最新ハードウェアの中の8ビットCPU / The Hidden Power of 8-Bit CPUs in Modern Hardware

PHPer大忘LT会 2025の資料です

できるだけ裏取りして書いていますが、間違いやそれは昔の話で今は違う、など
あったらごめんなさい & 教えていただけると嬉しいです！

Transcript

1. 長谷川智希 𝕏 @tomzoh 最新ハードウェアの中の8ビットCPU 回胴式遊技機の司令官
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4. 最新ハードウェアの中の8ビットCPU 回胴式遊技機の司令官
5. パチスロ機のハードウェアを語る • パチスロ機の要件は 風俗営業等の規制及び業務の適正化等に 関する法律（風営法） や 遊技機の認定及び型式の検定等に関する 規則（省令・法令） で細かく決まっている • パチスロ機はコンピュータで制御される機械だけど、法律・法令 の影響でよくある機械設計とは大きく違って面白いのでご紹 介します DISCLAIMER できるだけ裏取りして書いていますが、間違いやそれは昔の話で 今は違う、などあったらごめんなさい & 教えていただけると嬉し いです！
6. メイン基板とサブ基板 • パチスロ機（パチンコ機も）はメイン基板とサブ基板で制御されている • メイン基板 • 出玉に関わるすべてを制御する • レバーとか停止ボタンの処理, 役抽選, リールの回転停止, … • CPUはZ80 • ROM, RAM, 乱数発生装置を1チップにまとめたもの • サブ基板 • 台に付いている液晶画面やLED、スピーカーなどを制御する • 一般的なCPU・ビデオチップ • [CHANCE] みたいなボタンはサブ基板制御 • なので押しても押さなくても抽選の結果には影響しない
7. なんでこんなことになってんの…？ • パチスロ機の要件は法律・法令で決まっている • あんま激しいやつ（1日100万円勝つとか負けるとか） が世の中に出るのはよろしくない • 設置前に法律・法令に適合しているかの検査（型式試験）を受ける • 出玉に関わる機能を集中的に検査するため • メイン基板の入出力は大きく制限されている • 基板間の通信はメイン基板→サブ基板の一方通行 • 令和の時代の最新マシンにZ80が… • 50年ぐらい前（1976年）の8bit CPU • メイン基板は法令でメモリ容量も制限 • ROM 7.5KB （プログラム4.5KB + データ3KB） RAM 512byte • なので1命令1byteで済む8bit CPUは合理的ではあるが… • 法律・法令的にはCPUに縛りは無い • けどZ80以外で検査に持ち込んでも時間かかるとか通らないとか
8. 制約とアイディア • パチスロ機は法律・法令で強い制約を受けている • 制約の中で開発・設置することで風営法4号営業として運用でき、 遊技の結果として賞品を提供できる • パチスロは日本の（合法パチンコ店の）どこでプレイしても同じ仕様と思って良い • 強い制約の中で、開発者は工夫する • これまでいくつもの発明がされてきた • 新たなゲーム性や出玉性能が実現されてきた
9. AT （Assist Time） • 法律・法令に書いてある役はベル, スイカ, チェリーみたいな小役と、Big/Regみたいなボーナスだけ • 小役: 決められた枚数を払い出す。ベルが揃って10枚とか。 • ボーナス: 777みたいなやつ。規定枚数（200枚とか）を払い出すまで小役確率が上昇する。 • 「あれ？じゃあ◦◦（機種名）の頑張ったら獲得枚数増えるアレは？」 • アレは法律的には定義されていない • 「ベルA」「ベルB」「ベルC」…「ベルF」みたいに6種類のベル役があり、それぞれ「左中右」「左右中」「中左右」…「右中左」の順番 にリールを止めると揃う。順番が違うと揃わない。 • 6種類のベル役のいずれかがほぼ毎ゲーム成立している。 • プレイヤーはどのベルが成立しているかわからないので揃えられない。 • 特定の状態では、メイン基板はサブ基板に対して成立しているベル役の種類をプレイヤーに知らせる演出（押し順ナビ）を指示。 → 液晶に「② ③ ①」みたいに押し順を表示 → プレイヤーがその順番でリールを止めるとベルが揃ってコインが払い出される。 • 押し順ナビが出るゲーム区間ではコインが増える → その区間を Assist Time / AT と呼んでいる • 「特定の状態」に至るパスや「特定の状態中の挙動」がゲーム性。 • 「チェリーを引いた時に追加の抽選をして当選したらAT（バトルボーナス）突入」「バトルボーナスではラオウに負けるまで押し順ナビが出るのでコインを増やせ る」の上で「スイカを引いたときに追加で抽選をして当選したら"バトルボーナス高確率状態"になる」「チェリーを引いたときに低確率ではバトルボーナス当 選は25%。高確率では100%」みたいな。 • パチスロはリールの停止順や停止位置でプレイヤーが進行に介入できるので作れるゲーム性の幅が広い。
10. まとめ • パチスロ機は法律・法令の制約を強く受けている • パチスロ機はメイン基板とサブ基板で構成される • メイン基板のCPUとしてはZ80が使われている • パチスロ機開発者は制約の中でより高いゲーム性・出玉性能を作るべく工夫に工 夫を重ねている ௕୩઒
    ஐر @tomzoh 𝕏 たまに「夕方からパチスロちょっと遊んで ビールを飲む会」みたいなのをやってます。 興味ある方お声がけください。
11. 参考 • 風俗営業等の規制及び業務の適正化等に関する法律 • https://laws.e-gov.go.jp/law/323AC0000000122 • 遊技機の認定及び型式の検定等に関する規則 • https://laws.e-gov.go.jp/law/360M50400000004 • SWEST24 夜の分科会 s1b 「アミューズメント業界における組込システム」 • システムアイ 伊藤慎治さん • https://swest.toppers.jp/SWEST24/program/pdfs/s1b_public.pdf
12. おまけ
13. パチスロ機のブロック図 メイン基板 サブ基板 コイン投入 レバーON 停止ボタン × 3 • リール制御 • 役抽選 • 演出指示 演出指示 演出用 ボタン等 • 液晶演出 • LED演出 • サウンド ホッパー • コイン払出 ホールコンピュータ （PC / 稼働状況集計） 払出指示 外部出力 端子 パチスロ機 I/O 内部接続
14. メイン基板の厳しい制約 - ハードウェア • 基板構成の制約 • 基板構成は2層のみ • ICはDIPのみ （足が生えてて基板に突き刺さってるタイプ） • 部品は片面にしか実装しちゃダメ • 部品の下には配線しちゃダメ • 基板パターン以外の配線ダメ • 透明なケースで封印されていること • 外から見て悪さされていないかわかる形状にしたい、ということであろう • 入出力は極めて制限されている • 入力: コインIN, レバーON, 停止ボタン x 3 • 出力: コインOUT, （たぶん）一部のLED, 稼働状況出力, サブ基板への演出指示
15. メイン基板の厳しい制約 - ソフトウェア • ROM 7.5KB （プログラム4.5KB + データ3KB） RAM 512B • 抽選に使う乱数は0〜65,535 • 乱数の値と役の対応のテーブルは保持できない （0〜65,535は64KBなので） • 「0〜8,305はベル」みたいに範囲で定義してるんだろうな〜。 • パチスロの乱数は周期カウンターだけど、周期が十分高速なら狙えないし。 • 「（ニ）　内部抽せんは、次のいずれかに該当するものであること。」「ａ　周期が０．０５秒を超えるものでないこと。」 • 昔、体感機（タイミングを振動などで人に伝える装置）で特定の役を狙い撃つ話とかあったな〜。あの頃は周期カウンタが遅かっ たのかな…。
17. サブ基板 メイン基板 ホッパー リール
18. メイン基板 DIP IC CPU 足 の 付 い た 抵 抗 器
19. サブ基板 BGAのIC 表面実装のコンデンサ（？）
20. サブ基板 • セガサミーのメガヒット台 パチスロ北斗の拳 のサブ基板にはセガがドリームキャ スト用に確保して余らせた PowerVR2 が使われているそう • パチスロ北斗の拳は 62万台売れた • 北斗の拳専門店とかあった • サミー社員さんたちすごいボーナス出たとか • 2003年の台 • このときパチンコホール 16,076店舗だって • 1店舗あたり39台…！？ • 2023年は6,706店舗 / 年1割減ってる https://vsearch.co.jp/pdf/pachinko_tenpo_data.pdf
21. パチスロ機の法律・法令による制約 • 小役確率を変動させてはいけなかったり… • 出率の条件があったり… • 400ゲーム（33%〜220%）, 1,600ゲーム（40%〜150%）, 6,000ゲーム（50%〜126%）, 17,500ゲーム （60%〜115%） • 乱数なので誤爆して法律・法令の範囲外の出率になってしまったら検査（180万円） やりおなおし
22. 余談: 法律と規則 規則は、府省の外局である庁の長、同じく府省の外局である行政委員会、人事院、 会計検査院が定める命令をいいます。「規則」の効力は、一般的には「法律」や「政令」 の下に位置します。 具体例としては、国家公安委員会規則、人事院規則、会計検査院規則などがありま す。 https://www.contracts.co.jp/useful/10052/#chapter-6 「遊技機の認定及び型式の検定等に関する規則」は "昭和六十年国家公安委員会規則第四号" パチンコ店で新台を設置しても稼働前には警察官がチェックをする パチスロ機が法律・法令に適合しているかをチェック（型式試験）する保通協（一般財団法人保安通信協 会）は警察OBの天下り先と言われていたり…
23. 風営法: 味わい深い法律 • （目的） 第一条　この法律は、善良の風俗と清浄な風俗環境を保持し、及び少年の健全な育成に障害を及ぼす行為 を防止するため、風俗営業及び性風俗関連特殊営業等について、営業時間、営業区域等を制限し、及び年少者を これらの営業所に立ち入らせること等を規制するとともに、風俗営業の健全化に資するため、その業務の適正化 を促進する等の措置を講ずることを目的とする。 • （用語の意義） 第二条　この法律において「風俗営業」とは、次の各号のいずれかに該当する営業をいう。 一　キヤバレー、待合、料理店、カフエーその他設備を設けて客の接待をして客に遊興又は飲食をさせる営業 二　喫茶店、バーその他設備を設けて客に飲食をさせる営業で、国家公安委員会規則で定めるところにより計つ た営業所内の照度を十ルクス以下として営むもの（前号に該当する営業として営むものを除く。） 三　喫茶店、バーその他設備を設けて客に飲食をさせる営業で、他から見通すことが困難であり、かつ、その広さ が五平方メートル以下である客席を設けて営むもの 四　まあじやん屋、ぱちんこ屋その他設備を設けて客に射幸心をそそるおそれのある遊技をさせる営業 五　スロットマシン、テレビゲーム機その他の遊技設備で本来の用途以外の用途として射幸心をそそるおそれのあ る遊技に用いることができるもの（国家公安委員会規則で定めるものに限る。）を備える店舗その他これに類する区画された施 設（旅館業その他の営業の用に供し、又はこれに随伴する施設で政令で定めるものを除く。）において当該遊技設備により客に遊技をさせる営 業（前号に該当する営業を除く。） • 4号営業: パチンコ店 5号営業: ゲーセン