教養演習A 2014.05.28

[本日の授業内容]
CPU視点から見たゲーム専用機およびPCの技術革新のあり方
1.CPUのビット数に関する技術革新に関して、32ビットCPU世代まではPCがゲーム専用機に先行した。しかし64ビットCPU化に関しては、任天堂のN64(1996)が先行した。
PC用64ビットCPUに関しては、AMDのOpteron(2003)/Athlon64(2004)と遅れた。PC用CPU市場でトップのインテルはPC用64ビットCPUの市場投入がAMDよりもさらに遅れて2006年となった。
(なおインテル最初の64ビットCPU製品のブランド名はCore2である。Coreシリーズは32ビットCPUである。)

2.ゲーム専用機用CPUに関して、PC用CPUと同種のCPUを採用するやり方と、PC用CPUとは異なるCPUを採用するやり方がある。
 

方法1.PC用CPUの採用事例

事例1.8ビットCPUの6502—任天堂のファミコン(1983)ほか
任天堂のファミコン(1983)は、アップルのApple I(1976)/Apple II(1977)やコモドールのPET2001(1977)などの8bit PCで採用されていたCPUであった。
 なおNECのPCエンジン(1987)というゲーム機も6502系CPUを採用している。

事例2.8ビットCPUのZ80—セガのSG-1000(1983)や任天堂のゲームボーイ(1989)/ゲームボーイカラー(1998)など

セガのSG-1000(1983)[任天堂のファミコン(1983)と同時期にセガが発売した競合機種]、携帯型ゲーム専用機の任天堂のゲームボーイ(1989)/ゲームボーイカラー(1998)が採用していたCPUは、ザイログが1976年に発表したZ80という8bit PC用CPUである。
 

事例3.16ビットCPUの68000—セガのメガドライブ(1988)ほか

セガのメガドライブ(1988)が採用していたCPUは、GUI OSを世界最初期に採用したアップルのLisa(1983)/Macintosh(1984)などの16bit PCで採用されていた16ビットCPUであった。

事例4.32ビットCPUのPentium III—マイクロソフトの初代XBOX(2001)

マイクロソフトの初代XBOX(2001)が採用していたCPUは、インテルが1999年に発表した16ビットPC用CPUのPentiumIIIであった。

事例5.x86-64アーキテクチャの64ビットCPUであるAMDのJaguarアーキテクチャCPU—マイクロソフトのXBOX ONE(2013)およびソニーのPS4(2013)

マイクロソフトのXBOX ONE(2013)およびソニーのPS4(2013)が採用しているAMDのJaguarアーキテクチャの64ビットCPUは、x86アーキテクチャに属するCPUであるが、x86アーキテクチャとはインテルの8086、80186、80286、80386、80486、Pentiumシリーズ、CoreシリーズといったPC用CPUで採用されているアーキテクチャである。

方法2.PC用CPUとは異なるCPUの採用事例

事例6.MIPSの32ビットCPUであるR3000—ソニーの初代PS(1994)
事例7.MIPSの64ビットCPUであるR4300—任天堂のN64(1996)
事例8.MIPSの64ビットCPUであるR5900—ソニーのPS2(2000)
事例9.IBMの64ビットCPUであるPowerPC G3—任天堂のGamecube(2001)、Wii(2006)
事例10.IBMの64ビットCPUであるPowerPC G5—マイクロソフトのXBOX360(2005)、ソニーのPS3(2006)

 

[次回の発表課題]
下記の課題のいずれか一つを取り上げて、レポートしなさい。
課題1.PC用CPUの64ビット化はなぜゲーム専用機よりも遅れたのか?

課題2.PC用CPUの64ビット化に関して、PC用CPU市場シェアトップのインテルがAMDよりも遅れたのはなぜか?

課題3.GPUに関しては既に128ビット化がなされているにも関わらず、PC用CPUやゲーム専用機用CPUの128ビット化はなぜ現時点でなされていないのか?

課題4.なぜファミコン(1983)などのゲーム専用機はPC用CPUの再利用という技術的選択をおこなったのか?

課題5.なぜソニーのPSや任天堂のN64などのゲーム専用機はPC用CPUとは異なるCPUの採用という技術的選択をおこなったのか?

課題6.なぜソニーのPS4やマイクロソフトのXBOX Oneといったゲーム専用機は再びPC用CPUの採用という技術的選択をおこなったのか?

課題7.コンピュータ処理の対象としては、文字データ、数値データ、画像データなどがある。コンピュータにおける文字データのプログラム処理と、数値データや画像データのプログラム処理に関しては最適な処理法が異なっている。すなわちデータの特性により、データ処理には整数演算処理と浮動小数点演算処理という二種類の処理法がある。
 PCとゲーム専用機では主たるコンピュータ処理の対象用途が異なるため、前述の差異に対応して、PC用CPUとゲーム専用機用CPUでは重視するCPU性能が異なることになる。そのことをわかりやすく説明しなさい。
 例えば、「スパコン並の性能を持つ」とまで言われたCPUを持つゲーム専用機であっても、PCとして利用することはあまり適切ではないということなどを説明しなさい。
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