ビデオゲーム機

ビデオゲーム コンソールは、ビデオ信号または画像を出力する電子デバイスであり、ゲーム コントローラでプレイできるビデオ ゲームを表示します。これらは、通常、テレビやその他の表示デバイスに接続して固定された場所に設置され、別のゲーム コントローラで制御されるホーム コンソール、または独自の表示ユニットとコントローラ機能が組み込まれ、どこでもプレイできるハンドヘルド コンソールです。ハイブリッド コンソールは、ホーム コンソールとハンドヘルド コンソールの両方の要素を組み合わせたものです。

ビデオゲームコンソールは、ビデオゲームのプレイに特化した家庭用コンピュータの特殊な形態であり、一般大衆が手頃な価格で利用できるように設計されているが、生の計算能力とカスタマイズ性には欠けている。シンプルさは、ゲームカートリッジの使用やその他の簡素化された配布方法によって部分的に実現されており、ゲームの発売の手間を軽減している。しかし、これはユビキタスな独自形式につながり、市場シェアをめぐる競争を生み出している。^[1]最近のコンソールは家庭用コンピュータとの融合がさらに進んでおり、開発者が複数のプラットフォームでゲームをリリースすることが容易になっている。さらに、現代のコンソールは、光学メディアやストリーミングメディアサービスから映画や音楽を再生する機能を備えたメディアプレーヤーの代替品として機能できる。

ビデオゲーム機は通常、世代と呼ばれる5～7年のサイクルで販売され、同様の技術的機能を持つか、ほぼ同じ時期に製造された機体が1つの世代としてグループ化されます。業界ではカミソリと刃のモデルが開発されました。メーカーは多くの場合、ゲーム機を低価格で、時には赤字で販売し、主に販売された各ゲームのライセンス料から利益を得ています。計画的陳腐化により、消費者は次世代のゲーム機を購入するようになります。ゲーム機市場の歴史の中で数多くのメーカーが現れては消えていきましたが、常に市場には2つまたは3つの支配的なリーダーが存在し、現在の市場をリードしているのはソニー（PlayStationブランド）、マイクロソフト（Xboxブランド）、および任天堂（現在はSwitchゲーム機を生産）です。以前のゲーム機開発元には、セガ、アタリ、コレコ、マテル、NEC、SNK、富士通、および3DOがあります。

最初のビデオゲームコンソールは1970年代初頭に生産された。ラルフ・H・ベアは1966年に、テレビ画面で単純なスポットベースのゲームをプレイするというコンセプトを考案し、これが後に1972年のマグナボックス・オデッセイの基礎となった。オデッセイの卓球ゲームに触発されて、アタリ社のノーラン・ブッシュネル、テッド・ダブニー、アラン・アルコーンは、最初の成功したアーケードゲームであるポンを開発し、それを家庭用バージョンに開発することを検討し、1975年に発売された。最初のコンソールは、ハードウェアに組み込まれた非常に限られた数のゲームしかプレイできなかった。交換可能なROMカートリッジを使用するプログラム可能なコンソールは、1976年にフェアチャイルド・チャンネルFで導入され、1977年に発売されたアタリ2600で普及した。

携帯型ゲーム機は、携帯型電子ゲームが機械式から電子/デジタルロジックに移行し、発光ダイオード(LED) インジケーターからビデオ画面に似た液晶ディスプレイ(LCD) に移行したことにより、技術が向上したことから生まれました。初期の例としては、1979 年のMicrovisionや1980 年のGame & Watch があり、そのコンセプトは 1989 年のGame Boyで完全に実現されました。

家庭用ゲーム機と携帯型ゲーム機は、世界的な技術の変化に伴い、より進化してきました。これらの技術の変化には、低コストで小型化しながら計算能力を高めるための電子機器やコンピュータ チップ製造の改善、リアルタイム レンダリングのための 3D グラフィックスやハードウェア ベースのグラフィック プロセッサの導入、インターネット、ワイヤレス ネットワーク、Bluetooth などのデジタル通信、より大規模で高密度なメディア形式やデジタル配信などが含まれます。

ムーアの法則と同様の進化を遂げ、家庭用ゲーム機は世代ごとにグループ分けされ、各世代は約5年続きます。各世代内のゲーム機は、プロセッサのワードサイズなど、同様の仕様と機能を共有しています。世代別にゲーム機をグループ化する方法は広く受け入れられていませんが、^[2]それぞれの代表的なゲーム機を示す世代の内訳を以下に示します。

ほとんどのコンソールはプログラム可能なコンソールとみなされており、プレイヤーがさまざまなゲームを切り替える手段を備えています。従来、これは物理的なゲームカートリッジまたはゲームカードを切り替えるか、光学メディアを使用することで行われてきました。現在では、デジタル配信を通じてゲームをダウンロードし、内部または外部のデジタルストレージデバイスに保存する のが一般的です。

専用コンソールは第 1 世代では非常に人気がありましたが、徐々にROM カートリッジを使用する第 2 世代に置き換えられました。第 4 世代では、徐々に光学メディアが統合されました。現在では、デジタル配信を通じてゲームをダウンロードし、内部または外部のデジタル ストレージ デバイスに保存することが一般的です。

一部のコンソールは専用コンソールと見なされており、コンソールで利用可能なゲームは、回路を介してプログラムされるか、コンソールの読み取り専用フラッシュメモリに設定されることによって、ハードウェアに「焼き付けられて」います。したがって、コンソールのゲームライブラリは、ユーザーが直接追加または変更することはできません。ユーザーは通常、コンソールのハードウェアスイッチを使用するか、ゲーム内メニューを使用して、専用コンソール上のゲームを切り替えることができます。専用コンソールは、マグナボックスオデッセイやポンの家庭用コンソールバージョンなど、第1世代の家庭用コンソールで一般的でしたが、最近ではNESクラシックエディションやセガジェネシスミニなどのレトロコンソールで使用されています。

家庭用ビデオゲーム機は、テレビやその他のタイプのモニターに接続し、コンセントから電源を供給するように設計されています。そのため、ユニットは固定された場所、通常は自宅のリビングルームで使用する必要があります。有線または無線接続で接続された別のゲームコントローラーは、ゲームへの入力を提供するために使用されます。初期の例としては、Atari 2600、Nintendo Entertainment System、Sega Genesisなどがあり、新しい例としては、Wii U、PlayStation 5、Xbox Series Xなどがあります。家庭用ゲーム機の具体的な種類は次のとおりです。

携帯型ゲーム機は、通常、ケースに内蔵スクリーンとゲームコントローラが含まれ、充電式バッテリーまたはバッテリーコンパートメントを備えたデバイスです。これにより、家庭用ゲーム機とは異なり、ユニットを持ち運んでどこでもプレイできます。例としては、ゲームボーイ、プレイステーションポータブル、ニンテンドー3DSなどがあります。

ハイブリッドビデオゲームコンソールは、携帯型ゲーム機としても家庭用ゲーム機としても使用できるデバイスである。コンソールユニットをテレビ画面と固定電源に接続する有線接続またはドッキングステーションがあり、別のコントローラーを使用することもできる。ただし、携帯型ゲーム機としても使用できる。セガノマドやプレイステーションポータブルなどのこれまでの携帯型ゲーム機や、 Wii Uなどの家庭用ゲーム機にもこれらの機能があったが、Nintendo Switchが最初の真のハイブリッドコンソールであると考える人もいる。^{[3] [4]}

マイクロコンソールは、通常、低コストのコンピューティングハードウェアを搭載した家庭用ビデオゲームコンソールであり、市場に出回っている他の家庭用ゲーム機と比較してコンソールの価格が低くなっています。PlayStation TVやOnLive Game Systemなどのいくつかの例外を除き、マイクロコンソールの大部分は、ゲームパッドとバンドルされ、ゲームデバイスとして販売されているAndroidベースのデジタルメディアプレーヤーです。 このようなマイクロコンソールをテレビに接続して、 Google Playなどのアプリケーションストアからダウンロードしたビデオゲームをプレイできます。^[5]

ビデオゲームの歴史の後期には、コンピューティングコンポーネントを使用してプレーヤーに複数のゲームを提供する専用のコンソールがありました。これらのほとんどはテレビに直接接続されるため、プラグアンドプレイコンソールと呼ばれることがよくあります。平均的な消費者がコンピューティングコンポーネントにアクセスすることは通常不可能であるため、専用コンソールと見なされます。ただし、技術に精通した消費者は、コンソールをハッキングして追加機能をインストールし、メーカーの保証を無効にする方法を見つけることがよくあります。プラグアンドプレイコンソールには通常、コンソールユニット自体、1つ以上のコントローラー、および電源とビデオの接続に必要なコンポーネントが付属しています。最近のプラグアンドプレイリリースの多くは、特定のコンソールプラットフォーム用に多数のレトロゲームを配信するためのものでした。これらの例としては、 Atari Flashbackシリーズ、NES Classic Edition、Sega Genesis Mini ^{[6] 、およびNintendo} Game & Watchカラースクリーンシリーズなどのハンドヘルドレトロコンソールがあります。

初期のゲーム機のハードウェアは、カスタマイズされたプリント基板(PCB) として設計され、既知の機能を実行する既存の集積回路チップ、または特定の機能を実行できる消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ(EPROM) チップなどのプログラマブルチップが選択されました。永続的なコンピュータメモリは高価だったため、専用ゲーム機では一般に、ゲームの状態を保存するために プロセッサレジスタを使用するよう制限され、そのためこのようなタイトルの複雑さが制限されていました。アーケード版と家庭用版の両方のPongには、プレーヤーのパドルの電流入力とボールの位置を保存するレジスタを使用してゲームの状態を更新し、それを表示装置に送信するロジックおよび計算チップがいくつかありました。^[7]当時のより高度な集積回路(IC) を使用しても、設計者は、ビデオゲーム開発で通常行われるプログラミングではなく、電気的プロセスを通じて実行できることに制限されていました。

コンソール ハードウェアの改良に続いて、マイクロプロセッサ技術と半導体デバイス製造も改良されました。^{[8]製造プロセスによってチップ上のフィーチャ サイズ (通常は}ナノメートル単位)を縮小できるようになり、より多くのトランジスタやその他のコンポーネントをチップに搭載できるようになりました。同時に、回路速度とチップが実行できる潜在的な周波数が向上し、熱放散も減少しました。チップはより大きなダイ上に製造できるようになり、フィーチャの数と有効な処理能力がさらに増加し​​ました。ランダム アクセス メモリは、チップあたりのトランジスタ密度が高くなったことでより実用的になりましたが、メモリの正しいブロックに対応するには、プロセッサを更新してより大きなワード サイズを使用し、チップ通信でより大きな帯域幅を割り当てる必要がありました。^[8]これらの改良により製造コストは増加しましたが、全体的な処理能力の向上に比べると増加率ははるかに低く、家庭用コンピュータやコンソールが消費者にとって安価になるのに役立ちました。これらはすべて、ムーアの技術改良の法則に関連しています。^[8]

1980 年代から 1990 年代のコンソールでは、これらの改善は 1980 年代後半から 1990 年代の「ビット戦争」のマーケティングで明らかでした。このとき、コンソール メーカーはコンソールのプロセッサのワード サイズをセールス ポイントとして重視していました。^[9] 2000 年代以降のコンソールは、メモリ、ストレージ機能、ネットワーク機能を組み込んで過去の制限を回避し、パーソナル コンピュータに似たものになっています。^[10]パーソナル コンピュータとの融合により、コンピューター ゲームとコンソール ゲームの両方のソフトウェア開発が容易になり、開発者は両方のプラットフォームをターゲットにできるようになりました。ただし、コンソールはコンピューターとは異なり、ほとんどのハードウェア コンポーネントは、開発者に一貫したパフォーマンス目標を保証するために、コンソール メーカーとハードウェア コンポーネント プロバイダーの間で事前に選択およびカスタマイズされています。パーソナル コンピュータのマザーボードは、消費者が希望するハードウェア コンポーネントを追加できるように設計されているのに対し、コンソールの固定されたハードウェア セットにより、コンソール メーカーはマザーボードとハードウェアのサイズと設計を最適化でき、多くの場合、主要なハードウェア コンポーネントをマザーボードの回路自体に統合できます。多くの場合、中央処理装置やグラフィック処理装置などの複数のコンポーネントを1つのチップに統合することができ、これはシステムオンチップ（SoC）とも呼ばれ、サイズとコストをさらに削減できます。^[11]さらに、コンソールはCPUやGPUなど、ユニットに高いゲームパフォーマンスをもたらすコンポーネントに重点を置く傾向があり、価格を予想範囲内に抑えるためのトレードオフとして、一般的なパーソナルコンピュータと比較してメモリとストレージスペースを少なく使用します。^[12]

業界の初期の頃は、ほとんどのゲーム機がゲーム機を販売する会社によって直接製造されていましたが、今日の多くのゲーム機は、 CPUやGPU機能のAMDやNVidiaなどの部品サプライヤー、電子機器製造サービスなどの契約製造業者、 FoxconnやFlextronicsなどの工場などを含むバリューチェーンを通じて構築されるのが一般的です。完成したゲーム機は通常、会社自身でテスト、配布、修理されます。^[13] MicrosoftとNintendoはどちらもこの方式をゲーム機に採用していますが、Sonyは部品サプライヤーを除いてすべての生産を社内で行っています。

コンソール ハードウェア内でよく見られる要素には、次のようなものがあります。

マザーボード

CPU を含むすべての主要チップが搭載されているプラ​​イマリ PCB。

ドーターボード

マザーボードに接続され、追加機能に使用されるセカンダリ PCB。これらには、マザーボード全体を交換せずに後で簡単に交換できるコンポーネントが含まれる場合があります。

中央処理装置(CPU)

コンソール上のメイン処理チップであり、ほとんどの計算作業負荷を実行します。

コンソールの CPU は、一般的にワード サイズ( 8 ビットや64 ビットなど) とクロック速度または周波数(ヘルツ単位) によって定義されます。一部の CPU では、クロック速度はソフトウェアのニーズに応じて可変です。一般に、ワード サイズが大きくクロック サイズが速いほどパフォーマンスは向上しますが、実際の速度には他の要因も影響します。

コンソールのCPUのもう一つの特徴は、命令セットアーキテクチャです。命令セットは、チップ上で特定の結果を達成するためにCPUに送信される低レベルのマシンコードを定義します。特定の世代のコンソールのCPUの命令セットアーキテクチャの違いは、ソフトウェアの移植性を困難にする可能性があります。これは、メーカーが他社と競争するための1つの手段として、ソフトウェアタイトルを自社のプラットフォーム専用にするために使用されていました。^{[14]第6世代より前のコンソールでは通常、ハードウェアとソフトウェアの開発者が最も使い慣れたチップが使用されていましたが、パーソナルコンピューターが}x86アーキテクチャで安定するにつれて、コンソールメーカーはコンピューターとコンソール間でゲームを簡単に移植できるようにするためにそれに追随しました。^[15]

新しい CPU には複数の処理コアが搭載されている場合もあり、これも仕様で識別されます。マルチコア CPUにより、ゲームのレンダリング エンジンを管理するスレッド、ゲームの物理エンジンを管理するスレッド、プレイヤーの入力を評価するスレッドなど、最新のゲームでマルチスレッドと並列コンピューティングが可能になります。

グラフィック処理装置(GPU)

CPU からのデータをコンソールのビデオ出力にレンダリングする処理ユニット。

初期のコンソール世代では、これは通常、ビットマップグラフィックスやスプライトの操作などの単純なグラフィック処理ルーチンに限定されており、それ以外はすべて整数演算を含み、これらのルーチンを完了するために必要なメモリの量を最小限に抑えていました。メモ。たとえば、Atari 2600はビデオとオーディオを処理する独自のテレビインターフェイスアダプターを使用していましたが、Nintendo Entertainment Systemはピクチャープロセッシングユニットを使用していました。コンソールの場合、これらのGPUは、適切なアナログ形式でブラウン管テレビ、NTSC（日本と北米で使用）またはPAL（主にヨーロッパで使用）に信号を送信するようにも設計されていました。これら2つの形式は、リフレッシュレートが60ヘルツと50ヘルツで異なり、PAL市場向けに製造されたコンソールとゲームでは、CPUとGPUをより低い周波数で使用していました。^[16]

1990 年代初頭のリアルタイム ポリゴン 3D グラフィックス レンダリングの導入は、コンソール用ビデオ ゲームだけでなく、アーケード ゲームやパソコン ゲームでも革新的であり、リアルタイム3D レンダリングに必要な浮動小数点計算を実行できる GPU の開発につながりました。CPU とは対照的に、コンソールやコンピュータ向けの最新の GPU (主にAMDとNVidiaが製造) は、1 つのチップ内に多数のコンピューティング ユニット/ストリーミング マルチプロセッサ (それぞれベンダーによる) を備えた高度に並列化されたコンピューティングデバイスです。各コンピューティング ユニット/マイクロプロセッサには、スケジューラ、多数のサブプロセッシング ユニット、メモリ キャッシュとバッファ、ディスパッチ ユニットと収集ユニットが含まれており、これらも本質的に高度に並列化されています。最新のコンソール GPU は、CPU とは異なる周波数で実行でき、可変周波数で実行して、消費電力の増加と引き換えに処理能力を高めることもできます。^[17]コンソールのGPUの性能は、1秒あたりの浮動小数点演算回数（FLOPS）で推定できますが、より一般的にはテラフロップス（TFLOPS = 10 ¹² FLOPS）で推定されます。ただし、特にコンソールの場合、CPU、メモリ帯域幅、コンソールアーキテクチャなど、他のいくつかの要因がGPUの実際のパフォーマンスに影響を与える可能性があるため、これは大まかな数値と見なされます。^[18]

コプロセッサ

コンソール上の他の専用機能を処理するために使用される追加のプロセッサ。たとえば、初期のコンソールの多くにはオーディオ コプロセッサが搭載されていました。

ノースブリッジ

CPU と GPU 以外で、通常はコンピューター上で最も高速な処理要素を管理するプロセッサ ユニット。通常、CPU、GPU、オンボード RAM 間のデータ通信と、サウスブリッジとの情報の送受信が行われます。

サウスブリッジ

ノースブリッジに対応するサウスブリッジは、コンソールの低速処理コンポーネント、通常は内部ストレージやコントローラーなどの接続デバイスを含む入出力(I/O)を処理する処理ユニットです。

BIOS

コンソールの BIOS (基本入出力システム) は、コンソール回路基板のファームウェア チップに組み込まれた基本的な命令セットで、コンソールが最初に電源を入れたときに操作を指示するために使用されます。オンボード ストレージが導入される前の古いコンソールでは、BIOS が実質的にコンソールのオペレーティング システムとして機能していましたが、最近のコンソールでは、BIOS は内部メモリからコンソールのオペレーティング システムをロードするために使用されます。

ランダムアクセスメモリ(RAM)

高速な読み取りと書き込みのために設計されたメモリ ストレージ。ゲーム中にゲームに関する大量のデータを保存して、低速のゲーム メディアからの読み取りを回避するために、コンソールでよく使用されます。RAM メモリは、通常、コンソールの電源を切ると維持されません。使用可能な RAM の量に加えて、コンソールのパフォーマンスの重要な測定基準は、RAM の帯域幅、つまり RAM の書き込みと読み取りが 1 秒あたりのバイト数でどれだけ速いかです。これは、これらのチップ自体に高メモリ キャッシュを必要とせずに、必要に応じて CPU と GPU 間で高速に転送する必要があるデータです。

内部ストレージ

新しいコンソールには、データを永続的に保存するためのフラッシュメモリ、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD) などの内部ストレージデバイスが搭載されています。内部ストレージの初期の用途はゲームの状態を保存するためのものでしたが、最近ではコンソールのオペレーティングシステム、ゲームのパッチとアップデート、インターネット経由でダウンロードしたゲーム、それらのゲームの追加コンテンツ、購入した映画や音楽などの追加メディアを保存するために使用できます。ほとんどのコンソールは、システムの著作権を尊重しながらこのストレージ上のデータを管理する手段を提供します。PlayStation 5やXbox Series Xなどの新しいコンソールは、ストレージだけでなく、コンソールのRAMを補強するために高速SSDを使用しています。I/O速度とシステムソフトウェアに組み込まれた解凍ルーチンの使用を組み合わせることで、全体的な読み取り速度がオンボードRAMの速度に近づくためです。^[19]

電源

電源装置は、壁のコンセントからのAC 電源をコンソールの電子機器に必要なDC 電源に変換するほか、電力サージが発生した場合にその電力を調整するのにも役立ちます。一部のコンソールの電源装置はユニットに内蔵されており、ユーザーはユニットを壁のコンセントに直接差し込みますが、多くの場合、コンソールにはAC アダプタ(俗に「パワー ブリック」と呼ばれる) が付属しており、ユニットの外部で電力を変換します。ハンドヘルド ユニットでは、電源はバッテリー コンパートメントから供給されるか、オプションで AC アダプタからの直接電源接続から供給されるか、ユニットに内蔵された充電式バッテリー パックから供給されます。

冷却システム

より高度なコンピューティング システムは熱を発生するため、ハードウェアを安全な動作温度に保つためにアクティブな冷却システムが必要です。多くの新しいコンソールは、内部コンポーネントを冷却するための良好な対流熱伝達を保証するために、冷却ファン、設計された冷却フィン、内部レイアウト、およびケース上の戦略的に配置された通気口を備えて設計されています。

メディアリーダー

ゲームカートリッジの導入以来、ほぼすべてのコンソールには、ゲームメディア用のカートリッジポート/リーダーまたは光学ドライブが搭載されています。後期のコンソール世代では、コンソールのコストを削減し、消費者がゲームをデジタル配信で入手できるようにするために、メディアリーダーのないオプションが提供されるようになりました。たとえば、Xbox One S All-Digital EditionやPlayStation 5 Digital Editionなどです。

場合

すべてのコンソールは、電子機器を損傷から保護し、冷却のための空気の流れを制限するためにケースに収められています。

入力/出力ポート

電源、コントローラー、テレビまたはビデオ モニター、外部ストレージ デバイス、インターネット接続、およびその他の機能を接続するためのポートは、コンソールの戦略的な場所に配置されています。コントローラー接続は通常、コンソールの前面にありますが、電源とその他のほとんどの接続は、ケーブルが邪魔にならないように背面にあります。

すべてのゲームコンソールでは、プレイヤーキャラクターを特定の方向に動かす方法と、ジャンプやゲーム世界とのやり取りなどのゲーム内アクションを実行するためのさまざまなボタンを提供するために、ゲームコントローラーを介したプレイヤー入力が必要です。^[20]コントローラーは長年にわたって機能が増えてきましたが、パソコンやモバイルゲームと比較すると、ゲームに対するコントロールは依然として劣っています。^[21]ゲームで使用できるコントローラーの種類によって、コンソールゲームのプレイ方法やプレイできる方法が根本的に変わる可能性があります。^{[22] [23] [24]}ただし、これにより、コンソールで利用できる比較的限られたコントロールに対応するゲームを作成するためのゲームデザインの変更も促されました。^[25]

コンソールの歴史を通じて、コントローラーにはさまざまなスタイルがありました。一般的なタイプには次のようなものがあります。

パドル

1 つのノブまたはダイヤルと、通常は 1 つまたは 2 つのボタンを備えたユニット。ノブを回すと、通​​常、画面上のオブジェクトを 1 つの軸に沿って移動できます (卓球ゲームのパドルなど)。ボタンには追加の機能がある場合があります。

ジョイスティック

複数の方向に自由に回転できる長いハンドルと 1 つ以上のボタンを備えたユニット。このユニットはジョイスティックが押された方向を感知し、ゲーム内で 2 方向に同時に移動できるようにします。

ゲームパッド

さまざまなボタン、トリガー、方向コントロール ( D パッドまたはアナログ スティック、またはその両方)を含むユニット。これらは、コンソール ハードウェアの第 3 世代以降、最も一般的なタイプのコントローラーになりました。人間工学的な機能を維持しながら、プレーヤーにより多くのボタンと方向コントロールを提供するために、デザインがより詳細になっています。

他にも多数のコントローラタイプが存在し、モーションコントロールをサポートするもの、ハンドヘルドおよび一部のコンソールでのタッチスクリーンサポート、レースゲーム用のレーシングホイール、シューティングゲーム用の光線銃、リズムゲーム用の楽器コントローラなど、特定の種類のゲーム用の特殊なコントローラなどがある。 一部の新しいコンソールでは、マウスとキーボードデバイスもオプションでサポートされている。 1988年のセガジェネシス（別名メガドライブ）や1993年の3DOインタラクティブマルチプレイヤーなどの一部の古いコンソールでは、オプションのマウスをサポートしており、どちらも専用のマウスが作られていたが、そのコンソールのような3DOマウスは失敗に終わり、セガ用のマウスはゲームのサポートが非常に限られていた。 セガはオプションのメナサー（ワイヤレス赤外線光線銃）もサポートしており、これらは一時期ゲームで人気があった。 また、野球のバット型コントローラである BatterUPもサポートしている。

コントローラーは、有線接続でコンソール自体に接続することも、ファミコンのようにコンソールに有線接続される特殊なケースや、ワイヤレス接続で接続することもできます。コントローラーには、有線接続でコンソールから供給される電源、またはワイヤレス接続の場合はバッテリーまたは充電式バッテリー パックから供給される電源が必要です。コントローラーは、名目上はハンドヘルド ユニットに組み込まれていますが、新しいものの中には、別個のワイヤレス コントローラーも使用できるものもあります。

最初のゲーム コンソールは専用のゲーム システムで、ゲームはコンソールのハードウェアにプログラムされていましたが、フェアチャイルド チャンネル F では、コンソールの内部回路とは別の形式でゲームを保存する機能が導入され、消費者はシステムでプレイする新しいゲームを購入できるようになりました。チャンネル F 以降、ほぼすべてのゲーム コンソールは、何らかの形式でゲームを購入したり交換したりする機能を備えていますが、その形式は技術の進歩とともに変化しています。

ROMカートリッジまたはゲームカートリッジ

読み取り専用メモリ(ROM) カートリッジは、フェアチャイルド チャンネル F で導入されました。ROM カートリッジは、プラスチック製のケースに収められたプリント基板(PCB) と、デバイスをコンソールに接続するためのコネクタで構成されています。基板には、ソフトウェアが書き込まれた読み取り専用メモリなど、さまざまなコンポーネントを含めることができます。後のカートリッジでは、任天堂のSuperFXチップなどのコプロセッサなどの追加コンポーネントを基板に導入して、コンソールのパフォーマンスを強化できるようになりました。^[26] Turbografx-16などの一部のコンソールでは、スマート カードのような技術を使用してカートリッジをクレジットカード サイズのシステムに平らにしました。これにより、製造コストを削減できましたが、回路に追加できる機能が制限されました。^{[27] PCB ベースのカートリッジは、第 5 世代のコンソールで光メディアが導入されたことにより衰退しました。最近では、ROM カートリッジはメモリ密度が高く、低コストの}フラッシュ メモリをベースにしており、ゲームの大量生産が容易になっています。ソニーはPlayStation Vitaにこの方式を採用し^[28]、任天堂は3DSとSwitch製品にROMカートリッジを使い続けている。

光学メディア

CD-ROM、DVD、Blu-rayなどの光学メディアは、第5世代で小売流通の主なフォーマットとなった。CD-ROMフォーマットは第4世代の真っただ中である1990年代に人気を博し、ゲームメディアとしてはCD-ROMの方が製造コストが安く、製造速度も速く、はるかに大きなストレージスペースを提供し、フルモーションビデオの可能性もあった。^[29]いくつかのゲーム機メーカーは第4世代のゲーム機にCD-ROMアドオンを提供しようとしたが、これらはゲーム機本体とほぼ同じくらい高価でうまくいかなかった。代わりに、CD-ROMフォーマットは第5世代のゲーム機に統合され、DVDフォーマットは第7世代までにほとんどのゲーム機に導入され、Blu-rayは第8世代までに導入された。ゲーム機メーカーは、ゲームキューブで使用された任天堂の光ディスクや、PlayStation Portableでのソニーのユニバーサルメディアディスクなど、コピープロテクションに独自のディスクフォーマットも使用してきた。

デジタル配信

第 7 世代のコンソール以降、ほとんどのコンソールにはインターネットへの統合接続とコンソールの内部および外部ストレージが組み込まれており、プレーヤーはゲーム メディアなしで新しいゲームを入手できます。任天堂、ソニー、マイクロソフトの 3 社はすべて、消費者が新しいゲームを購入してコンソールにダウンロードするための統合ストアフロントを提供しており、異なるコンソール間で消費者の購入を維持し、時々セールやインセンティブを提供しています。

クラウドゲーム

第 8 世代のコンソールを通じてインターネット アクセス速度が向上するにつれて、クラウド ゲームはメディア形式としてさらに注目を集めるようになりました。消費者はゲームをダウンロードする代わりに、クラウド ゲーム サービスから直接ゲームをプレイします。ローカル コンソールで実行された入力はインターネット経由でサーバーに送信され、レンダリングされたグラフィックとオーディオが返されます。ネットワーク転送の遅延は、現時点ではクラウド ゲームの主要な制限のままです。

1980年代から1990年代にかけて、初期のパーソナルコンピュータでは、テープドライブやフロッピーディスクなどの磁気ストレージがソフトウェア配布によく使われていたが、このフォーマットはコンソールシステムではあまり使われなかった。テープドライブを使用したBally AstrocadeやAPF-M1000、ファミコン用のディスクシステム^{[30] 、ニンテンドー64用の}ニンテンドー64DDなどの試みもあったが、磁気メディアはゲームカートリッジよりも壊れやすく、揮発性であったため、用途は限られていた。^[31]

内蔵ストレージに加えて、新しいコンソールでは、ゲームデータ、ダウンロードしたゲーム、またはコンソールのその他のメディアファイルを保存するために外部ストレージメディアを使用できるようになっています。 外部ストレージの初期のイテレーションは、フラッシュベースのメモリカードを使用して実現されました。これは、最初はNeo Geoで使用され、PlayStation で普及しました。 任天堂は、3DS と Switch のストレージ機能を拡張し、現在のSD カード形式を標準化することで、このアプローチをサポートし続けています。 コンソールがUSBポートの使用を組み込むようになると、Xbox 360 などの USB 外付けハードドライブのサポートも追加されました。

インターネット対応のゲーム機では、ゲーム機メーカーは、ゲーム機の基本機能に加えて付加価値サービスを提供する無料および有料のサブスクリプション サービスの両方を提供しています。無料サービスでは通常、ユーザー ID サービスとデジタル ストアへのアクセスが提供され、有料サービスでは、プレーヤーはオンライン ゲームをプレイしたり、ソーシャル ネットワーキングを通じて他のユーザーと交流したり、サポートされているゲームのクラウド セーブを使用したり、定期的に無料のタイトルにアクセスしたりできます。このようなサービスの例としては、Xboxネットワーク、PlayStation Network、Nintendo Switch Onlineなどがあります。

一部のゲーム機では、既存のゲーム機に取り付けて機能を拡張するさまざまなアドオンやアクセサリが開発されました。その最たる例は、第 4 世代のゲーム機用のさまざまな CD-ROM アドオン (TurboGrafx CD、Atari Jaguar CD、Sega CDなど) です。その他のアドオンの例としては、Sega Genesis用の32X (古いゲーム機の所有者が新しいゲームをプレイできるようにすることを目的としていましたが、技術的な欠陥がいくつかありました) や、 GameCube 用のGame Boy Player ( Game Boy のゲームをプレイできるようにする) などがあります。

消費者は、上記のカテゴリ以外にも、コンソール用のさまざまなアクセサリを購入することができます。これには次のようなものが含まれます。

ビデオカメラ

これらは、パソコンで使用するのと同じように、ウェブカメラのようにインターネットに接続されたコンソールで他の友人とのコミュニケーションに使用できますが、コンソールのビデオカメラ アプリケーションは、拡張現実/複合現実やモーション センシングゲームでより一般的に使用されます。PlayStationコンソールのEyeToyやXbox コンソールのKinectなどのデバイスは、さまざまなゲームがそれぞれのシステムでこれらのデバイスをサポートするための中心点でした。

標準ヘッドセット

ヘッドセットはヘッドフォンとマイクを組み合わせたもので、同じ部屋にいる他のプレイヤーに迷惑をかけずに他のプレイヤーとチャットすることができます。

バーチャルリアリティヘッドセット

一部のバーチャルリアリティ (VR) ヘッドセットは、コンソールから独立して動作したり、メインの処理システムとしてパソコンを使用したりすることができます。2020 年現在、コンソールで直接 VR をサポートしているのはPlayStation VR^[update]のみですが、他のメーカーも他のコンソールでの VR サポートを計画しています。

ドッキングステーション

ハンドヘルド システムや Nintendo Switch などのハイブリッド システムの場合、ドッキング ステーションを使用すると、ハンドヘルドを簡単に挿入してバッテリーを充電したり、サポートされている場合はハンドヘルドをテレビ画面に接続したりすることができます。

コンソールまたはゲーム開発キットは、通常、コンソールと同じコンポーネントと、デバッグ目的でユニットをコンピューターまたはその他の監視デバイスに接続できるようにするための追加のチップとコンポーネントを含む特殊なハードウェアユニットです。コンソールメーカーは、開発者が新しいシステム用にゲームを準備する時間を与えるために、コンソールの予定発売の数か月前に、登録された開発者にコンソールの開発キットを提供します。これらの最初のキットは通常、コンソールの設計に関する企業秘密を保護するための特別な機密保持条項の下で提供され、この機密保持の一環として開発者に高額で販売されます。^[12]パーソナルコンピューターと共通の機能を共有する新しいコンソールでは、専用の開発キットが使用されなくなる可能性がありますが、開発者は引き続きメーカーからソフトウェア開発キットへのアクセス権を登録して購入する必要があります。たとえば、消費者向けのXbox One は、 Microsoft に料金を支払ってゲーム開発の意図を登録すれば、ゲーム開発に使用できます。^[32]

任天堂ファミコン/任天堂エンターテインメントシステムの発売以来、ほとんどのビデオゲームコンソールメーカーは、そのシステム向けに開発できるゲームを制限する厳格なライセンス制度を採用しています。開発者とそのパブリッシャーは、通常、販売されたユニットあたりのロイヤリティに基づいて、メーカーに料金を支払わなければなりません。コストはメーカーによって異なりますが、2012年にはユニットあたり約3〜10米ドルと推定されています。ブランド権などの追加料金を加えると、一般的に業界全体で、販売されたゲームごとにコンソールメーカーに支払われるロイヤリティ率は30％になりました。^{[33] [34]}これは、システム用に開発するための開発キットの取得コストとは別に発生します。

ライセンス料は、いくつかの方法で徴収される。任天堂の場合、同社は通常、自社のロックアウトチップと自社システム用の光学メディアを使用してゲームカートリッジの生産を管理しており、開発者または発行者に、製造したコピーごとに前払い料金を請求している。これにより、任天堂はリリース前にゲームのコンテンツを確認し、システムに含めるのが適切ではないと思われるゲームを拒否することもできる。これにより、NESで700を超える無許可のゲームが生まれ、^[35]ハードウェアロックアウトチップを回避して任天堂にロイヤリティを支払わずに販売する方法を見つけた他の任天堂カートリッジベースシステム向けの多数のゲームが生まれた。たとえば、子会社のテンゲンのアタリがそうだ。 [36]このライセンス方式は、ロックアウトチップ技術を使用する他のほとんどのカートリッジベースコンソールメーカーでも同様に使用されていた。 [ ^{37 ]}

光学メディアの場合、ゲーム機メーカーがメディアの製造を直接管理できない場合があり、開発者またはパブリッシャーは通常、ゲーム機の独自のストレージ形式にアクセスしてメディアを保管するライセンス契約を締結する必要があり、ゲームのパッケージにゲーム機とメーカーのロゴやブランドを使用するためにライセンス契約を締結する必要があります。ライセンス料は、販売時のロイヤリティとして支払われます。^[33]デジタル配信への移行に伴い、ゲーム機メーカーがゲームのデジタルストアフロントを運営するようになり、ストアフロントで配信するゲームを登録するにはライセンス料がかかります。これにより、再びゲーム機のブランドとロゴにアクセスできるようになります。メーカーは、販売ごとにロイヤリティとして手数料を受け取ります。^[33]どちらの場合でも、ゲーム機メーカーは、システムに不適切と思われるゲームをレビューして拒否し、ライセンス権を拒否することができます。

インディーゲーム開発の台頭に伴い、大手コンソールメーカーは、小規模な開発者がはるかに低コストで、ロイヤルティ率を下げてコンソールにゲームを公開できるように、エントリーレベルのルートを開発しました。マイクロソフトのID@Xboxのようなプログラムは、開発規模の小ささとチームのニーズを検証した後、開発者に必要なツールのほとんどを無料で提供します。^[38]

同様のライセンス概念がサードパーティのアクセサリメーカーにも適用されます。^[33]

コンソールは、ほとんどの消費者向け電子機器と同様に、寿命が限られている。古いコンソールのハードウェアをアーカイブや歴史的目的で保存することには大きな関心が寄せられており、古いコンソールのゲームやアーケード、パソコンのゲームは依然として関心を集めている。コンピュータプログラマーやハッカーは、パソコンや他のコンソールで実行できるエミュレーターを開発しており、古いコンソールのハードウェアをシミュレートしてそのコンソールのゲームを実行できるようにしている。コンソールハードウェアのソフトウェアエミュレーターの開発は合法であることが確立されているが、著作権をめぐる法的疑問は未解決のままである。たとえば、コンソールのファームウェアやゲームのROMイメージのコピーの取得は、米国のデジタルミレニアム著作権法などの法律により、特定のアーカイブ目的を除き違法とされている。^[39]エミュレーション自体は合法であるが、任天堂は自社のシステムをエミュレートする試みに対して非常に保護的であると認識されており、そのようなプロジェクトを閉鎖するために早期に法的措置を講じている。^[40]

古いゲームやコンソールの移行をサポートするために、メーカーは同じファミリーのコンソールで下位互換性をサポートし始めました。ソニーは、オリジナルのPlayStationコンテンツを再生できるPlayStation 2で家庭用ゲーム機で最初にこれを実行し、その後、多くの後続のコンソールで求められる機能になりました。^{[41]下位互換性機能には、} Xboxコンソールファミリーなどの新しいコンソールで以前のコンソールゲームを直接サポートすること、^[42]任天堂のバーチャルコンソールなどのエミュレートされたゲームの配信、またはPlayStation Nowサービスのようにこれらの古いゲームにクラウドゲームサービスを使用することが含まれます。

コンソールはさまざまな構成で出荷されることがあるが、通常はコンソール、コントローラー1台、場合によっては同梱ゲームを含む基本構成が1つ含まれる。メーカーは、追加のコントローラーやアクセサリ、または異なる同梱ゲームを含む代替在庫管理単位（SKU）オプションを提供する場合がある。特別なコンソールエディションには、特定のビデオゲームやシリーズ専用のアートが施されたユニークなケースやフェイスプレートが付属し、ファンへの特別なインセンティブとしてそのゲームにバンドルされることがある。同梱ゲームは通常、ファーストパーティのゲームであり、コンソールの主なマスコットキャラクターが登場することが多い。^[43]

最近のコンソール世代では、同じベースコンソールシステムの複数のバージョンが発売時に提供されたり、中間世代のリフレッシュとして発表されたりしています。場合によっては、ハードウェアの一部をより安価で効率的な部品に置き換えたり、今後の生産に向けてコンソールの設計を合理化したりするだけです。PlayStation 3は、 CPUとGPUのプロセスノードサイズを大幅に削減するなどの技術的改善により、その寿命の間にそのようなハードウェアのリフレッシュを数回行いました。 ^[44]これらの場合、ハードウェアのリビジョンモデルはパッケージにマークされ、消費者がどのバージョンを入手しているかを確認できます。^[45]

他のケースでは、ハードウェアの変更により、同じコンソール ファミリー内で複数のラインが作成される。すべてのリビジョンのベース コンソール ユニットは基本的なハードウェアを共有しますが、内部ストレージ スペースや RAM サイズなどのオプションは異なる場合があります。ストレージと RAM が多いシステムは、より高性能なバリアントとしてマークされ、より高価になりますが、元のユニットは低価格オプションのままになります。たとえば、Xbox Oneファミリーでは、Microsoft は、より高性能なコンソールとして中期世代のXbox One X 、より低コストの基本コンソールとしてXbox One S 、およびユーザーがすべてのゲームをデジタルでダウンロードできることを理由に光学ドライブを削除した特別なXbox One S All-Digital Editionリビジョンをリリースし、Xbox One S よりもさらに低価格で提供しました。これらのケースでは、開発者は、ゲームの小売バージョンにパッチを適用することで、より高性能なコンソールでより適切に動作するようにゲームを最適化できることがよくあります。^[46] Nintendo 3DSの場合、New Nintendo 3DS はメモリとプロセッサがアップグレードされ、新しいゲームはアップグレードされたユニットでのみ実行でき、古いベース ユニットでは実行できません。^[47]また、ハードウェアコンポーネントを大幅に削減した「スリム化」されたコンソールオプションも数多く存在し、これにより消費者への販売価格が大幅に引き下げられましたが、Wiiに比べてオンラインコンポーネントが欠如したWii Miniのようにコンソールから特定の機能が削除されていたり、テレビに接続するために必要なRFハードウェアがバンドルされていないNew-Style NESのように、消費者がまだ所有していない場合は追加のアクセサリや配線を購入する必要があったりしました。^[48]

1970年代と1980年代に最初に発売されたときのコンソールは約200〜300ドルでしたが、^[49] ROMカートリッジの導入により、各ゲームの平均価格は約30〜40ドルでした。^[55]時が経つにつれて、基本コンソールユニットの発売価格は一般的に約400〜500ドルに上昇し、^[49]平均的なゲームの価格は60ドルでした。^[55]例外的に、1990年代初頭のROMカートリッジから光メディアへの移行期には、400ドルを超え、 700ドルにまで達する高価格のコンソールがいくつか見られました。その結果、これらの最初の光メディアコンソールの売上は一般的に低迷しました。^[49]

インフレ調整後、ゲーム機の価格は一般的に下落傾向にあり、初期世代の800〜1,000ドルから現在のゲーム機では500〜600ドルまで下がっている。これはあらゆるコンピュータ技術に共通しており、コンピューティングの性能と機能の向上が、それらの向上を達成するための追加コストを上回っている。^{[49]さらに、米国では、ゲーム機の価格は一般的に一定しており、ゲーム機の発売年の}米国国勢調査データに基づくと、世帯収入の中央値の0.8％から1％の範囲内である。^[49]

任天堂エンターテインメントシステム以降、ゲーム機の価格はレイザーブレードモデルで安定しており、ゲーム機はメーカーにほとんど利益がないかまったくない状態で販売されているが、ゲーム機のライセンス料やゲーム機周辺の付加価値サービス（Xbox Liveなど）により、ゲームが販売されるたびに収益が得られる。^{[40] [56] [57]}ゲーム機メーカーは、ゲーム機の発売当初はゲーム機の販売で損失を被り、その後、小売価格を変えずに、より安価な部品や製造プロセスに切り替えることで、収益分配と価格回復で回復することを期待していることさえ知られている。^[58]ゲーム機は一般的に5年の製品寿命を持つように設計されているが、メーカーは最近の世代の製品では7年から10年というより長い寿命を持つと考えている。^[59]

ビデオゲーム産業のサブセットとしてのビデオゲーム機市場における競争は、比較的近代的な歴史、映画産業に匹敵する急速な成長、他のセクターと比較して頻繁な変化などから、経済学の関心領域となっている。^{[50] [10]}

規制のない競争が市場に与える影響は、業界の初期に2度見られました。業界が最初の崩壊を迎えたのは1977年で、マグナボックス オデッセイ、アタリのポンの家庭用バージョン、コレコ テルスターが発売された後でした。これにより、他のサードパーティメーカーがゼネラルインスツルメンツの安価なプロセッサチップを使用して独自の家庭用ゲーム機を作り、1977年までに市場に溢れかえりました。^{[60] : 81–89} 1983年のビデオゲームの崩壊は、より安価なパーソナルコンピュータとの競争など、複数の要因によって引き起こされましたが、規制のない競争も要因の1つでした。多数のサードパーティゲーム開発者が、アクティビジョンの成功に倣ってアタリ2600とインテリビジョン向けのサードパーティゲームを開発しようとし、低品質のゲームを市場に溢れさせ、高品質のゲームでさえ売れにくくなったのです。^{[61]任天堂は、任天堂エンターテインメントシステムを欧米地域でリリースする際に、どのゲームがコンソール向けに公開されるかを制御する手段として、ロックアウトチップ}であるチェック集積回路を実装しました。ライセンス契約の一環として、任天堂はさらに、開発者が2年間、同じゲームを別のコンソールでリリースすることを禁止しました。これは、コンソール開発の技術的制限を超えたゲームに対してコンソールの独占権を確保するための最初の手段の1つとして機能しました。 ^[62]

任天堂エンターテインメントシステムは、ビデオゲームのマスコットをコンソールシステムの代表として売り込み、宣伝するというコンセプトも導入した。NESの場合はマリオだった。ビジネスでマスコットを使うことは日本では伝統で、パックマンなどのアーケードゲームではすでに成功していた。マリオは、ユーモアにあふれた遊び心のあるコンソールとして、NESのアイデンティティとして使われた。^{[43] [63]}マリオは、NESが欧米で発売されるとすぐに人気となり、次世代のコンソールが登場すると、他のメーカーは自社のマスコットをマーケティングの最前線に押し出した。最も顕著なのは、ソニック・ザ・ヘッジホッグを使ったセガだ。^[64]マスコットの主力ゲームをめぐる任天堂とセガのライバル関係は、第4世代コンソールの「コンソール戦争」の一部となった。それ以来、メーカーは通常、自社のマスコットやその他のファーストパーティゲームを、発売時やクリスマス近くなどの重要な販売時期にコンソールの売り上げを伸ばすために使われるコンソールバンドルの主要タイトルとして位置づけてきた。^[43]

同じ頃、コンソールメーカーが利用した別の種類の競争上の優位性は、「ビット」、つまりメインCPUが使用するワードサイズの概念でした。TurboGrafx-16は、ビットサイズを売りにした最初のコンソールで、「16ビット」コンソールとして宣伝されましたが、これはアーキテクチャの一部にしか言及しておらず、CPUはまだ8ビットユニットでした。それにもかかわらず、メーカーは消費者がコンソールのセールスポイントとしてビットの概念に固執していることに気付き、第4、第5、第6世代では、これらの「ビット戦争」がコンソールの宣伝に大きく影響しました。^[9] CPUアーキテクチャがワードサイズを増やす必要がなくなり、代わりにマルチコアCPUなどのパフォーマンスを向上させる他の手段ができたため、ビットの使用は減少しました。^[9]

一般的に、ゲーム機の数が増えると消費者の選択肢が増え、競争が激しくなるが、タイトルの独占性により、消費者にとってゲーム機の選択はほとんどの人にとって「全か無か」の決定となった。^[10]さらに、第5世代と第6世代で利用可能なゲーム機の数が増えるにつれて、ゲーム開発者はどのシステムに焦点を合わせるべきかというプレッシャーを受け、最終的にターゲットプラットフォームの選択を最も売れているものに絞り込んだ。これにより市場は縮小し、セガなどの大手企業はドリームキャストの後にハードウェア事業から撤退したが、ソフトウェア分野では継続した。^[50]事実上、各ゲーム機世代には2つまたは3つの支配的なプレーヤーが存在することが示された。^[10]

2010年代と2020年代のゲーム機市場における競争は、任天堂、ソニー、マイクロソフトの3大メーカーによる寡占状態だと考えられている。3社は自社のゲーム機専用のファーストパーティゲームを組み合わせて使用​​し、少なくとも最初の期間は自社のゲームを独占的に提供するようサードパーティの開発者と独占契約を交渉して、消費者を自社のゲーム機に誘導している。また、CPUやGPUのメーカーと協力して、コンピューターのハードウェアをビデオゲームに適した効果的なものに調整、カスタマイズし、ビデオゲーム機に必要なハードウェアのコスト削減につながった。最後に、ゲーム機メーカーは小売業者と協力して、ゲーム機、ゲーム、アクセサリのプロモーションにも協力している。ゲーム機のハードウェアの価格設定は、小売業者が利益を得られるメーカー希望小売価格とほとんど変わらないが、メーカーとのこうした詳細により、プレミア製品の配置のためのゲームとアクセサリのバンドル販売でより高い利益を確保できる。^[50]これらはすべてネットワーク効果を形成し、各メーカーはパートナーのネットワークの規模を最大化して、競争における全体的な地位を高めようとしている。^[10]

3社のうち、マイクロソフトとソニーはどちらも独自のハードウェア製造能力を持ち、最先端のアプローチを維持しており、新しいコンソール技術を採用することで他社に対して先行者利益を得ようとしています。 ^[50]任天堂はサプライヤーへの依存度が高く、マイクロソフトやソニーと機能ごとに競争するのではなく、ニンテンドーDSとWii以来「ブルーオーシャン」戦略を採用してきました。^[65]

• ゲーム機販売
• ロック解除可能なゲーム
• ビデオゲームのクローン

• フォースター、ウィニー (2005)。ゲーム機百科事典 - コンソール、ハンドヘルド、ホームコンピュータ 1972-2005。ゲームプラン。ISBN 3-00-015359-42007年3月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。

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