ソニーPSSR 2.0、PS5 Proのアップスケーリングを刷新——カーネル予測ネットワークとハイブリッドAI・GPUアーキテクチャの詳細

ソニーの PlayStation Spectral Super Resolution（PSSR）2.0 は、SIGGRAPH 2026 でソニー Principal Software Engineer の Daniel Craig 氏によって詳細が明かされ、Digital Foundry もこれを報じている。これは、完全なニューラルネットワーク方式から、AI推論と従来のGPUシェーダー演算を組み合わせたハイブリッドシステムへの根本的なアーキテクチャ転換である。その結果、著しく安定した画像再構成、低いパフォーマンスオーバーヘッド、そして学習時間が4GPU月から1GPU週未満に短縮された 。以下、すべての技術的改善点を詳しく解説する。

カラー予測ネットワークからカーネル予測ネットワークへ

従来のPSSRは、畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を用いて最終画像全体（HDRカラーブレンディングを含む）を再構成していた。これはニューラルネットワークが苦手とするタスクである。モデルは、既存のGPUハードウェアの方が効率的に実行できるブレンディングロジックを「学習」する必要があり、これが「消失勾配」問題を引き起こし、 foliage（葉や草など）や、レイトレーシングによるグローバルイルミネーション（RTGI）のような低周波の照明ディテールに不安定性をもたらしていた 。

PSSR 2.0 はこれを カーネル予測ネットワーク（KPN） に置き換える。ニューラルネットワークの役割は、エッジの識別と、ディテールとノイズの区別に限定される。HDRカラーブレンディングと最終的な画像再構成は、従来のGPUシェーダー演算が担当する。この役割分担により、不安定性の問題が解決され、AIは本来最も得意とする処理に集中できるようになった 。

なお、以前の噂に反して、PSSR 2.0 のKPNアーキテクチャには トランスフォーマー要素は含まれていない 。

入力解像度での楕円ガウシアンフィルタリング

従来のPSSRは、3×3の再構成カーネルを出力解像度で定義していた。高いスケーリング比率では、これによりソフトでややぼやけた外観になることがあった。PSSR 2.0 では、スケーリングメカニズムを一新し、入力解像度 でカーネルを定義し、楕円ガウシアンフィルタリングを採用する。これにより、720pや900pといった低い内部解像度からアップスケーリングする際に、よりシャープなディテールが保持される 。

低解像度での処理

もう一つの重要な効率性の向上点は、PSSR 2.0 におけるニューラルネットワーク処理の大部分が、540p以下 で実行されるようになったことだ。従来のモデルは、高解像度での処理に多くの計算能力を費やしており、それがパフォーマンスの上限を制限していた。推論の大半を低解像度の内部バッファで処理することで、PSSR 2.0 はGPU時間とメモリ帯域幅を解放する 。

学習時間：4GPU月から1GPU週未満へ

従来のPSSRモデルの学習には約4GPU月を要していた。PSSR 2.0 の学習は1GPU週未満で完了し、これは約 94%の削減 に相当する。この劇的な改善は、主に量子化（Quantization）の変更によるものである 。これにより、ソニーはモデルを繰り返し改良し、ゲームごとのパッチではなくシステムソフトウェアのアップデートでアップデートをプッシュすることが、はるかに現実的になった。

パフォーマンス：フレームタイムが100マイクロ秒高速化

Digital Foundryのインタビューでマーク・サーニー氏が語ったところによると、新しいPSSR 2.0 モデルは従来よりも約 100マイクロ秒高速 である 。これは一見小さな値に思えるかもしれないが、システム全体でのオーバーライドを実現可能にした決定的な差であった。ソニーは、新しいフレームドロップを発生させることなく、すべてのPSSRゲームを強制的にバージョン2.0にアップグレードできるようになった 。

ソニーはまた、フレームタイムとメモリの両方の指標が従来のPSSRよりも改善されていると述べているが、SIGGRAPHの講演では具体的な数値は開示されていない 。

ファームウェアアップデート：「PSSR画質を向上」トグルがデフォルトに

「PSSR画質を向上（Enhance PSSR Image Quality）」設定は、2026年3月のシステムアップデートでオプトインのトグルとして初めて追加され、PSSR 1.0のゲームを新しい2.0アップスケーラーに強制的にアップグレードできるようにした 。2026年8月のベータファームウェアでは、このトグルがベータプログラム参加者全員に対して デフォルトで有効 になった 。

このベータアップデートをインストールすると、PSSRに対応しているすべてのゲームが、個別のゲームパッチを必要とせずに、自動的にPSSR 2.0パイプラインで動作するようになる。ソニーは、最終的にはすべてのゲームが移行された時点でこのトグルは廃止される予定であると示唆している 。ベータテスターは必要に応じて手動でトグルを無効にすることもできるが、ソニーは「よりシャープでクリアな視覚体験」のためにオンのままにすることを推奨している 。

PS5 Proユーザーにとっての意味

PSSR 2.0 は単なる小さなインクリメンタルアップデートではない。これは、コンソールハードウェア上でAIアップスケーリングがどうあるべきかという、ゼロからの再考である。カラーブレンディングをGPUに戻し、推論を540pで実行し、入力解像度で楕円ガウシアンフィルタリングを使用することにより、ソニーはより安定し、より効率的で、学習も格段に高速なアップスケーラーを生み出した。そして、2026年8月のベータ版でこれがすべてのPSSRゲームのデフォルトとなったことにより、PSSR 2.0 は急速に標準のPS5 Pro体験になりつつある 。