Apple M1 Ultra: Appleの最新フラッグシップデスクトップSoC

2020年、Appleが最初のデスクトップシリコンM1を発表したとき、パフォーマンスの主張を裏付ける具体的な数字を共有しなかったため、初めは批判を受けました。しかし、これらの主張は、M1のレビューが続々と寄せられる中で、主に証明されました。そして、その翌年には、同じアーキテクチャに基づいて構築された2つのSoC、M1 ProとM1 Maxがリリースされました。

M1 ProとM1 Maxは同じアーキテクチャを共有していましたが、M1 Maxにはいくつかの明確な利点がありました。M1 Proの2倍のGPUコアを搭載しており、GPUおよびメディアパフォーマンスの面でM1 Proのほぼ2倍のパフォーマンスを提供することができました。

M1 Maxのこれらのパフォーマンス数値が、AppleがM1アーキテクチャの最適化のピークに達したという印象を与えたちょうどその時、Appleは春のPeek PerformanceイベントでM1ファミリーのチップの4番目で最後のSoC、M1 Ultraを発表しました。

M1 Ultraのリリースは、Macにおけるパーソナルコンピューティングの未来に何を意味するのでしょうか？詳しく見てみましょう。

コアの中身は？

M1の以前のバージョンはサイズが大きくなり、パフォーマンスの限界を押し広げるためにトランジスタやコアが増えましたが、M1 Ultraは表面的には微妙なアップグレードとして現れ、これらのことは行っていません。内部を覗いてみるまでは。

M1 Ultraのコアには、1年前のM1 Maxがあり、実際には2つのM1 Maxが組み合わされています。基本的に、Appleが今回の最新のM1 SoCで行ったことは、2つのM1 Maxチップのダイを1つの大きなSoCに組み合わせることです。これには、AppleのカスタムパッケージングアーキテクチャであるUltraFusionが使用されています。

https://www.apple.com/newsroom/videos/apple-m1-ultra-ultrafusion/large_2x.mp4

Appleは、UltraFusion技術がその種の最初のものであると主張しています。しかし、実際には、AMDやIntelが現在のCPUラインアップに採用しているチップレットベースの設計アプローチとはあまり変わりません。それでも、これはM1 Ultraの開発におけるUltraFusionの明らかな利点を否定するものではありません。

Appleによると、UltraFusion技術は、2つのM1 Maxチップを10,000以上の信号ポイントで接続するためにシリコンインターポーザーを使用しています。これにより、従来のマルチチップインターコネクト技術の帯域幅の4倍以上にあたる、超高帯域幅2.5TB/s（非常に低いレイテンシ）を実現し、M1 Ultraはオペレーティングシステムやアプリケーションによって単一のチップとして認識され、使用されることができます。

さらに、この単一設計アプローチの利点はソフトウェア開発者にも広がります。彼らはM1 Ultra用にコードを書き直す必要がなく、そのパフォーマンスをすぐに活用できます。

Apple M1 Ultra: 仕様

M1 Ultraの統一設計アプローチにより、Appleは実質的にM1 Maxのハードウェアコンポーネントを2倍搭載しています。これは、ボード上のトランジスタ数（1140億）と強力な20コアCPU、驚異の64コアGPUを組み合わせることで、以前のM1チップに対して大幅なパフォーマンス向上を意味します。

Apple M1 Ultra: CPU

CPUについて話すと、M1 Ultraの20コアCPUは16の高性能（Firestorm）コアと4つの高効率（Icestorm）コアに分かれています。基本的に、これはM1 Maxの10コアCPUの2倍であり、8つの高性能コアと2つの高効率コアを持っており、すでにM1に比べて大幅なパフォーマンス向上を実現しています。

Appleは、このコア数の増加により、M1 Ultraが同じ電力範囲内で最速の16コアPCデスクトップよりも90％高いマルチスレッドパフォーマンスを提供できると述べています。それだけでなく、100ワット少ない電力を使用してこれを実現することができ、最も要求の厳しいタスクでもエネルギー消費が少なく、効率の観点からもカバーされています。

Apple M1 Ultra: GPU

グラフィックスパフォーマンスも、64コアGPUのおかげでM1 Ultraで向上しています。このGPUを考えると、これはM1の8倍、M1 Proチップの4倍です。グラフィックスに関しても、Appleは最高級のデスクトップGPUと直接比較しており、M1 Ultraが200ワット少ない電力を使用しながら、より高速なグラフィックスパフォーマンスを提供すると主張しています。

Apple M1 Ultra vs 競合

Appleは高性能CPUやGPUの名前を明示的に挙げていませんが、プレゼンテーション中にこれらの結論を引き出しています。プレスリリースでは、ここでのCPUはIntel Core i9-12900Kであり、GPUはNvidia GeForce RTX 3090であることを示唆しています。もちろん、これらの「パフォーマンスの向上」や「競合に対する利点」が実際の世界でどのように変換されるかは、M1 Ultra搭載のMacが実際にテストされるまで明らかにはなりません。しかし、その間に、Appleの発表の数時間後に漏れたM1 UltraのGeekbenchスコアがあり、これがM1 Ultraのパフォーマンスについてのアイデアを提供するはずです。

これらの結果によると、M1 Ultraはシングルコアスコア1793、マルチコアスコア24055を取得しています。これは、現在AppleのハイエンドMac Proを駆動している28コアIntel Xeon Wチップの1152 CPUスコアおよび19951 GPUスコアに対して、かなりのジャンプのように見えます。

CPUやGPUと同様に、M1 Ultraの統一メモリアーキテクチャもパフォーマンス向上を得ています。現在、M1 Maxの2倍の帯域幅（400GB/s）を持つ800GB/sを提供しており、Appleはこれが現在のPCデスクトップ技術で利用可能なものの10倍であると主張しています。

帯域幅の増加に加えて、M1 Ultraはより高い統一メモリをサポートし、最大128GBに構成できます。これはM1 Maxの2倍、M1 Proの4倍の容量であり、ある程度、重いレンダリングや3Dジオメトリを扱うようなGPU集約型の作業負荷を大幅に軽減するはずです。

Apple M1 Ultra: NPU

最後に、ニューラル処理に関しては、M1 Ultraには最大22 TOPSでさまざまなML操作を処理できる32コアのNeural Engineが搭載されています。ProResでのビデオエンコーディングおよびデコーディングスループットを改善することもでき、iPhoneでProResでビデオを撮影する人にとって便利です。

ハードウェアとソフトウェアを統合する

Appleが最初のシリコンM1を発表した際に非常にうまく行ったことの1つは、オペレーティングシステムと緊密に統合することで、Intel搭載のMacに比べてパフォーマンスと効率が向上したことです。

最新のmacOSリリースであるmacOS Montereyは、同じアイデアに基づいています。実際、これはすでにM1搭載のMacと良好に連携しており、全く新しいM1 Ultraの潜在能力を最大限に活用できると言われています。

もちろん、以前と同様に、M1シリコンファミリーの一部であるため、M1 UltraはMac上でiPhoneおよびiPadアプリを実行する能力も提供します。さらに、まだUniversalに更新されていないアプリも、AppleのRosetta 2技術を使用してM1 Ultraでシームレスに実行できます。

すべての新しいM1 Ultraチップを体験するにはどうすればよいですか？

AppleがIntelを捨てて2020年に最初のシリコンを発表したとき、当時のMacBookのパフォーマンス向上に焦点を当てているように見え、長期的には全てのMacラインをAppleシリコンに移行することを目指していました。

後者はまだ時間がかかるかもしれませんが、Appleは前者の目標を達成することに成功したようです。M1の漸進的なアップグレードであるM1 ProとM1 Maxが、M1のダイサイズのピークに達し、Appleが次世代のデスクトップコンピュータを駆動するために2つのチップを組み合わせることを余儀なくされるほどです。

そのようなワークステーションの1つが、AppleがPeek Performanceイベントで発表したMac Studioです。Mac StudioはM1 MaxとM1 Ultraの両方を搭載しており、M1 Ultraを搭載したモデルは、現在最速の27インチiMacよりも最大3.8倍のCPU、最大4.5倍のグラフィックスパフォーマンスを誇ります。価格は米国で1999ドル、インドで189900ルピーからで、3月18日に販売開始されます。