PlayStation 4

PlayStation 4は、ソニー・コンピュータエンタテインメントが発売した家庭用ゲーム機。

PlayStation 3  の次世代機であるgroup="注"。米国とカナダで2013年11月15日に発売され、発売24時間で100万台以上を販売した。日本では約3か月後の2014年2月22日に発売された。

ネットワーク機能が強化されており、バックグラウンドで自動ダウンロード・インストールする機能や、自分のプレイ動画を公開したりフレンド間でゲームプレイ中継を行うといった「シェア」機能や、スマートフォンやタブレットなどを利用した「リモートプレイ」機能を備えている。

また別売りのPlayStation VRと「VR対応」と表示されたゲームソフトを用意することで、没入感のあるバーチャルリアリティ・ゲームを楽しめるということも、これまでのPlayStationにはなかった本機の特徴のひとつである。

2016年11月10日には4K解像度  などに対応したハイエンドモデルとしてPlayStation 4 Pro  が発売された。

2023年1月時点でも、HDDが500GBの基本モデルは生産・販売が継続しており、ソニーストアにおいて定価で購入可能である。1人1台限定。

1. 沿革
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2008年
SCEで「PlayStation 4」の開発プロジェクト始動。
2013年
2月20日 - アメリカ・ニューヨークで行われたイベント「PlayStation Meeting 2013}}」にて発表された。この際コントローラのデザインについては公開されていたが、本体のデザインは未公開であった。
3月27日 - アメリカ・サンフランシスコで行われた『Game Developers Conference』にて、SCEAにより「Overview of PS4 for Developers」と題したプレゼンテーションが行われ、開発者と設計側から見たPlayStation 4の技術的な解説がされた。
6月10日 - アメリカ・ロサンゼルスで開催されたElectronic Entertainment Expo  にてSCEがプレスカンファレンスを行なった。また隅井徹のデザインによる平行四辺形型のPS4本体を初披露した。
6月11日 - SCEのプレスリリースより、PlayStation 4 Eyeの名称変更、HDD容量、AVマルチ端子の廃止などが明らかとなった。さらに価格についても399米ドル、399ユーロ、349ポンドであることが発表され、同日発表されたXbox Oneの価格より米国価格で100ドル安いことが大きな衝撃をもって迎えられた。またElectronic Entertainment Expo 2013にて中古ソフトの規制などは行わず、ディスク版ソフトにおけるオフラインプレイでのネット認証なし、原則としてリージョンフリーであることも発表された。
8月20日 - ドイツ・ケルンで行われた『gamescom』にて、SCEEプレスカンファレンスが行われ、欧米での発売日などが明らかになった。
9月9日 - 東京都内で行われた『SCEJA Press Conference 2013』にて、日本国内での価格と発売日、和製ゲームタイトルなどを発表した。
9月19日 - 千葉県・幕張メッセで行われた『東京ゲームショウ2013』にて日本国内で初の一般お披露目となった。SCEは「TGSフォーラム2013」にて基調講演を行い、リモートプレイやスマートフォンとの連携などが発表された。
11月15日 - 北米での販売開始。
11月29日 - 欧州、オーストラリア、ニュージーランド、南米で発売。
2014年
2月14日 - スマートフォン、タブレット端末のコンパニオンアプリ『PlayStation App』日本版を公開。
2月22日 - 日本で発売。
6月10日 - torne PS4配信開始。
2015年
9月15日 - 欧州・米国よりも普及が遅れている日本市場でのテコ入れを目的として、同年10月1日よりPS4の日本国内価格を34,980円に値下げすることを発表。
2020年
4月30日 - CUH-2200AB01を除くCUH-2200シリーズとCUH-7200CB01の生産を終了。
9月30日 - CUH-7000シリーズの全モデルの生産を終了。
12月25日 - CUH-1000シリーズ、CUH-1100シリーズのアフターサービスの受付を終了。
2022年
1月31日 - CUH-1200シリーズのアフターサービスを終了。

1.1. 販売台数
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2013年
11月16日 - アメリカおよびカナダにおいて発売後24時間で100万台以上の実売を達成。
12月1日 - 世界累計210万台の実売を達成。
12月28日 - 世界累計420万台の実売を達成。
2014年
3月2日 - 世界累計実売600万台を達成。
4月6日 - 世界累計実売700万台を達成。
8月10日 - 世界累計実売1000万台達成。また、PS4向けソフトウェアの販売店及びPlayStation Storeでの累計販売本数が3000万本を突破。
10月21日 - ドイツ国内での累計販売台数が100万台を越える。
12月18日 - フランス国内での累計販売台数が100万台に達したとTwitterのPlayStation Franceアカウントにより発表された。
2015年
1月6日 - 世界累計実売台数1,850万台を達成。2014年の年末・年始商戦期に実売410万台、「プレイステーション プラス」累計加入者数1,090万を突破。
1月7日 -日本での販売台数が100万台を突破。
3月4日 - 世界累計実売台数2,020万台を達成。
11月14日 -日本での販売台数が200万台を突破。
11月25日 - 世界累計実売台数3,020万台を達成
2016年
5月26日 - 世界累計実売台数4,000万台を達成
7月7日 -日本での販売台数300万台を突破。
12月7日 - 世界累計実売台数5,000万台を達成
12月28日 -日本での販売台数400万台を突破。
2017年
7月21日 -日本での販売台数500万台を突破。
12月7日 - 世界累計実売台数7,000万台を達成
2018年
1月14日 -日本での販売台数600万台を突破。
8月1日 - 世界累計実売台数8,220万台を達成。
8月21日 -日本での販売台数700万台を突破。　
10月31日 - 世界累計実売台数8,610万台を達成。
2019年
1月8日 - 世界累計実売台数9,160万台を達成。
12月31日 - 世界累計実売台数1億600万台を達成。

1.2. 各国の発売日
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北米での発売を皮切りに、ヨーロッパ、南米、オセアニア、アフリカ、中東、そしてアジア圏と続いた。特に香港・韓国・台湾でのアジア先行発売は大きな驚きをもって現地に受け入れられ、台湾メディアの記者には感状極まり涙を流す者も居たという。中華圏を除き、日本でのPS4の発売は最も遅れてしまったため、日本においては発売に先駆けて公開されたティーザーCMで「日本凱旋」と銘打ち、世界中のリリース・イベントをダイジェストで流すという演出が取り入れられた。



2. ハードウェア
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アーキテクチャは、PlayStation 3とは異なりPCのものに近い。メインメモリの帯域幅は176 GB/秒で速く、その量も8GBと潤沢なので、ゲーム制作会社は表現力豊かなゲーム開発がより効率的に行え、非常に多数の要素がゲーム世界内で同時に存在するような大規模なゲームも実現でき、また、大容量のメモリを利用してデータをあらかじめ背後で読み込んでおくことで、ゲームの場面転換などでの待ち時間が減り、前世代機よりも快適なゲーム体験を可能とする。

PlayStation 4の設計にあたっては、ゲーム開発機と同じ一般的なPCの構造を踏襲しつつ、ゲーム開発者の力を活かすことが最優先とされた。

特に、従来の傾向からすれば、ゲーム機としては破格の8GBも確保されたメモリの容量は開発者から好評であり、CPU用で256MB，GPU用で256MBしか確保されなかったPS3と比較して、非常に開発しやすい環境に変わった。メモリスワップによる動作のもたつき発生を防ぐため、PlayStation 4でも仮想メモリは使用できないような制約が掛けられている。ユニファイドメモリの採用により、GPUとCPUの取り扱うメモリ空間を共通化し高速なプログラムの開発を容易にした。

メインプロセッサには、既にPC向けに大量生産されている、AMDのx86-64アーキテクチャCPUのカスタム品が用いられている。

CPUとOSはゲーム用と非ゲーム用のシステムが複数稼働しており、スリープ中でもサイドCPUがソフトウェアのアップデート等の最低限の通信を行う「レストモード」が追加。レストモード中は本体の電源ランプがオレンジ色になるが、この状態で電源ケーブルを抜くことが許可されていない。

コントローラーにはShareボタンが搭載され、ゲームの模様を録画、配信などの操作を簡便に行えるSNS時代に即した新機能を搭載した。

2.1. メインプロセッサー
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メインプロセッサーにはAMD製のPS4専用にカスタマイズされたAPUを搭載し、CPUには64ビットのカスタム「Jaguar」2基、GPUには1.84テラFLOPSの単精度浮動小数点演算性能を持つRadeonのカスタム品が採用されている。TSMCの28nmプロセス生産ラインで製造されている。

CPUとGPUに統一されたアドレス空間が提供され、それぞれが相互のメモリー使用領域へ直接アクセスできる。

Supercharged PC Architecture}}コンセプトにおけるSupercharged}}、つまりPC仕様を超える独自強化の部分についてPlayStation 4のリードアーキテクトであるマーク・サーニーは、非常に多くの点があるが代表的なのものは4つあると語っている。

CPUとGPUの間で高速にデータを転送できる機構。
GPU内のキャッシュ・メモリーからの書き戻し回数を減らす機構。
演算やグラフィックス描画の処理について多階層で優先順位を付けられる調停機構。
CPUの前処理をGPUに肩代わりさせる機能。以上の代表的な4点は全てメインプロセッサー関係である。

2.1.1. CPU
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CPUにはx86-64命令セットを持つ低消費電力かつ低発熱な4コア「Jaguar」を2基搭載しており、各CPUはそれぞれが持つ2MBのL2キャッシュを4つのコアで共有する。各コアは命令キャッシュ32KBおよびデータキャッシュ32KBのL1キャッシュを持っており、全体では512KBとなる。

JaguarはAMDの一般に出荷される製品における前世代となるBobcatからパフォーマンスを向上させたもので、ゲーム機において特に重要となる浮動小数点の演算性能についてはSIMD浮動小数点演算ユニットが旧来の64ビット幅から128ビット幅となり性能の倍増が図られている。

2.1.2. GPU
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GPUのコアはGCN  系アーキテクチャで、搭載する18個のCU  はそれぞれ16レーンのSIMD演算ユニットを4個持つ。動作クロックは800MHzであり、計1,152個の積和算ユニットを持つことから単精度浮動小数点の演算性能は1.84TFLOPSとなる。

PS3のRSXはDirectX 9世代の拡張アーキテクチャを採用していたが、本機では2世代進んだDirectX 11世代となる。グラフィックスパイプラインにはプリミティブの増減・出現・消失をGPU単体で行えるようになるジオメトリシェーダー、プリミティブの分割・増減・変位をプログラマブルに行えるテッセレーションステージが加えられており、命令セットや機能も多く追加された。RSXのベースとなったG70まで分かれていたピクセルシェーダーやバーテックスシェーダーは統合され、ユニファイドシェーダー構成となっている。

GPUに関してはAMDの基本設計に対しSCEが多くのカスタマイズを施している。後述するGPGPUと純粋なグラフィック処理を混在できるようなGPU制御や、それに併せたGPGPU用のタスク制御機能の拡充などが行われた。提供されるAPIはPS3やPS Vita向けに提供されているものと同様の形態となり、抽象化レイヤーのないローレベルなものとなる。これはよりパフォーマンスを追求するためであり、OpenGLなどに慣れ親しんだ開発者向けに別途オーバーヘッドの少ないラッパーAPIとそのソースコードも提供される。

2.1.3. GPGPU
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本機ではGPUでグラフィック処理以外の汎用演算処理を行うGPGPUが特に重視されている。GPUはその特性から単純な演算の繰り返しに長けており、浮動小数点演算においては本機のGPUはCPUに対して11.5倍も高速に処理を行うことができ、物理演算などを担わせれば高い性能を発揮することができる。PS3のCellに搭載されたSPUコアもSIMD浮動小数点演算を得意としていたが、本機ではこれをGPGPUによって担わせている。

GPGPUはGPUでグラフィック処理と汎用演算の双方を行うものであるが、グラフィック描画処理を実行する中で適宜余った性能を汎用演算に振り分けるという事は難しく、そのためグラフィック処理を抑え汎用演算のために性能を余剰させなければならないこと、加えて特にNVIDIAのGPUではグラフィック処理と汎用演算で内部メモリーの扱い方が異なるため、その都度モードを切り替える必要があり双方を同時に実行できない事などが問題点だった。そこで本機ではPS3で活用されたSPURSを参考に、グラフィック処理と汎用演算を効率よく同時に行うことができるようカスタマイズが施されているとされる。その例としてGPUコアからL1/L2キャッシュをバイパスし10GB/sの帯域幅で直接メインメモリーを読み書きできるようになっていること、L2キャッシュに新たにvolatile}}タグが設けられメインメモリーに直接書き込むデータを区別できるようにされており結果としてGPUのキャッシュメモリーをすべてグラフィック処理用に効率よく割くことができるようになっていることなどが挙げられている。これらによりGPGPUをCPUのような感覚で容易に行うことができるとされている。

GPGPUを支援するものとして前述のHSAなどがあるが、このようなアーキテクチャに基づいた統一的なプログラミング言語およびAPIを利用した場合は開発が容易になる反面処理効率を高めることが難しくなることから、SCEはまず独自の最適化技術を用いた独自シェーダー  を提供する。またそれに続いてより深いレベルでのハードウェアアクセス、中期段階としてOpenGLやDirectXなどの汎用API対応および完全なハードウェアアクセスも提供していくとした上で、長期的には開発を容易にするためCPUとGPUで同じプログラミング言語を使えるようにすることが目標とされている。

2.1.4. オーディオDSP
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オーディオDSPにAMD TrueAudio technologyが採用されている。

2.2. メインメモリー
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メモリ周りのアーキテクチャはPCと比べて特殊な構造になっている。メインメモリは、これまでもっぱらビデオカード用のVRAMなどに用いられてきた広帯域なGDDR5を8GB搭載するgroup="注"。このメモリ拡充により、従来ソニー製ゲーム機で問題視されてきたメモリ容量の少なさは解消された。帯域幅は176GB/sであり、PS2に搭載されていたVRAMの48GB/sを超えることとなったほか、PS3に搭載されていたXDR DRAMの25.6GB/sと比較しても約7倍もの転送速度を誇る。汎用のDDR3では192ビットインターフェイスでようやく40GB/sに届くとしており、SIEはその帯域幅の広さを強調している。

開発初期は8GBではなかったものの、メーカーサイドのクリエイターの意見を反映して、コストがかかるものの8GBを実現している。

本機ではCPUとGPUが統合されたAPU直結となるので用途別にメモリー接続バスを分ける必要がなく共有となった。

メモリーは256ビットバスでAPUに接続されている。 メモリーには16個の4Gビットチップ、または8個の8Gビットチップを搭載し、帯域幅から256ビットインターフェイス、5.5Gトランスファー毎秒 の転送量を持つと見られている。

8GBあるメインメモリーのうち、ゲームが使える容量はゲーム開発者には知らせてあるものの一般には非公開である。OSや非ゲームアプリケーション動作用の「システムリザーブ領域」が有る。

2.3. セカンダリープロセッサー
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セカンダリープロセッサーには、メインプロセッサ用のメモリとは別に32MBのファームウェアと256MBの専用メモリが接続されており、メインプロセッサ用のファームウェアのロード、ゲームのサスペンドやレジューム、ネットワークのトラフィックコントロールをするなど、I/O制御用のサブシステムとなっている。

このセカンダリープロセッサーによりバックグラウンドでのアップロード・ダウンロード処理など、ストレージアクセスとダウンロードプロセスはすべてこのチップにより担われており、常に電源が供給され本体の電源が切られている間も常時ダウンロードを継続するとされる。このチップはメインCPUに比べて省電力であり、大きな電力を消費するメインCPUをダウンロードのためだけに待機中動作させ続ける必要がなくなっている。

2.4. エンコーダー・デコーダー
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PS4には動画の共有などに使用するためのハードウェア エンコーダー・デコーダーも搭載されている。これは単独で搭載されていてAPUやセカンダリープロセッサーから処理の委託を受ける。

動画のエンコード・デコードのほかゲーム内の音声を再生するための圧縮音源デコード、オーディオチャットなどにも使用できる。この機能搭載によってリアルタイムのゲーム画面録画やゲームプレイリアルタイム中継等のエンコード・デコードにおいても、CPU、メインメモリー、帯域を一切使用しないと説明されている。

このビデオ圧縮用のハードウェアを用いることで、PlayStation Vita  を用いたリモートプレイをほとんどオーバーヘッドなく行える。

2.5. ストレージ
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ローカルストレージとして全モデルにハードディスクドライブを搭載していて、初期モデルは500GBである。CUH-1200BB01は1TBを搭載する。内蔵HDDはPS3同様に交換可能である。

HDD格納場所は横置きにした場合の、BDドライブの上に当たる。本体を縦置きにした場合の上半分のパネルが取り外し可能になっており、そこに取り付けられている。

対応ドライブは、2.5インチ、5400RPM、SATA 2インターフェイス、160GB以上の容量かつ9.5mmまでの厚さに対応。160GB以上である理由は、セットアップ時の初期状態で92GB以上の領域をデフォルトでシステムが確保するためで、デフォルト構成のアプリケーションが使用する作業域を確保したり、ファームウェアのアップデート用のデータを格納したりするには、最低でも160GB以上の容量が必要であるためである。そのため、初期出荷モデルが標準で500GBのHDDを内蔵していても、空き容量はセットアップ時に408GB程度になっている。

USB 3.0端子による記憶領域の外部増設についてはシステムソフトバージョン4.50にてサポートされた。 認識できる容量は250GB以上かつ8TBまでで、USB 3.0以上に対応した外付けストレージを利用することが出来る。外部ストレージに移動できるのはデータのみで、OSといったシステム領域は内蔵ストレージのみでしか扱えない。

内蔵HDDインターフェースであるSATA 2の最大データ転送速度は300MB/s、USB 3.0の最大データ転送速度は500MB/sで理論上は外付けのほうが高速だが、実際のゲームでの計測結果では、高速なストレージであるSSDを使用する際のロード時間短縮を内蔵HDDとの交換と外付けで比較した場合、ほぼ同じか内蔵HDD交換の方が高速化される傾向にあった。PS4本体の起動や終了、スリープおよび復帰といったシステム自体の速度向上に関しては内蔵ストレージ交換のみのメリットである。後述のPS4 proに関しては、内蔵HDDインターフェースがSATA 3であるため、通常型PS4以上に高速化が可能である。

2.6. オーディオ・ビジュアル
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PS4 Proのみ、4K解像度  に対応しSD出力。

なお、HDMIについては、ゲームを含むどんな映像データであろうと、HDCP  規格に対応していない機器をHDMIケーブルで接続すると、PS4からの映像および音声を出力できないことがユーザーズガイドで明言されている。この仕様は出力する映像データの著作権保護が目的であるため、シェア機能で投稿可能なゲームの映像についてはHDCP認証を一時的に無効化する修正を行うことで外部機器での録画ができるようにするファームウェアのアップデートがされた。

4K解像度を表示するには、接続するHDMIケーブルが18Gbps対応のものである必要があるとともに、表示側のディスプレイがHDCP 2.2に対応している必要がある。HDR10についてもHDCP 1.4以上に表示側のディスプレイが対応しているとともに接続するHDMIケーブルが18Gbps対応のものである必要になることがある。表示側のディスプレイが対応が必要なのは言うまでもないが、広帯域対応のHDMIケーブルを使用しないと帯域不足になり正常に表示できない。ディスプレイとゲーム機との間にパススルーの機器を接続する場合においてもその機器が広帯域対応である必要がある。

2.6.1. サポートするビデオディスク
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サポートするビデオディスクを以下に列挙する。

Blu-ray Disc
BD-ROM Blu-ray/DVDのハイブリッドディスクを含む。PS3用BD-ROMに関しては、基本的にすべて非対応となるものの、2014年に行われた「PS3版を所持すると通常より安くPS3版のディスクを購入できるセール」で購入されたダウンロード版PS4用作品のセキュリティ認証ではPS3用BD-ROMが必要。このような事態は、PS5ではこの方式でダウンロードされたゲームを起動できないので発生しない。
BD-R/RE BD-RE ver1.0は除く。ファイナライズされていないものはサポートしない。
Blu-ray 3D DVD
DVD-ROM
DVD-R/RW 
DVD+R/RW AVCHDおよびCPRMをサポート。 ただし、ファイナライズされていないものはサポートしない。以下のものはサポートしない。

CD-DA
Video CD
DVD-RAM
BD-RE ver.1.0
BD-R/RE XL

2.7. 仕様
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