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AppleのM2チップ:パワーゲインの予測

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(oneechanblog) – 2020年の秋に最初のM1ベースのMacがリリースされたとき、それらがコンピュータ市場全体を揺るがしたと言っても過言ではありません。 AppleはA14(iPhone 12に搭載)の基本アーキテクチャを採用し、それをウルトラポータブルラップトップレベルにスケールアップし、前世代に比べて「驚異的な」改善と呼ばれるもので競争を打ち破りました。 速かった、 とても 高速で、驚くほど優れたバッテリー寿命を提供しました。 2021年のM1ProとM1Maxにより、Appleはアーキテクチャをさらにパフォーマンスの高いラップトップ(およびおそらく今後のデスクトップ)にスケールアップし、再び the 他のすべてが比較されたプロセッサ。

M1 Maxをしのぐ唯一のチップは、IntelのAlder Lakeプロセッサであり、消費電力の大幅な違いについての警告があり、プラグを差し込んだときにのみフルスピードで動作し、高出力のNvidiaGPUに依存しています。

では、Appleはアンコールのために何をしているのでしょうか? M1がほぼ1年半経過したので、後継機の時間です。これをM2と呼びます。 製品が発表されるまで(早ければ3月、または6月以降のWWDCで)、Appleが何をしているのかはわかりませんが、M2に何が期待できるかについての知識に基づいた推測を行います。 (そして、M2 Max予測も投入します)。

A15がA14に対してであるように、M2はM1に対してです。

M1はA14の基本アーキテクチャに基づいており、高性能CPUコアの数が2倍(2ではなく4)、GPUコアの数が2倍(4ではなく8)にスケールアップされています。 より良い説明がないので、そうでなければiPadProにあったであろう「A14X」です。

M2の機能とパフォーマンスを予測する際には、同様のパターンに従うことを前提として動作しますが、今回はA15のみです。同じアーキテクチャで2倍の高性能コアとGPUコアを備えています。 A15が実際に持っていることに注意してください 五 GPUコア。5番目のコアはiPhone13Proモデルでのみ有効になっています。 それを2倍にして10コアにすることで、パフォーマンスの期待値を生成します。これは、M2の構成についてのうわさでジャイブします。

M2 Maxの場合、M1からM1Maxへのスケールアップと同じであると想定しています。 CPUコアは2効率、8パフォーマンスのセットアップに交換され、GPUコアはベースM1チップから4倍になります(合計40)。

改善された製造プロセス

数字に入る前に、M2はTSMCのN4Pプロセスで製造されることが期待されていることを言及する必要があります。これは、A14とM1が製造された5nmプロセスの拡張形式です。 TSMCは、同じ電力で最大11%速く実行できる、または同じパフォーマンスで22%少ない電力を使用できると主張しています。 これがより高いクロック速度、より良いバッテリー寿命、またはその両方につながるかどうかは実際にはわかりません。 それはすべてAppleの特定の構成に依存し、特にバッテリーの寿命はさまざまな変数の影響を受けます(たとえば、ディスプレイの電力効率など)。

ここでのパフォーマンス予測では、製造プロセスの改善による追加のパフォーマンスを考慮していません。これは、それらが何であるかを現実的に定量化する方法がないためです。 ここに示されている数値は、AppleがN4Pプロセスから絞り出す可能性のある数値よりもおそらく数パーセント低いと予想するのが妥当です。また、A15搭載のiPhone 13電話でバッテリー寿命が大幅に改善されたのと同様に、Appleはこれらのチップを使用するMacBook。

M2およびM2の最大CPU見積もり

まず、A15がA14よりもどれだけ高速であるかを確認することから始めました。A14は、同様の4つの効率と2つのパフォーマンスのCPUコア構成を備えていますが、アーキテクチャがいくつか改善されています。 全体として、A15のシングルコアパフォーマンスはA14よりも約7%高くなっています。

マルチコアスコアは、同じコア構成にもかかわらず、20%とはるかに高くなっています。 Appleは、すべてのコアの使用を一度に改善するためにアーキテクチャの改善を行った可能性があり、製造プロセスの改善により、すべてのコアがアクティブなときに、より高いクロック速度を維持できる可能性があります。

M1とM1Maxのスコアを取得し、同じパフォーマンスブーストを追加すると、いくつかの印象的な数値が得られます。 シングルコアのパフォーマンスは、Geekbench 5で1,800を超える可能性があります。これは、Intelの次期Core i9 AlderLake高性能ラップトップチップと同等です。

非常に興味深いものになる可能性があるのはマルチコアスコアです。 噂によると、M2はM1と同じ4効率、4パフォーマンスのレイアウトになりますが、M2MaxはM1Maxのように4つの効率コアと8つのパフォーマンスコアを備えています。

これにより、M2のスコアは9,000をわずかに下回る可能性があります(8つの高性能コアを備えたチップのおかげで、M1 Maxほど高速ではありません)。 これは、MacBookAirのようなウルトラポータブルラップトップにとって素晴らしいスコアです。 しかし、M2 Maxのスコアが14,000をはるかに超えると、14コア(6つのパフォーマンスと8つの効率)を備えたIntelの最速のAlder Lake Corei9よりも優れたものになります。 そして、M2 Maxは、わずかな電力でこれらのパフォーマンスの向上を達成する可能性があります。

M2およびM2Maxグラフィックスの見積もり

CPUの予測と同様に、A14からA15(iPhone Proモデルの場合)へのパフォーマンスの向上を確認し、M1からM2への同じ向上を想定することで、M2グラフィックスのパフォーマンスを推定します。 A15にはA14よりも25%多いGPUコア(4つではなく5つ)がありますが、追加のコアはiPhone 13Pro電話でのみ有効になります。 噂によると、M2は最大8つのGPUコアから10になり、M2の最大値は32から40になり、この比率はそのまま維持されます。

3DMarkのSlingShotベンチマークは少し古くなっていますが、それでも、より単純で古いグラフィックステクノロジーを実行しているときにGPUがどれだけうまく機能するかを示すかなり有用な指標です。 A15はA14より24パーセント高速です。 いくつかのアーキテクチャの改善とともに、コアを最大25%増やすことができます。

残念ながら、スリングショットテストはモバイルプラットフォームでのみ利用できます。 つまり、そのチップはMacBookでしか利用できないため、M1Maxでテストすることはできません。 しかし、M1はiPad Proで見つけることができるので、この便利でやや古くなったベンチマークをM1で実行でき、M2で10,000を超えるスコアが見られる可能性があり、他の最新のタブレットをすぐに恥ずかしく思うでしょう。

より現代的なクロスプラットフォームテストは、3DMarkの新しいWildLifeです。 このテストの最も厳しいバージョンでは、A15はA14よりも30%高速です。

M2とM2Maxにスケールアップすると、パフォーマンスの低いチップでは6,000以上、Appleの最も強力なプロセッサでは26,000以上が期待できます。 後者のスコアは、GeForce GTX 3070のモバイルバリアントにかなり近いため、注意する価値があります。

このようなパフォーマンスの向上により、M2 MaxはかなりハイエンドのモバイルディスクリートGPUと一致しますが、それでも最高級のデスクトップGPUのパフォーマンスの半分にはなりません。 さらに重要なことに、AMDとNvidiaの本格的なハイエンドGPU(およびIntelの今後のArcシリーズ)は、ハードウェアアクセラレーションによるレイトレーシングを備えていますが、これはこれまでのところAppleのGPUにはありません。 このような機能のサポートは遅かれ早かれ行われる必要があると思いますが、おそらくM2ラインには到達しないでしょう。 Appleはすでにそこでの競争に何年も遅れをとっており、今年は改善することはないだろう。

その他の考慮事項:ニューラルエンジン、ビデオエンコーダー、メモリ

CPUとGPUは簡単に数値化できますが、Appleのシステムオンチップの重要な部分はこれらだけではありません。 RAMはもちろん非常に重要であり、高速LPDDR5は、パフォーマンスと電力効率の適切な組み合わせを提供するため、これらのチップで再び際立って機能することを期待しています。 Appleは、チップがCPUコアとGPUコアを完全に利用するのに十分なメモリ帯域幅を備えていることを確認するという素晴らしい仕事をしてきましたが、M2(またはM2 Max)が真剣に最初になる理由はわかりません。帯域幅による制約。

機械学習とAIタスクを高速化するように設計されたカスタムプロセッサブロックであるNeuralEngine。A15はA14と同様に16コアのNeuralEngineを備えていますが、効率を高めるために再設計されており、 2番目。 これと同じニューラルエンジンがM2に飛躍することを期待しています。

最後に、A15は、ビデオのデコードとエンコードを高速化する、改良されたビデオ処理エンジンを備えています。 M1とM1Proにはこれらの1つがあり、M1Maxには2つあります。 これがM2で継続していることにまったく驚かないでしょう。M2とM2Proに1つの改良されたビデオエンジンがあり、そのうちの2つがM2Maxにあります。 Macはビデオ制作マシンとして頻繁に使用されるため、ここでさらに改善が見られると便利です。 特に、AppleのSoCはまだAV1コード(エンコードもデコードも)のハードウェアサポートを持っていません。これがM2バージョンのビデオ処理エンジンに追加されるのを見るのは素晴らしいことです。

全体的な期待

M2がいくつかの主要なアーキテクチャの激変である可能性があると考えるのはエキサイティングですが、M1がA14から派生したのとまったく同じ方法で、A15のテクノロジーを引き継ぐ可能性が最も高いです。 おそらくAppleはMacシリコンをAシリーズアーキテクチャからさらに分岐させるでしょうが、第2世代のチップでは、「まったく同じ方法でスケールアップされたA15」が最も可能性の高いシナリオです。

パフォーマンスの制限は、手元のタスクやベンチマークによって大きく異なり、SSDのパフォーマンスや冷却などの要素が常に影響します。 ただし、一般的には、CPUパフォーマンスが約20%向上する(シングルコアでは10%未満)と予想するのが妥当だと考えています。コアを追加すると、GPUパフォーマンスが約30%向上します。 これらの改善には、機械学習とビデオエンコーディングのパフォーマンスの改善も伴います。

これらはすべて、ほぼ同じ電力エンベロープで発生するはずです。 Appleがバッテリー寿命を後退させることはめったにないので、M2チップを搭載した同様のラップトップは、これらの印象的なパフォーマンスの向上を実現しながら、同等以上のバッテリー寿命を持つことが期待できます。 そして、AppleはA15チップでバッテリー寿命を優先したので、それはずっと良くなるかもしれない。

私は、20年以上にわたって、成人の職業生活全体にわたってテクノロジーについて専門的に書いてきました。 複雑な技術がどのように機能するかを理解し、誰もが理解できる方法でそれを説明するのが好きです。

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