Apple M1 と、Apple の Mac でのコンピューティングの未来に対するその展望

今年の初めの 6 月、Apple は Mac のラインナップを Apple シリコンに移行する計画を発表しました。2006 年以来、Mac 向けの SoC サプライヤーである Intel を廃止しました。アプリ開発者がエコシステム全体のアプリをより適切に作成および最適化できるようにするアーキテクチャ。 その約束を果たすために、数か月後の昨日、「 One More Thing 」イベントで、同社は Apple のシリコン (M1) を搭載した最新の Mac ラインナップを発表しました。 ここでは、Apple のカスタム ARM ベースの M1 チップに関するすべての重要な詳細と、今後数年間の Mac でのコンピューティングに対するその意味を詳しく見ていきます。

Apple のカスタム SoC への道

カスタム SoC を設計する Apple の優れた技術の背景を説明するために、技術の巨人はこれまでに合計 6 つのシリーズを開発しています。 これらには以下が含まれます：

私。 Aシリーズ：iPhone、iPad、および（特定の）iPodモデル用
ii. Sシリーズ：Apple Watchで使用
iii. T シリーズ: SMC と TouchID の管理を担当し、基本的には Mac コンピューター用のセキュリティ チップです。
iv。 W シリーズ: AirPods や Apple Watch で使用される接続チップ
v. H シリーズ: 特にオーディオ製品 (AirPods および Powerbeats) で使用されます。
vi. Uシリーズ：新しいiPhoneとApple Watchに搭載された超広帯域対応チップ

M シリーズは、Apple の SiP (systems in a package) ファミリに追加された最新の製品であり、M1 は一部の Mac コンピュータのラインナップで最初の SoC です。 これまで、「 M 」という文字は、iPhone や iPad に統合されたセンサーからデータを収集するために使用されるモーション コプロセッサに対して Apple によって指定されていました。

Apple M1 の仕様と詳細

Apple M1 は、Apple が設計した最初の ARM ベースの SoC (システム オン ア パッケージ) です。 これは TSMC の 5nm ノード上に構築されており、現在 Mac mini、MacBook Air、および MacBook Pro (13 インチ) に搭載されています。 いくつかのコンテキストを提供するために、iPhone 用の Apple の最新プロセッサである A14 も、TSMC の 5nm ノード上に構築されています。 Apple は、M1 が 5nm プロセスを使用して構築された最初の商用コンピューター チップであると主張し、驚異的な 160 億個のトランジスタを搭載していると述べています。

これまで、Mac と PC には、CPU、I/O、セキュリティ、メモリなど、さまざまな処理と接続のニーズに合わせて多数のチップが搭載されてきました。 しかし、M1 では、Apple は、すべての要素を統合してより効率的で強力なパッケージを提供する、よりコンパクトでオールインワンのアプローチでこの慣行を変えることを目指しています。 そうすることで、同社は、システムがパッケージ内の単一のプールからさまざまな操作に必要なさまざまなリソースをすべて利用しやすくすることを目指しています。 そして、ひいては、改善された効率でマシン (それがインストールされている) からバランスの取れたパフォーマンスを提供します。

CPU、GPU、およびニューラル エンジン

アーキテクチャ自体について言えば、M1 には 4 つのパフォーマンス コアと 4 つの高効率コアが組み込まれており、理論的にはコンピューター上でバランスの取れたパフォーマンスを提供すると主張しています。 CPU に加えて、M1 の GPU にも有望なスペックがいくつかあります。 Apple によると、2.6 テラフロップスのスループットを約束する 8 つのコアが付属しています。

Apple は、機械学習 (ML) パフォーマンスのためのすべての処理リソースを提供するために、モバイル側で Neural Engine に固執してきました。 M1 では、1 秒あたり 11 兆回の操作を提供すると主張する 16 コア アーキテクチャを提供し、画像処理、音声認識、ビデオ分析などのタスクの処理を高速化します。

セキュア エンクレーブと ISP

3 つのコア エンティティに加えて、M1 にはセキュア エンクレーブも組み込まれており、ユーザー データを保護し、すべてのセキュリティ操作を処理します。 それに加えて、より優れたダイナミック レンジとホワイト バランスを備えた高品質のビデオを可能にする画像信号プロセッサ (ISP) も備えています。

Apple M1のスペックと詳細の意義

まあ、少なくとも今のところは、新しく発表された Mac が出るまでは、ライブ イベントで発表された Apple の主張に固執しなければなりません。

プロセッサを支えるすべての処理能力に基づいて、テクノロジーの巨人が言わなければならなかったことは次のとおりです。前世代の Mac よりも 2 倍長くなります。 」

同社が結論を導き出すために使用したパフォーマンスと電力のグラフ (最大 2 倍の CPU パフォーマンス、電力のわずか 25% のピーク パフォーマンス) は、基準スケールがないためあいまいに見えます。 しかし、すでに述べたように、これらはもちろん Apple による主張にすぎないため、一粒の塩で受け取る必要があります。 なぜなら、会社がこれらの数値を抽出するためにM1をスタックしたデバイス/チップセットについて明確な区別がないため、プロセッサが日常の操作でどのように機能するかを待つ必要があります. そして、これらの主張が理論的に正しいかどうか、Apple が主張する数字を正当化するかどうかを知るのは、そのときだけです。

M1 + Big Sur = パフォーマンスと効率の向上?

Apple の次の Mac 用オペレーティング システム アップデートである macOS Big Sur は、今年初めの WWDC 2020 で発表されました。 また、イベントで発表された他のオペレーティング システム (iOS、iPadOS、watchOS) は一般に公開されましたが、macOS Big Sur は後のリリースに延期されました。 振り返ってみると、これは Apple の意図的な動きのように思えます。Apple は時間を稼いでいて、最新の Mac ハードウェアを Big Sur を実行する最初のデバイスにしたいと考えていたようです。

Apple によると、macOS Big Sur は、Apple M1 のすべての処理機能を活用して、全体的なパフォーマンスの向上とバッテリー寿命の向上を実現するように設計されています。 パフォーマンスの変更と改善に加えて、まったく新しい SoC は、以前よりもさらに幅広いアプリ コレクションへの扉を開きます。 これにより、ユーザーは iPhone および iPad アプリを自分の Mac コンピューターでネイティブに実行できますが、Universal に更新されていない既存のアプリは Apple の Rosetta 2 テクノロジに頼る必要があります。 初心者のために説明すると、Rosetta はバイナリ トランスレータ (ソース コード -> 命令セット) であり、アプリ開発者が更新されるまで古いアプリを新しいハードウェアで実行できるようにします。 また、最新バージョンの Rosetta 2 は macOS Big Sur に含まれており、Intel ベースの Mac 用に作成されたアプリを、移行段階で新しい ARM ベースの M1 チップで実行できるように変換します。

カスタム プロセッサに移行する理由

Apple が自社の Mac コンピューターのためにシリコンメーカーを捨てるのは、これが初めてではない。 さかのぼる 2005 年に、同社はより優れたパフォーマンスを求めて、IBM (PowerPC G5 を搭載) から Intel x86 に移行しました。 PowerPC は、1991 年に Apple、IBM、および Motorola によって作成された AIM アライアンスによって作成されました。しかし、速度が不足しており、Apple の要件に対応できなかったため、PowerPC はそれを手放して Intel に乗り込むことにしました。 その後、同社は、独自のカスタム シリコンに移行する計画を発表した 6 月まで、Mac コンピューターで Intel のプロセッサを使用してきました。

カスタム ARM ベースの SoC への切り替えの背後にある最大の理由の 1 つは、ハードウェアに対する制御の強化にあるようです。 Apple はオペレーティング システムにすべての変更を加えて、マシンのハードウェアをさらに活用することができますが、会社が内部、特にプロセッサの可能性を利用することを妨げる特定の要素がまだあります。 言うまでもなく、これは Mac 用に開発されたアプリにも当てはまりますが、開発者が採用しようとしている最適化が不足しているため、最大限に提供するのに苦労することがあります.

独自のカスタム ハードウェアに移行するということは、Apple がハードウェアとソフトウェアの両方を管理できるようになったことを意味します。これにより、Apple は自社のマシンからより多くの機能を提供できるようになります。 この点で Apple が輝いている良い例は、同社独自のシリコンを搭載し、その上で動作するオペレーティング システムを搭載した iPhone と iPad です。

Mac コンピューターのコンピューティングの将来展望

Apple が垂直全体 — ハードウェアとソフトウェア — を手に入れたので、Apple の意思に反するものはほとんどありません。 SoC に関してサードパーティに依存していないため、Apple はハードウェアの制限に制限されず、Mac に特定の機能を実装するためにその機能をフルに活用することができません。 そのため、ユーザーはハードウェアを要件に合わせて自由に使用でき、実際にハードウェアを最大限に活用できます。

この実装の最大のアプリケーションの 1 つは、新しい Mac がネイティブの iPhone および iPad アプリを実行できるようになったことです。これは、以前の Intel 搭載のマシンでは不可能でした。 また、これらのアプリは今やユニバーサルになっているため、ソース コードの変換はほとんど、またはまったく必要ありません。

さらに、イベント中に Apple が提示したものに基づくと、カスタム M1 チップへの移行により、幅広いユーザー (プログラマーからクリエイティブな専門家まで) が Mac から最高のエクスペリエンスを得ることができるようになります。 いくつかの数値を実行するために、Apple は、M1 チップを搭載したまったく新しい 13 インチ MacBook Pro は、Xcode で最大 2.8 倍速くコードを構築できると述べています。 Unity エディターで複雑なゲーム シーンを最大 3.5 倍速くデザインします。 Create ML で ML タスクを実行すると、最大 11 倍速くなります。 Final Cut Pro X で複雑な 3D タイトルを最大 5.9 倍高速にレンダリングし、DaVinci Resolve で 8K ProRes ビデオをフレームをドロップせずに再生します。 同様に、Apple は新しい MacBook Air で、Final Cut Pro で 4K ProRes ビデオの再生と編集をサポートしますが、これはファンのないマシンでは負荷が高すぎるように聞こえます。 しかし、M1 チップに対する Apple の主張を踏まえると、そのような主張をすぐに見逃すことはできません。

移行の欠点について言えば、カスタム SoC への切り替えによってどのような問題やハードルが発生する可能性があるかを言うのは時期尚早です。 古いアプリとの互換性の問題、または移行フェーズの早い段階で課される可能性のある特定の制限 (ユーザーの手から制御を奪う可能性がある)、またはあちこちの些細な欠点を除けば、利点は欠点を上回っているようです — 少なくとも今のところ。

Apple M1 搭載の Mac

これまでのところ、まったく新しい ARM ベースの M1 チップを搭載した Mac mini、MacBook Air、MacBook Pro の 3 つの新しい Mac があり、iMac、iMac Pro、Mac Pro はまだ移行を待っています。 Mac mini は 699 ドル (Rs 84,900) から、MacBook Air と MacBook Pro (13 インチ) はそれぞれ 999 ドル (Rs 92,900) と 1299 ドル (Rs 1,22,900) です。

数値が示唆するものに基づいて (そして、それらが全体的なパフォーマンスと効率の改善につながる場合)、Apple のデスクトップは今後数か月または数年以内に M1 に切り替えると予想できます。は、今後 2 年間ですべての Mac を Intel から独自のプロセッサに移行します。