夕暮れ時の新竹サイエンスパークにあるTSMCのFab 12Bの建物。眼下の道路には車のライトの軌跡が伸びる。2015年撮影。M6を製造し、A20 Proも製造するとみられるファウンドリの参考画像。

曾 成訓 · CC BY 2.0

Appleは先にM6を発表した。それがA20 Proの大半を明かしていた

長年、新しいiPhoneチップは、その後に続くMacチップの予告編だった。今年Appleはその順序を逆転させ、8月に発表されたM6は、9月のイベントで答えられるはずだった疑問のいくつかにすでに答えている。

5 min製品A8S

Appleが10年守ってきた順序

AppleのAシリーズとMシリーズのチップは、同じ世代のなかでアーキテクチャの大半を共有している。CPUコア、GPU設計、Neural Engine、メディアブロックは、ほぼ同じシリコンをMac向けに拡大したものだ。実際のところ、9月に発表されるiPhoneチップは、数か月後に登場するMacチップの部分的な予告として機能してきた。

Appleは今年、それを逆にした。M6は8月25日に新しいMac miniで発表され、A20 Proは水曜日にiPhone 18 Proに搭載されて登場する見込みだ。MacRumorsが今週末に整理したように、すでに出荷されているMacチップが、iPhoneチップの性能の多くを先に語っている。報道によれば、A20 ProはA19 Pro比で最大18パーセント高速、最大30パーセント電力効率が高いとされ、M6がM5に対して示した向上幅とおおむね一致する。

「2nm」の看板は2週間早く使い切られた

M6は、TSMCのN2プロセスで製造されたApple初のチップだ。A20はほぼ確実にその2番目になる。

これは技術的というより商業的な意味で重要だ。Appleは歴史的に、新しい製造ノードをまずAシリーズに導入してきた。iPhoneの生産量こそが、新ノードの歩留まりを経済的に成り立たせるからだ。数億個の小さなダイは、数百万個の大きなダイよりはるかに欠陥を吸収しやすい。899ドルのMac miniでN2を初採用したのはこの論理からの逸脱であり、TSMCの歩留まりが十分に健全で、AppleがiPhoneの物量でリスクを減らす必要がなかったことを示唆している。

副作用として、水曜日の基調講演で最も引用されやすい一文はもう使えない。「Apple初の2ナノメートルチップ」は2週間前に、はるかに少ない注目のなかで発表されてしまった。

2基目のNeural Engine、そして収まらないかもしれない場所

iPhoneのNeural EngineはA17 Pro以来、16コア、毎秒約35兆回の演算にとどまってきた。3世代にわたって目立った変化がなかったことになる。M6は16コアのNeural Engineを2基搭載し、システムのフレームワークが同時に利用できる構成を導入した。Appleはこれを前世代比で最大2倍のピーク演算性能としている。

この変更は、A20で報じられているWMCMパッケージングへの移行と符合する。メモリをCPU、GPU、Neural Engineの上に積層するのではなく、同じウエハー上に配置する方式だ。メモリとそれを読み出すユニットの物理的な距離を縮めることは、消費電力を増やさずにモバイルチップを高速化するために残された数少ない手段のひとつだ。

2基目のNeural Engineが電話機に収まるかどうかは、それが機能するかどうかとは別の問題だ。ダイ面積と発熱が制約であり、デュアルエンジンはA20ファミリー全体ではなく、A20 Proだけに留まる可能性がある。

メモリ帯域幅は、誰もスライドに載せない天井

これはiPhone 18 ProがオンデバイスのAIをどう処理するかを決める数字であり、最も語られていない数字でもある。

言語モデルをローカルで動かすことは、その大半が、重みをメモリからプロセッサへ移す作業だ。トークンをひとつ生成するたびにモデルのかなりの部分を読み出す必要があるため、生成速度は演算性能そのものよりもメモリ帯域幅にはるかに強く連動する。巨大なNeural Engineを備えたチップでも、メモリがそれに追いつかなければ文章の生成は遅くなる。

M6は最大170GB/sを提供し、AppleはこれをM5の153.6GB/sから10パーセントの向上と説明している。A19 Proは76.8GB/sとされる。同程度の伸びなら、A20 Proは85GB/s前後、つまりMac miniの帯域幅のおよそ半分になる。電話機が小さなモデルを、Macがより大きなモデルを動かす理由は、こう理解するのが妥当だ。

この数字を過信しないための注意をひとつ。帯域幅だけではメモリの世代は特定できない。同じ170GB/sは、広いバス上の高速なLPDDR5Xでも、より狭いバス上のLPDDR6でも到達できる。言えるのは、伸びが控えめであること、そしてオンデバイスのモデル性能における実質的な向上は、メモリそのものよりもパッケージングからもたらされる可能性が高いということだ。

グラフィックス:アーキテクチャは引き継がれるが、看板の数字は引き継がれない

M6はジオメトリ性能を50パーセント引き上げ、シェーダーコアのアーキテクチャを刷新し、Dynamic Cachingを更新し、ハードウェアによるレイトレーシングを備える。この種の変更は歴史的に同じ世代の両チップファミリーに現れてきたため、iPhoneも受け継ぐはずだ。

看板の数字は別の話だ。AppleはM5について、各GPUコアに組み込まれたNeural Acceleratorのおかげで、AI向けのピークGPU演算性能がM4比で4倍以上になったと説明した。A19 Proも昨年9月、同じ理由で同様の4倍の向上を記録している。M6はM5比で30パーセント近い向上とされる。第2世代のNeural Acceleratorは改良版に見え、A20 Proが昨年の倍率を繰り返す可能性は低い。

AV1エンコードは依然としてなく、それは決定である

M6のメディアエンジンはH.264、HEVC、ProRes、ProRes RAWを扱い、AV1のデコードには対応するがエンコードには対応しない。M5と同じだ。AV1はYouTubeや大半のストリーミングサービスが使うロイヤリティフリーのコーデックで、ハードウェアエンコードがあってこそ、再生だけでなくアップロードやビデオ通話にも使えるようになる。Androidのフラッグシップ機の複数がすでに搭載している。

新ノードのデスクトップチップでこれを省いた以上、今年の電話機向けチップに載る可能性は非常に低い。iPhone 18 ProからアップロードされるビデオはH.264かHEVCのままだろう。

当サイトのA20 Proの2nmという数字に関する以前の分析では、プロセスに関する主張が意味するものと意味しないものを扱った。残りの多くは、いまやM6が決着をつけている。水曜日が本当に付け加えるのは、パッケージング、熱の挙動、そしてデュアルNeural Engineが電話機に渡るかどうかだ。

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