Apple M1チップ発表

日本時間11月11日に
「 One more things 」のイベントにて
AppleのMac向けのARMベース独自CPUである
「 M1 」が発表されました。

以前より移行がアナウンスされ、色んな噂も絶えなかったARMベース独自CPUですが
初のモデルは「 M1 」という名が冠され、今までのIntelプロセッサ搭載モデルを凌駕するパフォーマンスで劇的な進化を遂げ、MacのみならずWindows PCを含めて考えてもどのPCと比べてもかなりのハイパフォーマンスPCとなっています。
Appleは2年かけてIntelチップからAppleシリコンへ移行するとしていて、恐らくですが今後はiPhoneやiPadの「 A13 」「 A14 」のように「 M2 」「 M3 」と続いていくと思われます。

WWDC 2020で「 業界をリードするパフォーマンスとパワフルな新しいテクノロジーをもたらし、世界トップクラスの自社製のシリコンをMacに搭載する 」と言っていたようにMac初の自社製のシリコン「 Appleシリコン 」を搭載したMacBook Air、MacBook Pro、Mac miniの3機種も発表され、衝撃的な性能を誇り登場。何のストレスもなく普通に使え、1日使えるバッテリーが当たり前のことだというのがAppleが「 M1チップ 」に対する考え方。
見た目は今までのおんなじなんですが、中身がまったく違う、全く新しい時代が変わったMacが出たということです。

ただ、イベント内ではかなり早いとか電池持ちが長いとAppleのエンジニアさん達が
絶賛していましたが発表会の場で自社製品をいいように言うのは当たり前。
当初は既存ソフトやアプリとの互換性の面での不安点や
初号機であるバグの多さや動作安定性などあまりよく思われていなかったのが前評判でした。
だが、発売され蓋を開けてみると
本当にCPU性能は最大3.5倍、GPU性能は最大6倍、機械学習最大15倍。
それに今回発表でも違ったのが、今まで全モデルなどと比較するときは改善の差が小さいのもあり大体 30%とか ”パーセント ”で言われていたんですが今回は変化の度合いが大きいので 「 3.5x 」とか倍の言い方がされていたのも特徴かなと思います。電池持ちもかなり良く、ソフトの互換性もほぼ問題なし。
そしてコスパの良さ。初の「 M1 」チップ搭載MacとなるMacBook Air、MacBook Pro、Mac mini
どのモデルも性能面で劇的な性能向上を遂げあらゆるMacや他メーカーのハイエンド機をスコア上で抜き去っています。

今までのMacは何だったのかと。まさに、パラダイムシフト。
Macユーザー、PC業界に衝撃を与えています。

3度目のCPU変更と2度目のOSビッグチェンジ

AppleがCPUを変更するのは今回で3回目。
はじめは1984年にモトローラ製のCPU、俗に言う「 68K 」を搭載してMacは登場し、1度目の変更は10年後の1994年にAppleとモトローラ、IBMが共同で開発した「 Power PC 」に変更。
そして12年後の2006年に「 Power PC 」の進化の鈍化を理由に当時ライバル関係であったにも関わらず2度目の変更となる現在までの「 IntelのCPU 」を搭載。
そして今回の3度目となる自社開発「 Appleシリコン 」搭載となる

OSもMacのOSがUNIXベースの「 Mac OS X 」になった2000年の「 Mac OS X Public Beta (Siam) 」からはじまり、2001年に「 Mac OS X 10.0 ( Ceetah )  」となりそこから OSバージョン番号は
「 10 」が20年間続いた。そして今回OSのバージョン番号が「 11 」となりこれも一つとても大きな改変だと言えると思います。そしてこの macOS 11の初のバージョンが「 BigSur 」と名付けられ
噂では長年未開拓の地として放置されてきた土地の事を指すと考えられていて、Appleがこれから開拓するという意味が込められているのではないかと言われています。ここもロマンがありますよね。

今回、外観やハード面に進化はありませんが
それでも余りある性能向上は買い一択。
リセールバリューの高いMacも今回ばかりは値崩れの予感です。
今までCPUやハード面でもOS面でも何かパッとしていなかったが
この「 M1 」チップ搭載Macの為に寄せていたのではないかと思うくらいで
これから先2年間でIntel製のCPUから移行していく中でどのように進化と変化をしてくるのか
今後AppleはAppleシリコンが採用する 5nmプロセスから「 5nm+ 」というプロセスのチップを
2021年に量産化しデバイスに採用してくると考えられていて
これにより性能は 約7%、電力消費は約15%向上するとみられていてさらに高性能化する
ものと考えられていてMacのみならずiPhone・iPadの進化は今から爆発的に向上する可能性も
まだまだあります。

M1チップは何がそんなに良いのか

まずはMacの為、MacOSを前提に作られていること。
単純に8コアCPU、8コアGPU、16コアNeural Engineというスペック。
SoC ( System on a Chip )アーキテクチャであることと、UMA ( Unified Memory Architecture )アーキテクチャが採用されたこと。特にUMAは、iPhoneなんかは勿論ですが、同じ分野で言えば、AMDの Ryzenでも採用されているテクノロジーで高速・高効率というテクノロジーは欠かせないもの。
簡単にいうとCPUやGPU、Neural Engineなどシステムが同じデータにアクセスすることができてデータの転送ということをしなくて良くなった。これにより高速化が得られています。

そしてAppleが約10年前の2010年に発売したiPhone4から搭載してきた自社製のチップの
10年間のノウハウを活かして作ったチップであること。

iPhoneという世界的なブランドを維持するための注ぎ込まれた技術。
最新アーキテクチャを開発し続けM1チップも 5nmプロセスのもの。

限られた小さいデバイスの中での省電力性能とファンレス下での熱対策のノウハウ。
1コアあたりの性能でA11 Bionic チップの時点ではIntel製のものよりも性能が良いと考えられていて
最新のA14 Bionic チップとでは同世代のIntel製チップの約1.5倍のシングルスコアを誇りそれもかなり少ない電力でその性能を誇る。
また、「 M1 」チップの8コアのCPUは4つの高性能コアと4つの高効率コアになっておりシーンによって使い分けることで高性能と省電力性能の両立している。

重ねてSoCのアーキテクチャをMacにも搭載することで高速化・省電力化・低価格化を図ることができる。このSoCの中で先ほど少し書きましたが、ユニファイドメモリアーキテクチャも高速化に寄与していて、今回リリースされたモデルはメモリ容量が最大で16GBと今までの感覚で考えると少ない印象があり少し不安になりますが、実際8GBでもなんら問題ないと言うレビューがたくさんあるように以前の感覚で考えるメモリではありません。
ユニファイドメモリはM1に搭載されているCPU・GPU、ニューラルエンジンなど全てのプロセッサのコアで共有するユニファイド ( =統合された )メモリになっていて、今までのメモリは各コアが個別に管理していたメモリを共有メモリとすることでラグが少なく高速化され、処理内容によってメモリを配分することもできるので少ないメモリ容量でも有効的に使用することで少ないメモリでも速度低下などは起きないようになっています。
メモリの使用量や帯域幅、レイテンシは今までと比べ物にならないほど良くなっているとされています。バッファも大幅に削減できるので 8GBでも十分なんです。

簡単に言えばiPhoneを進化させる上でAppleシリコンはかなりいいCPUになり
それはMacに搭載されたIntel製チップよりもかなり高性能でかなり省電力性が高かったから
Macにもそれを採用した。ということ。
その上で、Macは当然iPhoneよりも大きなバッテリが搭載されているので、より大きな電力を使える。
よってCPUはより高速に動作することができる。
Intel製チップの4分の1の電力で同等の性能を発揮すると言われていてバッテリー持ち、発熱に関してもかなり抑えることができる。

そして、自社製のため価格もバカ安くすることができます。
GPUに関しては、価格から見ても普通に考えれば驚くほどパフォーマンスは高いのですが、ただ一点プロユースとして考えた場合はどうしてもGPUは少しパフォーマンスが低い。GPUをフル活用するようなソフトを走らせるとメモリは不足気味に働く傾向にあり、やはりVRや3Dをする場面やプロジェクションマッピングなどディスクリート製品の方にまだ分がある。
また、GPU性能のついでに、ソフト面に現状デメリットがあって、Rosetta2で使えてもWindowsなどとハイブリットでリリースされているようなソフト、誰もが知っているようなソフトは、ソースコードを書き直す必要がありソフト側がどこまでやってくれるかによっても速さや使いやすさが変わってくる可能性があること。「 M1 」が良くても現状ソフトウェアが遅ければ速くはならない。

source：Apple
source：iFixit

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