M1

M1 とそのハイエンド版は、Apple のすべてのプロセッサで Intel チップを置き換えることを目的とした最初のプロセッサです。マック並ぶ。各プロセッサーは、実行対象のハードウェアおよびソフトウェア スタックに合わせて最適化されており、あらゆるタスクでさらなるパワーと効率性を実現します。

Appleは2020年11月の「One More Thing」イベントでM1を発表した。これは、次のような民生用デバイスで使用されていました。MacBook Air、マックミニ、iPad Air5、iPad Pro、 そして24インチiMac。

2021 年後半、プログレードの M1 Pro と M1 Max が、最新版で使用するために導入されました。MacBook Pro。より多くのコア、より優れた GPU が組み込まれ、ハイエンドの RAM とストレージ構成が可能になりました。

2022 年 3 月の Apple イベントでは、M1 シリーズの最後のプロセッサである M1 Ultra が紹介されました。で使用されていますマックスタジオ、Intel ベースの代替品を求めるプロフェッショナル向けに作られたデスクトップ MacマックプロまたはiMac プロ。

これら 4 つのプロセッサは同じ 5nm 基盤上に構築されており、Apple ハードウェアへの個別のエントリ ポイントとして機能します。 M1 は、日常のあらゆるタスクに対処するのに十分なパフォーマンスを備えた、さまざまな消費者向けデバイスで使用されています。 M1 Proは、新しいMacBook Proの基本オプションとして機能する中間層の「プロシューマー」チップですが、ハイエンドと比較するとまだ制限があります。

M1 Max はプロフェッショナル グレードのプロセッサです。プロフェッショナル プロジェクトのより複雑なワークフローのために、より多くの GPU コアとより多くの RAM を自由に使用できます。

M1 Ultra は、20 コア CPU を搭載した SoC で最大量の RAM と GPU 処理能力を提供することでさらに進化しています。 Mac Pro のトップエンド 28 コア Xeon プロセッサと対決することができます。

Appleはその後、M2そしてM3プロセッサ ファミリ。のリリース後、M3 MacBook Air2024 年 3 月、Apple は M1 Mac モデルの販売を終了します。

システムオンチップ

すべての M シリーズ プロセッサは、統合されたシステムオンチップです。これは、CPU、GPU、ニューラル エンジン、およびその他のプロセスが同じシステム パッケージ上に設定され、統合メモリ プールを使用することを意味します。

Intel ベースのシステムでは、これらはすべて個別のメモリ プールを備えた個別のチップでした。つまり、CPU または GPU がデータを処理する前に、メモリ プール間でデータをコピーする必要がありました。 Apple は、統合されたアプローチにより効率が最大化されると述べています。

垂直統合により、Apple はパフォーマンスを最適化することもできます。これは、コンピュータの動作に電力を供給するように設計されたインテルの汎用チップとは対照的です。macOS、Windows、Chrome OS、Linux。

さらに問題を複雑にしているのは、Intel のプロセッサは、HP や Dell から Samsung、LG、Microsoft の Surface シリーズに至るまで、さまざまなハードウェアで動作する必要があることです。一方、Apple は、シームレスに連携できるようにチップ、ハードウェア、ソフトウェアをゼロから設計できます。

M1

エントリーレベルの M1 には、8 つのプロセッシング コアと最大 8 つの追加の GPU コアが含まれています。処理コアは、4 つの高性能コアと 4 つの効率コアに分割されます。

M1はApple初のMac用カスタムプロセッサです

統合された GPU は、写真やビデオの編集、ゲームのプレイ、外部ディスプレイへのビデオ出力など、グラフィックを多用するタスクを処理します。 Appleによると、M1のグラフィックスコアは同時に2万5000近くのスレッドを処理できるという。

Apple のシリコンには、高帯域幅で低遅延のメモリをカスタム パッケージ内の 1 つのプールに統合するユニファイド メモリ アーキテクチャ (UMA) が採用されています。 UMA により、M1 のすべてのセグメントが異なるメモリ プール間でコピーすることなく同じデータにアクセスできるようになり、パフォーマンスと電源管理の両方が向上します。 Appleによれば、UMAにより最大3.9倍の高速なビデオ処理と7.1倍の高速な画像処理が可能になるという。

Apple のモバイル チップと同様に、M1 には機械学習 (ML) 用の 16 コア ニューラル エンジンも含まれています。 M1 のニューラル エンジンは 1 秒あたり最大 11 兆回の ML オペレーションを実行でき、GPU と連携して複雑な写真やビデオ フィルターなどのタスクを強化します。

Apple によれば、M1 は Intel ベースの Mac と比較して、最大 3.5 倍高速な CPU パフォーマンス、最大 6 倍高速な GPU パフォーマンス、最大 15 倍高速な機械学習を実現します。これらすべてにより、バッテリー寿命も 2 倍になります。

CPU パフォーマンスと電力の関係

ベンチマークは、M1 を実行する MacBook が、最も強力な Intel ベースの MacBook Pro 以外のどの MacBook Pro よりも優れたパフォーマンスを発揮できることを示しています。 Intel アプリを実行している場合でも、ロゼッタ2、ほとんどの操作はネイティブ Intel よりもパフォーマンスが向上しました。

M1 のパフォーマンスの大幅な向上に加えて、M1 の効率によりバッテリー寿命も長くなります。 Appleによれば、M1を搭載したMacBook Airは、ワイヤレスWebブラウジングで15時間、ビデオ再生で18時間持続できるという。これらの推定値は、13インチMacBook Proウェブの場合は 17 時間、ビデオの場合は 20 時間に跳ね上がります。これらは、Intel ベースの同等製品に対する Apple の推定値よりも最大 10 時間長いです。

Apple による M1 と macOS の統合も、パフォーマンスと効率の両方に役立ちます。たとえば、デバイスはすぐにスリープから復帰します。アップルシリコン、に似ていますiPhoneそしてiPad。 Apple は、垂直統合によりアプリもほぼ瞬時に起動し、アニメーションがよりきびきびし、Safari のスクロールがよりスムーズになったと述べています。

構成

M1 は素晴らしいテクノロジーですが、限界がないわけではありません。このプロセッサを搭載したコンピュータを購入するお客様は、Intel マシンと比較した場合、いくつかの、しかし重大な欠点があることに注意する必要があります。

M1 Mac は最大 16GB の RAM を搭載し、Thunderbolt 経由で接続できるのは 1 台のディスプレイのみで、Thunderbolt ポートは最大 2 つまでしか搭載できません。これらの制限はすべての顧客に影響するわけではありませんが、プロにとっては、Apple が新しいプロセッサを発表するまで、これは問題でした。

もちろん、Apple は Thunderbolt ポートに限定されなかったので、24 インチ iMac には 2 つの USB-C ポートを追加するオプションがあり、Mac mini には HDMI ポートがありました。

すべての M1 プロセッサには 8 コア CPU が搭載されており、選択したパフォーマンス層に基づいて 7 コアと 8 コア GPU の間で異なります。

お客様は 8 GB または 16 GB の RAM と最大 2 TB のストレージを選択できます。 iPad Pro の場合、RAM は選択したストレージに依存します。512 GB 以下の場合は 8 GB の RAM、1 TB または 2 TB モデルの場合は 16 GB の RAM です。

M1 プロセッサを搭載したコンピュータ:

• 13インチMacBook Pro
• MacBook Air
• マックミニ
• 24インチiMac
• 12.9インチiPad Pro
• 11インチiPad Pro

M1プロ

M1 Pro は、MacBook Pro を使用するプロフェッショナル向けに設計されています。 Apple は、他のプロフェッショナル向けノートブックのように個別の GPU を使用するのではなく、ユニファイド メモリ アーキテクチャを備えたシステムオンチップにそれを組み込みました。

M1プロ

10 コア CPU には 8 つの高性能コアと 2 つの高効率コアが搭載されています。これは、標準プロセッサよりも 6 個多いパフォーマンス コアです。これは、M1 よりも約 70% 高速な CPU パフォーマンスに相当します。

16 コア GPU により、小型チップと比較して 2 倍のグラフィックス パフォーマンスが可能になります。 Apple には、大きなファイル形式の高速処理を可能にする ProRes アクセラレーション モジュールも含まれています。

ディスプレイ エンジンと Thunderbolt I/O が改良され、より多くの外部ディスプレイとより多くのポートが可能になります。新しい MacBook Pro には 3 つの Thunderbolt 4 ポートがあり、2 つの外部ディスプレイに接続できます。

構成

このチップセットには、8 コアまたは 10 コアの CPU オプション、14 コアまたは 16 コアの GPU オプション、および 16 GB または 32 GB の RAM を備えた複数の構成があります。最大 8 TB の統合 SSD ストレージを購入することもできます。

のみ14インチMacBook Proそして16インチMacBook Pro現時点ではM1 Proを使用してください。

M1 マックス

M1 Max は Apple Silicon をさらに進化させ、Apple がこれまでに作った最大のシステムオンチップです。その巨大な 570 億個のトランジスタ ダイは、400GB/秒で最大 64GB の RAM をサポートします。

M1 マックス

CPUは10コアでM1 Proと同じですが、GPUは32コアまで増設可能です。つまり、グラフィックス パフォーマンスが 4 倍高速になります。

M1 Max は、改良された Thunderbolt I/O およびディスプレイ エンジンの恩恵も受けています。ただし、このプロセッサは最大 4 つの外部ディスプレイ接続を処理できます。

Apple のカスタム シリコンは電力と効率が目標であるため、ワットあたりのパフォーマンスは業界をリードしています。強力な GPU を搭載した最大の Intel ベースのマシンと比較すると、M1 Max はピーク パフォーマンス時に消費電力が 100 W 少なくなりました。この効果により、ハイエンドの Intel コンピュータは高いパフォーマンスを実現するために電源に接続したままにする必要がありますが、Mac はバッテリ電源でも最高のパフォーマンスを維持できます。

GPU のパフォーマンスと電力の関係

構成

お客様は、24 コアまたは 32 コア GPU と最大 64 GB の RAM を備えた M1 Max を構成できます。このプロセッサを最大にするとラップトップの基本価格に 700 ドル追加され、最大 RAM にさらに 800 ドルかかります。

現時点では、14 インチ MacBook Pro、16 インチ MacBook Pro、および Mac Studio のみが M1 Max を使用します。

M1 ウルトラ

M1 Ultra は、UltraFusion テクノロジーを使用して 2 つの M1 Max を組み合わせて、より強力な新しいチップを作成します。これにより、800 GB/秒で最大 128 GB の RAM をサポートする 1,140 億個のトランジスタ ダイの仕様が 2 倍になります。

M1 UltraはAppleの最も強力なカスタムプロセッサです

これは、CPU が 20 コアになり、GPU が 64 コアまで増加できることも意味します。これは、グラフィックス パフォーマンスが 8 倍高速になることを意味します。

最新の GPU を搭載した最大の Intel ベースのマシンと比較すると、M1 Max はピーク パフォーマンス時に消費電力が 200 W 少なくなりました。 Appleによれば、M1 Ultraは競合マシンよりも1年間で消費電力を最大1000kWh削減できるという。

構成

お客様は、48 コアまたは 64 コア GPU と最大 128 GB の RAM を備えた M1 Ultra を構成できます。このプロセッサを最大にすると、Mac Studio の基本価格に 1,000 ドル追加され、最大 RAM にさらに 800 ドルかかります。

Mac Studio は M1 Ultra を使用する唯一の Mac です。

AppleのMシリーズプロセッサの比較

各 M シリーズ プロセッサは、同様のベースライン機能を備えた 5nm チップです。これらは同じクラスのチップであり、それぞれの改良バージョンでより多くのコア、グラフィックス、および機能を可能にするためのより大きなダイを備えています。

M1のラインナップ

M1 には 160 億個のトランジスタがあり、M1 Pro には 337 億個、M1 Max には 570 億個のトランジスタがあります。トランジスタ数はパフォーマンスに直接変換されませんが、各チップがその下位バージョンに比べてどれだけ大きいかを示します。

M1 には 8 つのコアがあり、そのうち 4 つは高効率、もう 4 つは高性能です。このプロセッサは、まず消費者向けのラップトップを念頭に置いて構築されました。

M1 Pro は、モデルに応じて 2 つの高効率コアと 6 つまたは 8 つの高性能コアで構成されています。このプロセッサは、プロ消費者や専門家向けの中間層のラップトップで使用されています。

M1 Max には、2 つの高効率コアと 8 つの高性能コアを備えた 10 コア構成が 1 つだけあります。このプロセッサは、集中的なグラフィックス作業向けのハイエンドのプロフェッショナル モデルを対象としています。

M1 Max の数値を 2 倍にすると、M1 Ultra になります。 4つの高効率コアと16の高性能コアを備えた20コアCPUです。 Apple は、このプロセッサを Mac Pro で使用されている Intel Xeon チップの有力な競合相手としてターゲットにしています。

すべてのプロセッサーが同じ高性能コアを使用しているため、ベンチマークは同様のシングルコア パフォーマンスを示します。コア数が増加したため、マルチコア スコアはローエンド プロセッサとハイエンド プロセッサで異なります。

各プロセッサーには利用可能なグラフィックス コアがますます増えているため、グラフィックス パフォーマンスは明らかなはしごです。ハイエンドチップに含まれるメディアエンジンのおかげで、メディア処理にも同じことが当てはまります。

これらのチップを紙の上で比較すると、優れたチップから最高のチップまでの明確な境界線がわかります。これは、Intel 時代には欠けていた明瞭さです。

仕様の内訳とその他の機能の違いを読む完全な比較では。

M2プロセッサ

アップルが発表したのは、M2プロセッサー中WWDC2022 年には第 2 世代の Apple Silicon として登場します。これは、置き換えられるチップよりもわずかに大きく、より高性能なチップです。

M2 は M1 を改良し、より優れたスペックとメディア エンジンを備えています。

M2 を搭載した最初のコンピューターは 13 インチ MacBook Pro と13インチMacBook Air。 2023 年に M2 Ultra が発表されるまで、年間を通してゆっくりと M1 プロセッサ シリーズに取って代わりました。

Mac Pro がアップデートされなかったため、Apple は M1 世代中に Apple Silicon への移行を完了できませんでした。しかし、M2 Ultra はついに Apple Silicon を Apple の最も高級なデスクトップにもたらし、3 年を経て移行を完了しました。