Wii ハードウェア技術解析

1. チップの中の統治者「Starlet」

第 1 回の哲学編でも触れた通り、Wii は「ゲーム機の中に、もう一台別のコンピュータが丸ごと入っている」ような、極めて特異なハードウェア構造をしています。その「もう一台」の正体が、LSI Hollywood 内部に潜む ARM プロセッサ「Starlet (スターレット)」です。

メイン CPU である Broadway がゲームロジックや敵の AI を計算し、Hollywood の描画回路へ命令を送り込むその横で、Starlet は保護された I/O とセキュリティの「管理者」として暗躍します。ゲームからは直接触れさせない領域に対して、Broadway より強い権限を持っているのです。

• 保護された I/O の制御：Wi-Fi、Bluetooth (Wii リモコン)、USB、SD カード、ディスクドライブ、そして NAND フラッシュへのアクセスを、IOS のドライバと権限管理を通じて仲介します。
• 暗号処理の心臓部：AES による暗号化・復号と SHA-1 のハッシュ計算を担うハードウェア・エンジンを制御し、IOS の RSA 署名検証と組み合わせてコンテンツの正当性を確かめます。
• Broadway の管理：Starlet は Broadway のメモリを覗き見ることができ、さらには Broadway を外部からリセットして再起動させる権限すら持っています。

2. 「信頼の連鎖」を築くセキュアブート

Wii の電源を入れたとき、最初に動き出すのは Broadway (PowerPC) ではなく Starlet (ARM) です。ここで行われるのが、起動するソフトウェアを暗号学的に検証し、正当なコードだけへ制御を渡す「セキュアブート (Secure Boot)」 のプロセスです。

Starlet は Hollywood 内蔵の読み出し専用メモリ boot0 から起動し、NAND フラッシュ内の boot1 を読み込みます。boot0 は boot1 の SHA-1 ハッシュを、本体ごとに OTP へ焼かれた値と照合します。続いて boot1 が RSA 署名を検証した boot2 を、boot2 が同様に検証した IOS を起動します。更新不能な小さな起点から、更新可能な大きなソフトウェアへ信頼を一段ずつ渡すことで、柔軟性と改ざん検知を両立しているのです。

3. スロット化された OS 「IOS」の柔軟性

Wii のシステムソフトウェアで最も大胆な仕組みが、Starlet 上で動作する「IOS (Input/Output System)」です。これは PC の OS のような一つの巨大なソフトウェアではなく、複数の独立したバージョンを NAND フラッシュ内の別々のスロットへ共存させられる構造を採用しています。

各タイトルは、起動時に自分が前提とする IOS のスロットを指定します。あるゲームは IOS9、別のゲームは IOS56 というように、必要な機能と世代に応じて使い分けるのです。個々のスロット自体が更新されることはありますが、新機能を別スロットへ追加し、複数世代を共存させられるため、一つの OS を全面的に置き換える方式よりも既存タイトルへの影響を小さく抑えられます。

古い前提をできるだけ残しながら、新しい周辺機器やサービスへ対応していく。この柔軟な設計が、世代の異なる多数のタイトルを一台へ共存させ、Wii の長いソフトウェア寿命を支えたのです。