NINTENDO 64をオーバークロックして処理落ちを軽減する

1996年に任天堂より発売された家庭用ゲーム機「NINTENDO 64」

CPUはR4300 93.75MHz、GPU/チップセットはRCP(Reality Co-Processor) 62.5MHz、メモリはRDRAM 4MB(8MBに拡張可能)というスペックだが、採用されているCPU R4300は133MHz駆動までのものが発売されていたこともあり、実は動作クロックにマージンがあった。RCPからのベースクロック×倍率がCPUクロックとなるので、倍率を変えることでオーバークロックが行え、一部のゲームで発生する処理落ちを改善するという改造が何年も前から一部で施されているのだが、今回は自分も試しに行ってみた。

まずは64の分解から

本体上部にあるメモリー拡張スロットの蓋を外し、ターミネータパックもしくはメモリ拡張パックを本体から引き抜く。本来はターミネータパックインジェクタというものを使い抜くようだけど、無い場合は溝にマイナスドライバを差し込んでてこの原理で少しづつ動かしていこう。

スーパーファミコン、スーファミJrと同様の特殊ネジが裏側の6か所にあるのでスーファミ系統を分解した際に使ったドライバーを使用して外す。

裏面のネジを外せばケースが上下に分離でき、下側にマザーボードやヒートシンクが備えられている。

最初にメモリ拡張スロット上部にある薄い金属プレートを固定している黒い+ネジ(黄色の丸の箇所)を外しプレートを引き抜く、そのあと5か所のネジ(赤い丸。メモリスロット左右2本は他よりも長い)を外してメモリスロットのシールド板を外し、更にU字になっているヒートシンクを固定している10か所のネジ(緑色)を外してヒートシンクも外す。

ハードオフのジャンクコーナーに長年放置されていた機体なためか埃やシールド板に目立つ錆が点在していたが、言うまでもなく改造後に埃は全て取り払い、錆も紙やすりで削って表面をアルコールで清掃しておいた。

分解の続き

メモリスロットのシールド板とヒートシンクを外したら、今度はシールド板周りにある7か所のネジ(赤い丸。カートリッジスロット左右のネジ2本は他よりも太い)を外し、アルミ板のシールド板をマザーボードから引き剥がす。

最後はACアダプタとAVケーブル接続口にある4本のネジ(赤丸)を外せばケースからマザーボードが取り外せる。

NINTENDO 64のマザーボード。放熱用のアルミ板が三か所のLSI上に貼り付けられているが、赤丸部分がCPU、黄色がRCP、紫色がメモリとなる。今回のオーバークロック改造には赤丸、つまりCPU部分の配線を変えることで可能となる。

CPUのクロック倍率は112ピンと116ピンが、それぞれ+3.3V電源かGND(-)のどちらに繋がっているかで四通りの決まり方をする。

CPU	x1(62.5MHz)	x1.5(93.75MHz)	x2(125MHz)	x3(187.5MHz)
112ピン	GND	+3.3V	GND	+3.3V
116ピン	GND	GND	+3.3V	+3.3V

標準では112ピンが+3.3V・116ピンがGNDに繋がっており倍率1.5、ベースクロックが62.5MHzなので1.5倍の93.75MHzとなる。ここの足を上げてマザーボードの回路から断線した後、目的の倍率になるよう配線を変えられるようにすればいいのだ。

まずはピン上げ。半田ごてで足根本の半田を加熱し、ピンの隙間にニードルやフックなど先の細い工具を差し込んで手前側に差し込む。ピンが隣接するピンとくっついても慌てずにフラックスを塗って、また加熱して丁寧にピンを曲げ直したり、余分な半田を吸い取り線で除去しよう。112・116ピンがマザー、隣接するピンと接触せずショートしていなければ下準備は完了。

オーバークロックすることによって処理速度が上がり処理落ちが軽減すると記事の最初に書いたが、固定されたスペックのハードを想定して開発されたゲームでは処理速度が変わるだけで予期しない不具合も発生したりするため、問題のないゲームのみオーバークロックで動かし、不具合が生じる場合はクロックを標準に戻せるようにスイッチを取り付ける必要もある。

1倍率は標準よりも遅いので無意味、3倍率というのも用意されているが実際に動く機体はほぼないということなので1.5倍(93.75MHz)と2倍(125MHz)だけ切り替えられるようにすればいい。

 用意するものはトグルスイッチ 6P 2回路2接点

3本のピンが二列、計6ピンあるもので、スイッチをどちらかに倒すことで中央の端子が左右の端子を通電、それが2回路分あるというものだ。

回路図は上記の通り。

+3.3Vが流れているどこかのコンデンサ(C81・C131・C134等)の足にトグルスイッチ左右をコンデンサ端子両側と繋ぎ、CPU側のピンをトグルスイッチ中央に繋ぐことで切り替えられるようにしている。

配線例。

本体横にドリルで開けた穴にトグルスイッチを差し込み、手前側にスイッチを倒すと標準クロック、奥側に倒すとオーバークロック動作になるようにした。

倍率変更スイッチを取り付けたら、分解の逆の手順で本体を組み立てて完成。

なお、64の電源を入れている最中にスイッチを切り替えるとフリーズする、最悪の場合壊れる可能性もあるので、切り替える場合は絶対に電源を切った状態で行うこと。

それでは標準クロックとオーバークロックによる動作の違いを、割と処理落ちが激しいNINTENDO 64の名作「ゴールデンアイ 007」のデモプレイを流して比較してみた。

標準クロック(93.75MHz)ではコマ落ちだけでなくCPUの処理不足でゲーム自体がスローになっているシーンが大半だが、オーバークロック後は動作が滑らかとなり、全く同じフレームで並べて流しているはずなのにデモの終了するタイミングはほぼすべてのシーンでオーバークロック時(125MHz)の方が先に終了していることが分かる。

CPU真上にあるアルミ板表面には傷による凹凸が目立ちシールド板との隙間もありそうだったので熱伝導グリスを塗ってテストしたのだが、それでも熱暴走なのかゲームを動かして10～15分くらいするとフリーズすることがあった。CPUとアルミ板を張り付けている熱伝導シート自体も厚みがあって熱伝導率が悪そうだし、ただたんに板を貼っただけに過ぎず放熱は殆ど出来てなさそうなので、オーバークロックする場合は備え付けの熱伝導シートや金属板を取り外しフィン付きのちゃんとしたヒートシンクを薄い熱伝導テープで貼り付ける、風を送るファンを増設するといったことが必須。

※追記：その後色々試したが、どうやら発熱よりも電流不足の方がOC耐性に影響を与えるようだ。電源ユニットをどうにかして定格以上(12V:0.8A、3.3V:2.7A以上)流せる改造にした方が安定しやすい。

また、ゴールデンアイでは熱暴走を除いて動作に支障はなかったものの、他にテストした「バイオレンスキラー」ではイベントシーンで早送り状態となって音声が最後まで再生される前に次のシーンに移行したり、場面切り替わり時にゲームがリセットがかかる時があるなどの不具合が確認できた。

発熱量の増加、ゲームによっては不具合も生じてしまうといった問題も発生するが、効果のあるタイトルでは快適なゲームプレイを実現できるので、改造する技術を持ち生じる不具合に対して対処できる人にはお勧め。

NVMe SSD ブート非対応のマザーボード「Z87X-UD3H」でNVMe SSD ブートを行う

自分のPCはGPUこそ最新のGeForce RTX 3060 Tiにアップグレードしたりしているのだけど、CPUはCore i7 4790K、マザーボードはIntel Z87チップセットの「GIGABYTE Z87X-UD3H」と7年近く前に発売されたパーツを使い続けている。

既に現行のCore i3にすら劣る性能とはいえ、これでも(Cyberpunk 2077を除いて)ゲームを遊ぶのには力不足を感じず、CPUを交換するとなるとマザーボード・メモリ・更には認証しているOSも買い直しとなるので性能向上に対するコストパフォーマンスがGPUに比べて悪いので使い続けている。

短所を言えば、Intelチップセットで公式にNVMe SSDからのブートをサポートしたのが9シリーズ以降となるので、8シリーズとなるこのZ87ではNVMe SSDにOSのインストールが行えないくらいだった。OS用にはSATA SSDを接続しているが、2年以上使っていて書き込み速度がTrimを実行してもシーケンシャル書き込み速度がが論理値の半分程度しかでてこず、稀にディスクチェックが起動時に走るようになってきているのでデータはバックアップは取っているとはいえ交換しておきたいのだが、どうせだったらもっと高速なものにしておきたい。

非対応とはいえ実は8シリーズ以前のマザーボードでもUEFIに手動でNVMeブート用プログラムを組み込めば動かせるという情報を手に入れたのだが、本当に導入できるのか失敗した場合最悪動かなくなるという問題もあって試してこなかったが、ネットを調べているとGIGABYTE公式の最新ベータUEFIよりも新しいCPUマイクロコード(脆弱性Spectre/Meltdown対応)・SATAやLANのファームウェアを更新する改造UEFIが出回っているのを見つけ、しかもこのUEFIには最初からNVMeブート用プログラムが組み込まれているのを見つける。

NVMeを使わなくても気持ち的に最新版のCPUマイクロコードは使いたいし早速適応。

マイクロコードやファームウェアの更新と言っても、内部的な細かい変更でユーザーには体感できたり視覚的な変化はない(バージョン表記も公式版の10bのまま)と思ったが、Turbo Boostをオートにしておくと公式UEFIがマルチスレッドプログラムでは4.2GHz駆動に下がるのに改造UEFIは全コア4.4GHz駆動に上昇する作用があった。

挙動の変化から改造UEFIが導入できていることが確認できたので、次はNVMe SSDブートが行えるかどうかもテストしてみた。

SSDはKingstonのA2000 1TB(Read:2200MB/sec、Write:2000MB/sec)、更に発熱対策としてヒートシンクも購入しておいた。

熱伝導テープで張り付けたりクリップで止めたりするタイプが主流だが、購入したヒートシンクは下に薄いU字金属板、間に熱伝導シートとSSD、上にフィンでサンドイッチ状態で挟みネジで止めるもので、全体を包み込み様な形になるので熱伝導の面で有利、熱伝導シートさえ交換すれば使いまわしも用意、しかも価格も安い(購入時約900円)ということで購入。

使い方は簡単。付属の0.5mm厚の熱伝導シート(保護フィルムを両面とも剥がしておくこと)をSSD基板の裏側、1mm厚の熱伝導シートを表側に貼り付けてU字金属板の間に挟み込みそこに更にフィンを上から乗せてネジ止めするのみ。見た目的にも違和感がなく、最初からこの形で売っているNVMe SSDのようにも見える。

Z87X-UD3HにはNVMeスロットはもちろん存在しないので変換基板も必要だ。

別のマザーボード用に買っておいた基板があったのでこれを流用しておいた。これも必要最低限の機能で約800円程度と安かったのが購入の決め手。

拡張スロットに刺すもののブラケットで固定せず、x16サイズのPCI Expressスロットの差込口だけで固定されるものだが、ヒートシンクと基板の重量を合わせても70~80g程度しかなく根元がラッチでロックされるので重みで外れることはないはずだ。

NVMe SSDを組み込んだ変換基板をZ87X-UD3Hの一番下にあるx16サイズのPCI Express(PCIEX4)に接続する。右端にラッチがあるのでラッチが平たんになって固定されていることを確認しておこう。

なお、このスロットは形状がx16でもチップセット側のPCI Express 2.0をx4で接続するためSSDの速度は読み書きともに最大2GB/sec止まり、またCPU側のPCI Express 3.0 x16の真下にあるx1スロット二つ(PCIEX1_2・PCIEX1_3)と共有している関係でNVMe SSDを接続するとこの二つが使えなくなってしまう。CPUやバックパネルに一番近いx1スロット(PCIEX1_1)は独立しているため、ここだけはSSDを繋いでいても使うことができる。

PCに組み込んだら、間違ってブートしないように元のSSDを取り外しておいてOSのインストール。SSDにはクローンソフト(Acronis True Image HD)のプロダクトキーが付属しているので使っていたOS用SSDの内容をそのままコピーしても良さそうだが、長年しようしていてゴミが溜まっているだろうし、ストレージの環境の違いから不具合が発生する可能性もあるのでクリーンインストールをしていおた。

最新のWindows 10インストーラをUSBメモリに書き込みインストーラを起動、PCI Express接続のSSDドライブにインストール先を指定してそのまま進めていき、問題なくインストールが進行、OSが起動すれば完了だ。Windows 10のライセンス認証はマザーボード単位で行われ、ネットに繋がる段階で自動的に認証されるのでOSインストールの最初に提示されるプロダクトキーの入力は「プロダクトキーがありません」ボタンを押せば入力する手間が省け、USBメモリもSSDも高速というのもあってものの10分もしないうちにインストールが完了してしまった。

SATA-USB変換ケーブルで元のSSDから直接データなどをコピーして移行作業も終える。

CrystalDiskMarkのベンチマーク結果とベンチマーク直後のCrystalDiskInfoでの温度情報

本来はPCI Express 3.0接続のSSDでPCI Express 2.0接続ということもあって論理値よりも600MB程度低い結果にはなっているが、6Gbps/sec止まりのSATA接続では叩き出せないスコアとなっており、ヒートシンクもつけて真冬ということもあってか温度も30度にしか上がらない。

PCの起動自体もSATA SSDの時よりも高速になっており、本当に秒でデスクトップ画面が表示されるようになったので大満足な結果となった。

GeForce RTX 30シリーズを搭載しているPCで起動時にビープ音が4回鳴る現象の直し方

GeForce GTX 1070ではCyberpunk 2077が1080p・ウルトラ設定時に30fps程度しか出なくて力不足感が否めず、ボーナスも出たということもあって衝動買いしてしまったGeForce RTX 3060 Ti。

GTX 1070と同じ設定にしていてもfpsは倍の60fps近くまで出るようになって快適動作となったが、何故かPCに電源を入れる際にピピピピッと短いBEEP音が4回鳴る現象が発生。

電源不足か何かと思っていたが、別の問題だったようで解決策が分かった。

どうやらUEFIでレガシーデバイスをサポートするCSM(Compatibility Supported Module)が有効になっているためだったようだ。RTX 3060 Ti(3070・3080・3090も同様)はVGA BIOSを搭載しておらず、読み込もうとしてもプログラムが見つからないためエラーを吐いてしまうようだ。

解決策はUEFI(BIOS)からCSMを無効化すればいいだけなのだが、自分のPC環境だとWindows 10を間違ってレガシーモードでインストールしてしまい、レガシーモードが使えなくなるCSM無効に設定してのブートが行えなくなっていた。

OSのインストールドライブをMBR(レガシー)からGPT(UEFI)に切り替えればいいわけだが、今はサードパーティーのソフト使わなくてもWindows 10のみで直接GPTに変換できるようになっている。

管理者権限でコマンドプロンプトを立ち上げて「diskpart」を実行して「list disk」でOSインストールディスクの番号を確認しておき、

「mbr2gpt /validate /disk:'OSインストールディスクの番号' /allowFULLOS」

コマンドを実行するのみ。

「Before the new system can boot properly you need to switch the firmware to boot to UEFI mode!」

のメッセージが出たら一旦PCの電源を落としてUEFIの設定画面を開きCSMを無効にしよう。これでBEEP音は鳴らなくなるはずだ。

Steam ウィンターセールが今年も開催。「聖剣伝説3」「Halo:TMCC」が40%オフ、「シロナガス島への帰還」が50%オフ、「DJMAX RESPECT V」は65%オフなど

年末年始恒例となっているPCゲーム販売サイト「Steam」の大規模セール「ウィンターセール」が今年も12月23日午前3時から1月6日午前3時までの二週間限定で実施されている。

前例よりも値引き率が渋かったりそもそも話題作なのにセール対象になっていないタイトルもあり、75%以上の割引になっているタイトルが少ないように感じるのが残念だが、今回のセールで気になったタイトルをピックアップしてみた。

スーパーファミコンで発売された名作ARPG「聖剣伝説3」を3D・フルボイスリメイクした「聖剣伝説3 TRIALS of MANA」が40%オフの3,947円、缶ジュースが殴り合って(物理的に)世界一の飲み物を決める3D格闘ゲーム「SUPER DRINK BROS.」が40%オフの312円、触った物のキオクを読み取る能力を持つ記憶喪失の少女が喋る信号機と出会い自身の記憶を取り戻すため夜の街に出かけるアドベンチャー「アンリアルライフ」が40%オフの1,230円、Xboxタイトルを代表するFPSシリーズ「Halo」の「Halo: Reach」「Halo: Combat Evolved」「Halo 2」「Halo 3」「Halo 3: ODST」「Halo 4」の計6作品を収録したコレクション「Halo: The Master Chief Collection」が40%オフの2,527円、探偵「池田戦」と助手の「出雲崎ねね子」が孤島シロナガス島で起きる殺人事件、島に隠された真実を探るミステリーアドベンチャー「シロナガス島への帰還」が50%オフの250円、ナンバリングシリーズとして初めてサードパーソンカメラに大幅システムチェンジがなされたTPS「バイオハザード4」が75%オフの506円(なおセーブデータを書き換えることで日本語版のまま暴力表現を北米版相当に変更可能)、サイバーパンクな世界を駆け巡りカタナ一本で敵を真っ二つにしていくパルクールファーストパーソンアクション「Ghostrunner」が25%オフの2,985円、コナミ時代に悪魔城ドラキュラシリーズプロデューサーなどを務めた五十嵐孝司氏(通称IGA)が開発に携わったメトロイドヴァニア「Bloodstained: Ritual of the Night」が60%オフの2,192円、音ゲーシリーズ最新作でPC凱旋となった「DJMAX RESPECT V」が65%オフの1,743円、グラインド・ウォールラン・エアーダッシュなどの多彩な移動スキルを駆使しミュータントによって崩壊したサンセットシティを縦横無尽に駆け巡るオープンワールドアクション「Sunset Overdrive」が75%オフの512円など。

また、ウィンターセールに合わせてSteamアワードという今年Steamで発売されたタイトルで各10カテゴリーの中で優秀な作品をユーザーが決める企画も実施中。

カテゴリー毎に投票するとウィンターセールのトレーディングカードは1枚づつもらえるので、カードを売り買いしたり10枚集めてバッジをクラフトすることが可能だ。

メガドライブ実機でSDカード内のROM・メガCDイメージファイルのゲームを起動する「Mega Everdrive PRO」

セガが1988年に発売した家庭用ゲーム機「メガドライブ」のカートリッジに差し込んでMicroSDカード内にあるSega Mark 3・メガドライブ・拡張機器であるメガCDや32Xのゲームイメージファイルを起動するフラッシュカート「Mega Everdrive PRO」

販売サイト「Everdrive」にてブラックフライデーセールで199€のところが156€となっていたので試しに買ってみた。注文したのはクリスマス仕様の赤いスケルトンカートリッジのもの。11月25日に注文して届いたのは翌月の12月17日。ウクライナからの輸送なので到着までに時間がかかる。

本体も光学メディアも経年劣化が避けられないメガCD用に使う用途なら使い方はかなり簡単。動画にまとめておいた。

文章でも説明すると、8GB以上の容量・速度はCLASS4(正確にはEverdrive側の制約で読み取り5MB/s・書き込み1.5MB/sが上限なのでここまで出ていれば問題ない)のMicroSDカードを用意し、ここからMega Everdrive PROのOSファイルの最新版をダウンロードしてきて、そのSDカードのディレクトリ直下にOSファイル一式「MEGA」フォルダをコピー、後は任意の場所にImgBurnなどでbin + cue形式でイメージ化したCDイメージを入れておく。一通り入れ終わったらMega Everdrive上部にあるスロットにMicroSDカードを差し込む。

今までメガCDのBIOS吸出しといったら、Windows XP PCとメガドライブをパラレルケーブルで繋いだり、BIOS ROMを直接ライタから読み取るという作業をしなくてはならないが、これはメガドライブをメガCDに繋ぐだけでMicroSDに直接吸い出すことが可能となっている。

メガドライブにメガCDをセットした状態でMega Everdrive PROを立ち上げて最初のメニューでCボタンを押して「Run Mega-CD」をAボタンで選ぶ、メガCDの起動画面が表示されたらメガドライブの電源を切って、MicroSDカード内の\MEGA\bios\フォルダ内にある「mcd-ex.bin」(これが吸い出されたBIOS)をmcd-jp.binにリネーム。この吸い出したBIOSはもちろん各種エミュレータに読み込ませて立ち上げることも可能だ。

BIOSの吸出し、リネームが完了したら今度はメガCDを取り外して起動しよう。これを怠るとEverdrive側のハードウェアとメガCD側のハードウェアが競合を起こして誤作動を起こし、CDイメージファイルからの起動に失敗したりする。

あとはこのままMega Everdrive Proを立ち上げてCDイメージファイルの拡張子cueの方をAボタンで選んで「Start Game」を選択するとメガCDが立ち上がり、ゲームが起動するという流れ。拡張子binの方を選んでもエラーとなってしまうので間違えないよう注意しよう。

PC版「Cyberpunk 2077」日本語音声・字幕ありで表現規制なし。ラクダと象さんが夢の競演

度重なる延期の果てに遂に発売となったCD PROJEKT REDの超話題作「Cyberpunk 2077」

同社タイトルの「The Witcher 3」の時と同じように日本PS4・Xbox One版は欠損表現や性表現に対して表現規制がかかり、PC版については日本語対応で規制されない、という公式アナウンスがなされていたが、他社とはいえアサクリヴァルハラの件があったり延期によって公式発表が信用できなくなったという人も少なからずいたと思われるので、日本リージョンのSteam経由で購入したもので実際にどうなっているか確認してみた。

結果は・・・ 

※注意：モザイクはこちらでかけたもの

うん、日本語対応でしっかりキャラエディットでも乳首も性器も出ている。女性の体つきで男性器が生えているとかいうシーメールキャラも作れるぞ。なお、顔などは鏡があるシーンで主人公が写るので見栄えに影響するが性器に関してはもちろん服を着ていれば見えないし、どうなっているかでパラメータやゲームの進行に影響するということももちろんない。何故こんなエディットをつけた。

欠損表現に関しては演出上マップ上に配置されている死体は臓器の露出がわかりやすく出ているシーンが多く、PS4・Xbox One版では登場人物の会話内容と周りの状況とで差異があって若干違和感があるとのこと。グレネードなどで敵の体を吹き飛ばした際の断面は元々暗い色合いの血ということもあってPC版でも見えにくく、おそらくPS4・Xbox One版でも戦闘中に関しては規制されているかどうかは判断しづらくはなっているだろう。

Steam版で音声と字幕が日本語にならない場合は、Steamクライアントを日本語設定にし、Steamのゲームプロパティも「日本語」を設定しておこう。

音声データは言語設定毎に別々にダウンロードされる形になっているようだ。

なお、友情出演なのか某ゲーム監督がお忍びで出てきている。

Steam版「ドラゴンクエストXI 過ぎ去りし時を求めて S」配信開始。ゲームの終了方法がかなり分かりにくい件

ナンバリングタイトルとしては日本向けPC版配信が初となるドラゴンクエストシリーズ最新作「ドラゴンクエストXI　過ぎ去りし時を求めて S」の配信がSteam / Microsoft ストア / Epic Games ストアなどで開始されている。

前回体験版をプレイした際に記述した記事の通り、追加要素のあるNintendo Switch版ベース、4K解像度・無制限フレームレートへの対応がなされており、更にSwitch版ではDLCないし特典だったボイスドラマと、限定DLCだったドラクエ8主人公衣装・うりぼう衣装DLCなどが最初から収録されているのがPC版の特徴となっている。

ボイスドラマはタイトル画面から、ドラクエ8主人公衣装・うりぼう衣装・更にきせきのしずく×5とスキルのたね×5はゲーム内でメニューを開き「さくせん」→「システム設定」→「プレゼント受け取り」から行える。体験版クリア特典のスキルのたね×3もここから入手可能なので、プレイ済みの人は忘れずに貰っておこう。

なお、体験版の時からそうだったのだがゲームの終了方法が大変わかりにくくなっており、タイトル画面には「ゲームを終了」という項目が用意されていない。

教会で手動セーブを行った際に「ゲームをやめますか」という質問に「はい」と答えてもゲームは終了せずタイトル画面に戻されるだけで混乱するかと思うが、終了方法はゲーム内でメニューを開き「さくせん」から「ゲームを終了」を選択だ。何をどう考えてこんな仕様にしたんだ。