Appleは2020年11月、ArmベースのM1チップを搭載した最初のMacをリリースしました。2020年モデルの13インチMacBook Pro、MacBook Air、Mac miniがデビューしました。2021年初頭には、M1 iMacとM1 iPad Proも追加されました。M1チップは、その驚異的なパフォーマンスと効率性で絶賛されており、iPhoneとiPad向けに開発されたチップの開発におけるAppleの10年以上にわたる努力の集大成と言えるでしょう。
このガイドでは、M1 チップについて知っておくべきすべてのこと、および M1 チップが以前の Intel チップとどう違うのかを説明します。
AppleのM1チップについて解説
M1は、AppleがMac向けに開発した初のシステムオンチップ（SoC）です。これは、Appleが2006年以来Macに使用してきたIntelチップからの移行に向けた最初の一歩となりました。
「システム オン チップ」である M1 は、CPU、GPU、統合メモリ アーキテクチャ (RAM)、Neural Engine、Secure Enclave、SSD コントローラ、画像信号プロセッサ、エンコード/デコード エンジン、USB 4 対応の Thunderbolt コントローラなど、Mac のさまざまな機能を強化するさまざまなコンポーネントを統合しています。
Apple Silicon以前のMacは、CPU、I/O、セキュリティ用に複数のチップを使用していましたが、Appleがこれらのチップを統合したおかげで、M1は以前のIntelチップよりもはるかに高速で効率的です。Appleが採用した統合メモリアーキテクチャも大きな要因であり、M1のすべてのテクノロジーは、複数のメモリプールを切り替えることなく同じデータにアクセスできます。
M1チップに組み込まれた統合メモリアーキテクチャにより、CPU、GPU、その他のプロセッサコンポーネントは相互にデータをコピーする必要がなく、同じデータプールにアクセスできます。これにより、M1の速度と効率が著しく向上します。このメモリアーキテクチャは、ユーザーがRAMをアップグレードできないことを意味します。ユーザーがアクセスできるRAMを搭載しているMacは少ないため、これはそれほど驚くべきことではありません。M1 MacのRAMは最大16GBですが、基本の8GBでも日常的なタスクには十分です。
M1には160億個のトランジスタが搭載されており、これはAppleがチップに搭載したトランジスタ数としては過去最大です。低消費電力シリコンで実現可能な最速CPUコアと、ワット当たりのCPU性能において比類のない性能を実現しています。Appleのチップ設計により、Intel製チップでは実現できなかった高速かつ電力効率の高いMacの開発が可能になりました。さらに、Apple設計チップとApple設計ソフトウェアのより緊密な統合により、さらなる機能強化が実現しています。
M1の違い
x86 アーキテクチャに基づいて構築された Intel チップとは異なり、Apple Silicon M1 は、Apple が長年 iPhone や iPad 向けに設計してきた A シリーズ チップによく似た Arm ベースのアーキテクチャを使用しています。
M1チップは、Appleがこれまでに開発した中で最も強力なチップであり、最新のiPhoneおよびiPad Airモデルに搭載されているA14チップに似ています。台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング・カンパニー（TSMC）が5ナノメートルプロセスで製造しています。TSMCは長年にわたり、Appleのすべてのチップを製造しています。
M1チップ搭載Mac
Appleは、M1チップを搭載した2020年のMacBook Air、13インチMacBook Pro、Mac miniをリリースし、これらのラインナップのローエンドマシンを置き換えました。
Appleは、iMacとiPad ProのM1バージョンも発表しました。
CPU、GPU、ニューラルエンジン
CPU
M1チップには、4つの高性能コアと4つの高効率コアを備えた8コアCPUが搭載されています。高性能コアは、電力消費量の多いシングルスレッドタスクで最高のパフォーマンスを発揮するように設計されています。
4 つの高性能コアが連携して優れたマルチスレッド パフォーマンスを実現し、M1 Mac は最高級の 16 インチ MacBook Pro モデルよりも優れた性能を発揮します。
Web ブラウジングなど、それほど負荷がかからず、同じ電力を必要としないタスクの場合は、10 分の 1 の電力を使用してバッテリー寿命を延ばす 4 つの高効率コアがあります。
Appleによると、これらのコアは前世代のデュアルコアMacBook Airと同等のパフォーマンスを、はるかに低い消費電力で実現するという。これらのコアは、大きな電力を必要としない場合は単独で動作し、負荷の高いタスクでは8つのコアすべてを同時に動作させることができる。
MacBook Air、MacBook Pro、Mac miniのベンチマークテストでは、M1チップの優れたパフォーマンスが実証されています。モデルによって熱特性に若干の違いはありますが、いずれもMacの中で最高のシングルコア性能を誇り、マルチコア性能はAppleのデスクトップPCと同等です。
この中で最高性能の Mac である Mac mini は、Geekbench 5 のシングルコアスコア 1702、マルチコアスコア 7380 を獲得し、MacBook Air と MacBook Pro がそれに続きました。
グラフィックプロセッサ
Apple Silicon チップには 8 コアの GPU が搭載されていますが、エントリーレベルの MacBook Air モデルでは、コアの 1 つを無効にして 7 コアの GPU を搭載したバージョンも使用されています。
Mac mini、MacBook Pro、そして上位モデルのM1 MacBook Airに搭載されているGPUはすべて8コアGPUで、約25,000スレッドを同時に実行でき、2.6テラフロップスのスループットを実現しています。Appleによると、M1はパーソナルコンピューターに搭載されている統合型グラフィックスの中で最速の性能を備えています。
グラフィックス性能テストでは、M1チップがGeForce GTX 1050 TiやRadeon RX 560を上回る性能を発揮することが示されました。また、Radeon RX 560XやRadeon Pro WX 4100と同等のOpenCLスコア19305を獲得しました。
ニューラルエンジン
M1チップにはNeural Engineが内蔵されています。これはAppleが数年前からAシリーズチップに搭載し始めたコンポーネントです。Neural Engineは、動画分析、音声認識、画像処理など、Mac全体で機械学習タスクを高速化するように設計されています。
16 コアの Neural Engine は、1 秒あたり 11 兆回の演算が可能で、M1 に移行した前世代のモデルと比較して、機械学習のパフォーマンスが最大 15 倍高速になります。
Apple M1のスピード
M1 チップは、前世代のマシンで使用されていた Intel チップと比較して、CPU パフォーマンスが最大 3.5 倍、GPU パフォーマンスが最大 6 倍、機械学習機能が最大 15 倍高速化します。
最新の PC ラップトップ チップと比較すると、M1 は 2 倍高速な CPU パフォーマンスを提供し、消費電力はわずか 25% です。
バッテリー寿命
M1 チップは驚異的な速度向上をもたらすだけでなく、Apple がこれまでにリリースした他のどの Mac チップよりもバッテリー効率に優れています。
M1 Macのバッテリー駆動時間は、前世代のMacと比べて最大2倍長くなっています。バッテリー駆動時間が最も長いMacは13インチのMacBook Proで、最大20時間駆動します。これは前世代モデルの2倍のバッテリー駆動時間です。
M1セキュリティ機能
Intel Mac には、Mac のセキュリティやその他の機能を処理する T2 チップが組み込まれていましたが、M1 チップではその機能が組み込まれているため、セカンダリ チップは必要ありません。
M1 には、Touch ID を管理する Secure Enclave と、より高速で安全な SSD パフォーマンスを実現する AES 暗号化ハードウェアを備えたストレージ コントローラーが組み込まれています。
M1 Macでアプリを実行する
M1チップは異なるアーキテクチャを使用しているため、Appleは開発者がApple SiliconとIntelチップの両方で問題なく動作するユニバーサルアプリバイナリを作成できるようにするツールを構築し、さらにx86アプリをM1チップ上で実行できるようにするRosetta 2変換レイヤーを開発しました。
Rosetta 2 は、2006 年に Apple が PowerPC から Intel に切り替えた際に、PowerPC アプリを Intel ベースの Mac で実行できるようにした機能である Rosetta を再考したものです。
Rosetta 2では、Intelマシン向けに設計されたアプリは、パフォーマンスが若干低下する以外はM1 Macでも引き続き動作します。M1で導入されたパフォーマンス向上により、アプリはIntel MacとM1 Macの両方でほぼ同様に動作します。
M1 Macへの移行後も、すべて正常に機能するはずです。数年後には、ほとんどの人気MacアプリがM1 Macでネイティブに動作するように開発されるでしょう。現時点では、M1 Macを選ぶ際に大きな妥協点が1つあります。それはWindowsのサポートです。
M1 MacにはBoot Campが存在せず、M1 Macでは公式にはWindowsを実行できませんが、一部のユーザーはWindowsを実行する方法を見つけています。将来的には公式サポートが提供される可能性がありますが、それはMicrosoftがArmベースのWindowsを消費者にライセンス供与するかどうかに大きく依存しており、今のところそれは実現していません。
M1 Macでは、アプリ開発者がMacで利用できるようにしている限り、Macアプリと同様にiPhoneアプリやiPadアプリも実行できます。以前はM1 MacにiOSアプリをサイドロードする方法がありましたが、その機能は2021年1月に削除されました。
M1 Macの使い方
M1 MacはAppleが設計した新しいタイプのチップを使用しているため、ファイルの転送、リカバリモードの起動、新しいマシン向けに最適化されたアプリの検索など、いくつかのヒントとコツがあります。M1に特化したハウツーをいくつかご紹介しますので、ぜひご覧ください。
- Apple Diagnosticsを使ってMacをテストする方法
- M1 Apple Silicon Mac向けに最適化されているアプリを見分ける方法
- Apple Silicon Macと別のMac間でファイルを転送する方法
- M1 MacBook Air、M1 MacBook Pro、M1 Mac MiniにmacOSを再インストールする方法
- M1 Apple Silicon MacにRosettaをインストールする方法
- M1 Apple Silicon Mac をセーフモードで起動する方法
- M1 MacにiPhoneまたはiPadアプリをインストールする方法
- M1 Apple Silicon Macの起動ディスクを修復する方法
- macOSで最適化されたバッテリー充電をオフにする方法
- Apple Silicon搭載MacBookのバッテリーの状態を確認する方法
- ユニバーサルApple SiliconアプリのIntel版を起動する方法
M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra
AppleはM1チップに続き、2021年10月に14インチと16インチのMacBook Proマシンに搭載されたM1 ProとM1 Maxを、2022年6月にM2を発表しました。M1 ProとM1 MaxはM1のより高速なバージョンで、どちらのチップにも2つの高効率コアと8つの高出力コアを備えた10コアCPUが搭載されています。
M1 Proは16コアGPU、M1 Maxは32コアGPUを搭載しています。ただし、ローエンドのMacBook Proモデルには14コアと24コアのモデルが用意されており、最も手頃な価格の14インチモデルには8コアのM1 Proチップが搭載されています。2022年には、AppleはCPUとGPUの性能においてM1 Maxの2倍の速度を誇るM1 Ultraも発表しました。
M2
Appleは2022年6月、アップデートされたMacBook Airと13インチMacBook ProにM2チップを搭載しました。M2はM1と同じ8コアCPUを搭載していますが、GPUコア数はM1チップの7コアと8コアから9コアと10コアに増加しています。
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