【相關(guān)新聞】

拆解iPad Air：揭開(kāi)機(jī)身大幅輕量化的秘密

艾滋病治療與預(yù)防藥物：挑戰(zhàn)“不治之癥”

跑鞋上的高科技：更輕更彈，全力奔跑！

長(zhǎng)玻璃纖維和木塑復(fù)合材料成為2013K展焦點(diǎn)

拆解iPhone 5s/5c：細(xì)微改良，設(shè)計(jì)精益求精

“PlayStation 3”（PS3）上市大約有7年了。新一代機(jī)型“PlayStation 4”（PS4）也于2013年11月在北美上市。截至2013年12月1日，已累計(jì)供貨210萬(wàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)門(mén)紅。《日經(jīng)電子》拆解了北美版PS4，在外部技術(shù)人員的協(xié)助下，對(duì)其硬件方面采取的措施進(jìn)行了分析。同時(shí)還采訪了PS4的硬件開(kāi)發(fā)人員，對(duì)PS4有了更深入的了解。

“PlayStation 3（每次改良時(shí)）在很多方面都進(jìn)行了挑戰(zhàn)。PS4是PS3的集大成”——在PS4的開(kāi)發(fā)中負(fù)責(zé)熱設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等的鳳康宏（索尼計(jì)算機(jī)娛樂(lè)公司（SCE）第一事業(yè)部 設(shè)計(jì)部五課課長(zhǎng)）自信地說(shuō)。

體現(xiàn)PS4硬件完成度之高的就是尺寸。PS4的外形尺寸約為305mm×275mm×53mm，控制在了與現(xiàn)行版PS3的290mm×230mm×60mm接近的程度。以往比原機(jī)型提高了性能的新款臺(tái)式游戲機(jī)、尤其是第一代機(jī)型一般都會(huì)比較大。

據(jù)說(shuō)PS4在開(kāi)發(fā)初期階段尺寸也比較大。SCE的鳳康宏稱(chēng)：“把想要實(shí)現(xiàn)的功能單純地加在一起估算，尺寸約為目前的1.5倍�！焙髞�(lái)進(jìn)行了多方面的改良，削減到了與現(xiàn)行版PS3差不多的程度。

對(duì)削減PS4的體積做出貢獻(xiàn)的因素之一是采用了簡(jiǎn)單的內(nèi)部構(gòu)造。PS4沿用了PS3精益求精的內(nèi)部構(gòu)造，進(jìn)一步改善了主板布局、電源部及冷卻機(jī)構(gòu)（風(fēng)扇、翅片和散熱片）等。

從PS3上沿襲的內(nèi)部構(gòu)造具體為，橫著排列電源模塊、冷卻機(jī)構(gòu)和藍(lán)光光盤(pán)（BD）驅(qū)動(dòng)器，在其上方設(shè)置主板，然后再用金屬板蓋住主板（圖1）。本文將介紹通過(guò)對(duì)北美版PS4的硬件分析以及對(duì)SCE采訪所獲悉的信息。SCE稱(chēng)，PS4采用的部件基本都是從多家公司采購(gòu)的。因此，除了本文介紹的企業(yè)以外，還有從其他公司采購(gòu)部件的可能性。報(bào)道中的企業(yè)名使用的是部件上印著的名字。

圖1：簡(jiǎn)單的內(nèi)部構(gòu)造 PS4采用簡(jiǎn)單的構(gòu)造。并排設(shè)置了電源模塊、冷卻機(jī)構(gòu)、藍(lán)光光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。上面配置用金屬板夾住的主板。用戶(hù)可以更換硬盤(pán)。

主板和處理器：簡(jiǎn)潔的布局

主要的半導(dǎo)體和電子部件等安裝在主板上。主板尺寸與現(xiàn)行版PS3基本相同，不過(guò)PS3為6層，而PS4增加到了8層。

與內(nèi)部構(gòu)造一樣，主板布局也非常簡(jiǎn)潔。把CPU和GPU配備到一枚芯片上的主處理器安裝在主板背面，因此正面安裝的半導(dǎo)體芯片尤其少（圖2）。只有主處理器用GDDR5內(nèi)存、CPU/GPU用電源管理IC、HDMI用發(fā)送LSI、USB 3.0 Hub控制器LSI等芯片。因此可以看到很多空著的空間。

圖2：主板正面閑置空間較大 主板正面安裝的半導(dǎo)體芯片非常少。只有HDMI用發(fā)送LSI、GDDR5內(nèi)存、CPU/GPU用電源管理、USB 3.0集線器控制器。PS4在運(yùn)行時(shí)，機(jī)殼表面有一部分會(huì)發(fā)光，作為光源的LED也安裝在主板正面。部件用途、企業(yè)名稱(chēng)和型號(hào)等由《日經(jīng)電子》推測(cè)。

不過(guò)，這些空間是有用處的。其下方鋪設(shè)了電線等，用來(lái)把通過(guò)電源模塊進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)換的電力發(fā)送到主板上的CPU/GPU用電源電路。

主板背面的半導(dǎo)體芯片中比較引人關(guān)注的是主處理器、主處理器用GDDR5內(nèi)存（GDDR5內(nèi)存）、“二次定制芯片”（以下稱(chēng)子處理器）、系統(tǒng)控制器IC四種（圖3）。

圖3：在主板背面配備主要部件 PS4的主板背面安裝了主處理器、子處理器、CPU/GPU用電源電路、無(wú)線LAN模塊以及多種連接器等主要部件。主板上的兩處圖案用作無(wú)線LAN天線。部件用途、企業(yè)名稱(chēng)和型號(hào)等由《日經(jīng)電子》推測(cè)。

其中，子處理器是用來(lái)執(zhí)行輕負(fù)荷處理的LSI。用于控制存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)、BD驅(qū)動(dòng)器及外部接口等的輸入輸出。負(fù)荷較輕的處理包括用于視頻和游戲等的內(nèi)容下載及更新的通信處理、為USB連接的PS4用控制器充電等。執(zhí)行這些處理時(shí)，盡量不動(dòng)用主處理器，以抑制耗電量。

系統(tǒng)控制器IC用于控制主處理器和子處理器的動(dòng)作。例如，根據(jù)用戶(hù)的操作，判斷是運(yùn)行主處理器還是運(yùn)行子處理器。在PS4啟動(dòng)時(shí)，先于主處理器和子處理器啟動(dòng)的也是系統(tǒng)控制器IC。

采用系統(tǒng)控制器IC是為了大幅削減待機(jī)功耗。SCE第一事業(yè)部 設(shè)計(jì)部二課林原正憲介紹說(shuō)，尤其是“歐洲的規(guī)定（從2013年開(kāi)始），要求實(shí)現(xiàn)0.5W以下的待機(jī)功耗，因此采用了系統(tǒng)控制器IC”。