PS2からPS4への熱設計の変遷

4gamersのテクニカルな記事。
私はハード的な話にあまり興味はないし技術的な話はよくわからないけど、この記事は解説がわかりやすくて面白かった。

元はインターネプコン・ジャパンというイベントで、PSシリーズの設計者がセミナーを行ったんだとか。

国内発売まであと約1か月のPS4,筐体設計の秘密が明らかに

  • PS2の初期熱処理能力は80Wだった。
  • 電源内蔵に拘る理由は、外付けだとACアダプターが埃にまみれる環境に置かれる為。
  • 初期PS3は140mmのファンに筐体の下半分は全て冷却系という「コンシューマ機器とは思えない設計だった」
  • PS3 Ver.A(旧型PS3)の熱処理能力は490W
  • PS3 Ver.G(新型PS3)は小型で空気の流量が減ることから、少ない空気での冷却効率を追求。
  • 新型PS3のヒートシンクの熱処理能力は200Wから112Wへ減少。
  • 新型PS3はファンのカバーが空気を圧縮する流路になっている。
  • 新型PS3は対数螺旋の圧縮流路を採用した。乱流が起きにくくなると推測している。
  • PS4が最大250Wの電源なのは、250Wを超えると大型の電源コネクタを使う必要があるから。
  • PS4のファンカバーは対数螺旋を継承。
  • PS4のリチウムバッテリー付近の基板の穴は、基板上側の空気を下側へ流す為の穴だった。
  • PS3 Ver.A世代では負圧と正圧を隔離する為にスポンジを入れて壁を作っていたが、PS3 Ver.G世代以降からは電源ユニットと冷却部をユニット化し、スポンジを貼る必要が無くなった。
  • 電源と冷却部のユニット側排気口を羽板(Louver)として使うことで、筐体側に羽板を用意する必要が無くなった。
  • APUヒートシンクに2種類の異なる間隔があるのは、フィンを通る流量を変える為。
  • PS4の冷却には、高い静圧が得られる遠心ファンが使われている。
  • PS4のファンは台形インペラにすることで、大きな風量を得ている。
  • PS4のファンのインペラは外に広がるように曲がっていて、風量を16%向上させている。
  • PS4のファンモーターは三相モーター(位相が120度ずれている3つの交流モーター)で騒音や振動を減らしている。
  • PS4のファン制御方式をPS3の段階的制御からPID(Proportional Integral Derivative controler)制御に変えることでファンの回転数を細かく調整している。
  • PS4ではプロセッサ内のサーマルダイオードのほかに排気温度センサーを設けて統合的な排気温度をファン回転に反映している。
  • PS3 Ver.Gまでは「少ない空気で冷やす」という設計思想だったけど、PS3 Ver.Nからは「大量の空気を静かに流す」という設計思想に変わった。
  • PS4の吸気口面積はPS3 Ver.Gの1.5倍となっている。
  • PS4の騒音は、ゲームプレイ中はPS3 Ver.Nと同等の31dBA、メニュー画面では22dBAで歴代最低。(KILLZONE SHADOW FALLでテスト)
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