2017年、AppleはAIタスクをサポートするニューラルプロセッシングユニット（NPU）をモバイルチップに統合した。その3年後の2020年末、AppleはMacに搭載されていたIntel製CPUを自社開発のMシリーズチップに置き換えた。
ティム・クックがインテルを退社し、Mac向けに独自設計のシリコンを採用すると発表してから5年が経った今も、M1からM5世代のチップは、性能とエネルギー効率において新たな基準を打ち立て続けている。
歴史的な取引
インテルとの14年間にわたる提携関係（2006年～2020年）を解消するという決断は容易なものではなかった。しかし、アップルは半導体設計において長年の経験と実績を有しており、2010年にはiPhoneとiPadに自社製チップを初めて採用している。
重要な点は、Appleが求めているのは高性能なチップだけでなく、極めて電力効率の高いチップでもあるということだ。プラットフォームアーキテクチャ担当副社長のティム・ミレット氏は、その秘訣はチップ設計者がソフトウェアチームと直接連携することにあると語った。
推測に頼るのではなく、設計チームはチップがどのように使用され、最も重要な要素を最適化するかを正確に把握している。
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Mシリーズプロセッサを搭載したMacは、競合製品よりも高いパフォーマンスと優れたエネルギー効率を実現しています。写真： Tom's Guide。 |
最初のプロトタイプがリリースされたとき、Appleの経営陣でさえ驚愕した。「まるで初めてMacを知ったような感覚だった。電源を入れてもバッテリーの持ちが全く変わらず、ソフトウェアが正しく動作しているのかどうか疑問に思ったほどだ。」
「初めてあのマシンを手に取った時の感覚は、決して忘れません。 世界中の人々が再びMacを体験できることに、とても興奮しました」とミレットは当時を振り返った。
プラットフォームアーキテクチャ担当副社長は、的確な例えを提示した。「まるで、小さな池（電力効率の高いM1チップ）の中でしか動作しないように設計されたものに、エネルギーの海全体（インテルチップ用に設計された大型ノートパソコン用バッテリー）を供給しているようなものだ。」
調査を進める中で、アップルのチームはインテルのワットあたりの性能が停滞していることにも気づいた。
一方、M1チップでは、Appleはクロック速度を大幅に下げながらも、より高いパフォーマンスを実現しました。これは、冷却ファンを必要とせず、かつパワフルな性能を備えた薄型軽量のMacBook Airという、同社の長年の夢を実現する上で重要な一歩となりました。
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M4チップ搭載のMacBook Proでは、複数の高解像度ディスプレイに同時に出力することが可能です。写真：Apple。 |
これはまさに、スティーブ・ジョブズが最初のMacBook Airを封筒から取り出したときに思い描いていたものだ。
さらに、MacBook AirとiPhoneの両方にAppleが開発したシリコンチップが使用されているため、ソフトウェア開発チームはより容易に統一されたプラットフォームに集中できる。
これにより、チームはユーザーがiPhoneで既に使い慣れている多くのアプリを統合できるようになります。結果として、Macも使用しているiPhoneユーザーにとって、すべてがより馴染みやすいものになります。
統合アーキテクチャ
Tom's Guideによると、Mシリーズチップの性能を決定づけるのは、その統合メモリアーキテクチャだという。従来のコンピュータでは、CPUとGPUは別々のメモリを搭載しており、データはPCI Expressポートを介してやり取りされるため、レイテンシが発生する。
一方、Apple Siliconでは、CPU、GPU、ニューラルエンジンがすべて同じダイ上に搭載され、同じメモリを共有しています。ミレット氏は、この根本的な変更により、開発者は「ある場所でイメージを作成してから、別のネットワーク経由で送信する」といったことを心配する必要がなくなると説明しています。
AppleのiPadおよびMac製品マーケティング担当副社長であるトム・ボーガー氏は、この利点はAI時代において極めて重要であると強調した。
「大規模な言語モデルでは、メモリプール全体を活用できます。数十億、あるいは数百億ものパラメータを持つLLMをMacBook Air上で実行できるのです。これは、統合アーキテクチャの魔法のおかげで初めて可能になったことです」とボガー氏はコメントした。
ChatGPTをめぐる最近のAIブームにもかかわらず、Appleは実際には2017年からiPhoneにニューラルエンジンを統合している。
しかし、M1チップに関しては、ティム・ミレットのチームがプロセッサを完全に再設計しました。その結果、Mシリーズチップは現在のAIの波に対応できるようになっています。Appleが「世界最速のCPUコア」と呼ぶMacの最新チップバージョンであるM5は、コードコンパイルやマルチタスクなどのマルチスレッド処理において、（M4チップと比較して）最大20%高いパフォーマンスを発揮します。
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この画像はM5チップの構造を示しています。写真提供： Apple。 |
AppleがMacのチップをIntel製からMシリーズチップに切り替えたことは、コンピュータ業界に影響を与えただけでなく、同社自身にとっても画期的な出来事だったと言えるだろう。
アナリストのアヴィ・グリーングラート氏によると、この変化は業界を変えるだけでなく、「アップル自身をも解放する」ことになるという。
「これにより、アップルはこれまでずっと望んでいた制御権と、チップの特定の部分にリソースを割り当てる柔軟性を手に入れることができます。ある年はCPUに注力し、次の年はGPUに注力するといった具合です。このアーキテクチャ自体が統合メモリという利点を提供し、GPUが個別のメモリに頼る必要がなく、CPUとGPUの両方でメモリを共有できるようになります」とグリーングラート氏はコメントした。
この柔軟性によって、アップルは技術力と戦略的な独立性という二重の優位性を獲得した。インテルの遅々とした開発ペースに縛られることなく、アップルはモトローラ時代以来となる差別化戦略を展開している。
さらに、アップルはインテル、AMD、クアルコムといったライバル企業に戦略変更を迫り、純粋な処理能力を競う競争からエネルギー効率を競う競争へと転換させた。
さらに、規模の経済と垂直統合のおかげで、アップルは他の企業にはできない方法でコストを抑制することができている。
「ハイエンドなコンピューターが1000ドル以下で販売されているのを目にします。アップルは主にその市場セグメントで事業を展開しているため、人々はアップルを高級ブランドだと考えることが多いでしょう。しかし、Mシリーズのチップ、特にM1のような旧バージョンを使用すると、アップルは高校生向けに販売するノートパソコンに強力なプロセッサを搭載できるようになります」とグリーングラート氏は述べた。
出典：https://znews.vn/5-nam-truoc-apple-thay-doi-the-gioi-may-tinh-post1614291.html
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