzで動作する。
右の画像の”Core Speed(左下)”を見ると、約4.2GHz(4200MHz)で動作していることがわかる。
PS5はカスタムチップになるため「絶対に搭載される!」と断言することはできないが、Turbo Coreテクノロジーが搭載される可能性は十分にあり得る。

実性能に関しては予想可能だ。PS4はJaguar 8コア8スレッド 1.6GHz。これは、AMD A4-9500(4コア4スレッド、1.65GHz) 2個分とだいたい同じくらいの性能である。PS4 Proの場合、コアは変わらないものの動作クロックが2.1GHzとなる。AMD A6-5200が2.0GHzなので、A6-5200 2個分とする。
PS5はZen2 8コア16スレッドになるが、動作クロックは公開されていない。そのため、参考までに同じZen2 8コア16スレッドであるAMD Ryzen 7 3700Xと、その半分の性能(動作クロックをPS4 Proの2.1GHzに近づけた状態)を掲載した。
※電力制限によって性能が大きく変わる場合があるため実際はこの通りにはならない
※CPU性能=ゲーム性能ではない

Ryzen 7 3700Xの性能を単純に半分にしたとしても、PS4 Pro相当であるA6-5200×2の3倍以上の性能がある。
そして、驚きなのはその消費電力だ。Ryzen 7 3700Xはフルパワーを発揮しても100Wを超えない。さらに、Zen2コアは、ある程度のクロックまでは性能をほぼ維持しつつ消費電力を大幅に減らすことができる。例えば、下のグラフでは右から3番目の点までがそのゾーンだ。

グラフは消費電力。左に行くほどクロックが低くなる

つまり、もしかすると2.5GHzやそれ以上のクロックを実現できるかもしれないのだ。そうなると、PS4 Pro比で4~5倍の性能になるかもしれない。もちろんこれはただの妄想にすぎないので、「そうだったらいいな」程度にとどめてほしい。

・GPU、メインメモリ

GPUも大きく進化した。GPUの性能の指標の1つである倍精度浮動小数点演算性能を比較してみる。
PS5のGPUの詳細は公開されていないため、現行のAMD Radeon Navi GPUの演算性能で比較する。

単位:TFLOPS(1兆FLOPS)

RX 5500は発表されたばかりの下位モデル。「フルHD画質(1920×1080ドット)で3Dゲームを快適にプレイしたい」というライトゲーマー向け製品ですら、PS4 ProのGPUの演算性能を上回っている。
より高いフレームレート(144fpsなど)や4K画質で重い3Dゲームを快適に動かすのに適したRX 5700 XTはPS4 Proの2倍以上の演算性能を有する。

GT 1030 DDR4 vs GDDR5

メインメモリは従来のGDDR5に代わり、GDDR6が採用されるという見方が強い。容量は8GB~16GBと予想されている。GPUはメモリ速度によって性能が大きく左右される。例えば、全く同じNVIDIA GeForce GT 1030というGPUでも、低速なDDR4メモリを組み合わせた場合と高速なGDDR5メモリを組み合わせた場合では、1グレードどころか2グレード分ほどもの違いが出てしまう。
詳しくは右の動画を見てほしい。

GDDR5からGDDR6になることで速度も上がる。そのため、GPU自体の性能がPS4 Proと全く同じだったとしてもゲームのfpsは上がるわけだ。もちろんGPU自体の性能も向上するため、GPUの性能向上+メモリ高速化で総合的なグラフィック性能は大きく上がることが予想される。

ちなみに噂の8Kについては、アップスケーリングによって対応するのではないかというのが筆者の見方だ。Ryzen 9 3900X + NVIDIA TITAN RTX(現行最上位)の構成であっても、3Dゲームを8Kで快適にプレイすることは困難。プレイステーション5では対応できるはずがない。

・ストレージ

HDD vs SSD ゲームのロード時間比較

PS5では、ストレージにSSD(ソリッドステートドライブ)が採用される。SSDについての詳しい解説は省くが、これによりゲームのロード時間が大幅に短縮される。
PS5発表に対するコメントを見てみると「速くなってもゲームの容量が増えるからあまり変わらないのでは」といった意見が見られたが、SSDとHDDの速度差はそんなものではない。単純な読み書きの速度はもちろん、複雑なデータを読み書きする速度も向上する。むしろそちらの方が上昇率が大きい。
こちらも詳しくは右の動画を見てほしい。
ちなみに、ゲームによってはSSDにすることによりfpsが安定したり、向上することもある。

・Wi-Fi、USB

Wi-Fi転送速度

PS5はWi-Fi 6に対応すると予想される。Wi-Fi 6が採用されると、転送速度はPS4 Proと比較して2.5倍以上の2.4Gbps(理論値)となる。もちろんこれに近い速度を出すには高価な対応ルーターが必要となるが、Wi-Fi 6は従来と比較して応答速度が大幅に短いため、一般的なギガビット対応ルーターでも十分に恩恵が受けられる。

USB転送速度

USBも高速化されるだろう。PS4、PS4 ProはUSB 3.0を採用していたため最大転送速度は5Gbpsだったが、PS5でUSB 3.2 Gen2(USB 3.1Gen2)が採用されると、この転送速度は倍の10Gbpsとなる。

まとめ:プレステ5は最新ゲーミングPCクラス

本記事ではプレイステーション5に搭載される”Ryzen” “Zen2″について簡単にまとめ、スペックを考察してみたがいかがだっただろうか。

CPU→AMD Zen2アーキテクチャ採用、Ryzen 7 3700Xの半分くらい、あるいはそれ以上の性能
GPU→4Kにも対応可能なクラスのAMD Radeon Navi GPU (RX 5700クラス?)

になるのではないかというのが筆者の見方だが、これは現行のミドルレンジゲーミングPCと遜色なく、ゲーム専用機としてはエクストリームな性能である。よって、価格もエクストリーム・・・とまではいかないが、少なくとも初代PS4よりは高価になることは容易に想像できる。

PS4 Proとは比較にならないほど高性能になるのは明らかなので、プレイステーション5を購入予定の方はお金を貯めて発売を待とう。

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