Apple M1 ── Mac が自社設計の ARM チップへ

Apple が M1 チップを発表したのは2020年11月10日（米国時間。日本時間では11日未明）である。同じ日に、M1 を載せた最初の Mac 3機種 ── MacBook Air、13インチ MacBook Pro、Mac mini ── の注文受付が始まり、店頭販売と出荷は11月17日（火）に始まった。日本も同じ11月17日の発売で、第一陣に入っている。

米国価格は MacBook Air が999ドル、13インチ MacBook Pro が1,299ドル、Mac mini が699ドルから。日本では税別で MacBook Air 104,800円、MacBook Pro 134,800円、Mac mini 72,800円からだった。どれも外観は前のモデルとほぼ同じで、変わったのは中のチップである。

M1 はいつ・どう決まったか

6月の発表で Apple は、Intel 版 Mac のための新しい macOS を今後何年も出し続けるとし、さらに「has exciting new Intel-based Macs in development」── 開発中の新しい Intel 版 Mac がある ── と書いていた。実際、8月には Intel 版の27インチ iMac が出ている。11月の M1 は Intel の終わりの日ではなく、終わりの始まりだった。Apple が見込んだ約2年に対し、完了の宣言は約3年後の Mac Pro になった。

M1 の中身

M1 は Apple がはじめて Mac 専用に設計したチップで、CPU・GPU・ニューラルエンジンなどを1つの SoC（システム・オン・チップ）にまとめている。

Apple は M1 の CPU コアを低消費電力のシリコンで世界最速、GPU をパーソナルコンピュータの内蔵グラフィックスで世界最速と称した。いずれも Apple 自身の測定による主張である。製造したのは TSMC とされるが、Apple のプレスリリースは製造元を書いていない。

Apple の説明では、この統合メモリによって SoC の中のすべての部分が、複数のメモリのプールのあいだでデータをコピーせずに同じデータを扱える。M1 の Mac のメモリは 8GB か 16GB だった。

最大3.5倍という数字をどう読むか

Apple は M1 について、従来世代の Mac と比べて CPU が最大3.5倍、GPU が最大6倍、機械学習が最大15倍速く、電池の持ちは最大2倍と書いた。ただし、これは3機種の中で最も差が大きい組み合わせを集めた数字である。機種ごとの Apple の主張は次のとおりで、比較の相手はそれぞれの前のモデルだった。

どれも Apple の測定で、独立した検証値ではない。

Intel のアプリはどう動いたか

アーキテクチャを替えれば、既存のアプリはそのままでは動かない。Apple はこれを二つの方法で埋めた。Intel 向けのアプリを変換して動かす Rosetta 2 と、1つのアプリに Intel 用と Apple シリコン用の両方のコードを入れる Universal 2 である。加えて、M1 の Mac では iPhone と iPad のアプリがそのまま動くようになった。M1 の3機種は macOS Big Sur を載せて出荷された。

Apple にとって CPU の乗り換えは初めてではない。2005年6月に発表し2006年に始めた PowerPC から Intel への移行でも、PowerPC 向けのアプリを Intel の Mac で動かす最初の Rosetta を使っている。Rosetta 2 の名はそこから来ている（ARM と x86 の違い も参照）。

2020年、ARM をめぐるほかの動き

M1 は、ARM のチップがスマートフォンの外へ広がっていった時期に出た。

• AWS Graviton2: Amazon は2020年5月11日、64bit の Arm Neoverse コアを使う自社設計チップ Graviton2 の EC2 インスタンスを一般提供した。AWS は、x86 の現行インスタンスより最大40%価格性能比がよいとした
• Surface Pro X: Microsoft は2019年に、Qualcomm の技術を基にした自社チップ SQ1 で ARM 版 Windows を動かす Surface Pro X を出していた
• NVIDIA による Arm 買収計画: 2020年9月13日、NVIDIA は Arm を400億ドルで買収すると発表した。各国の規制当局の懸念を受け、2022年2月7日に断念している

ARM アーキテクチャ は1985年に生まれ、長くスマートフォンや組み込み機器のものだった。2019年から2020年にかけて、クラウドのサーバー、Windows のノート、そして Mac と、x86 が占めてきた場所に ARM が相次いで入っていった。

その後

M1 は翌2021年に iMac や iPad Pro にも使われ、同年10月には上位の M1 Pro と M1 Max が出た。Mac の全機種が Apple シリコンになったのは、2023年6月の Mac Pro である。

企業については Apple と Intel、ほかのハードウェアの節目は ハードウェアの年表 を参照。