iPhone 8では、新しいA11 BionicがQualcomm、Samsung、Huaweiのトップチップを圧倒し、Appleのシリコンギャップが拡大しました。

iPhone 8では、新しいA11 BionicがQualcomm、Samsung、Huaweiのトップチップを圧倒し、Appleのシリコンギャップが拡大しました。

Geekbench が公開した公式ベンチマークによると、Apple の A11 Bionic は、iPhone 7 で使用された昨年の A10 Fusion に比べてパフォーマンスが大幅に向上しており、そのスコアは他のモバイル ARM 競合の最新チップをはるかに上回るだけでなく、Apple が 13 インチ MacBook Pro で使用している基本の Intel Kaby Lake Core i5 プロセッサよりも高いことが示されています。

先週のAppleのイベント直前に発表された非公式のA11 Geekbenchスコアは、Appleが秘密裏に高速チップを搭載していることを示唆していたが、新たに追加された公式スコアはリークされたものよりもさらに高いものとなっている。

AppleはiPhone 8/8 PlusモデルだけでなくiPhone Xにも新しいA11 Bionicを採用している。Geekbenchが示す3つのモデルのスコアには若干のばらつきが見られるが(シングルコアでは5%未満、マルチコアでは約7%)、これはディスプレイ解像度の違いとRAMの違いによるものと考えられる。


しかし、昨年のA10 Fusionと比較すると、その性能向上は劇的です。同スペックのiPhone 7とiPhone 8を比較すると、A11 Bionicはシングルコアで25%、マルチコアで80%高速化しています。これは特に注目すべき点です。Appleの最新チップは、ニューラルネットワーク、カメラISP、GPUといった新しい機能を備えており、一般的なプロセッサベンチマークの性能をはるかに超えているからです。今年のA11 Bionicは、より高速で効率的であるだけでなく、全く新しい方法でも性能が向上しています。

今年のA11 Bionicは、より高速で効率的であるだけでなく、全く新しい方法でも性能が向上しています。しかし、それだけでなく、AndroidフラッグシップのARMチップに対する汎用ベンチマークの差はさらに大きくなります。2年前のAppleのA9が、典型的なシングルコア性能で既に今年のAndroidチップを上回っていたことを考えると、これは当然のことです。

チップだけじゃない

ベンチマークの数値だけではすべてを物語ることはできません。AppleのA11 BionicはKaby Lake Core i5よりも高い数値を達成できますが、13インチMacBook Proでできることでスマートフォンではできないことはたくさんあります。例えば、ノートパソコンははるかに大きく高解像度のディスプレイを搭載しており、ポケットサイズのスマートフォンではできないことを実現しています。

解像度が高くなると、管理すべきピクセル数も増えます。AppleのコンパクトなiPhone SEが、2年前のチップを搭載しながらも、依然として最新のAndroidフラッグシップ機に勝てている理由の一つは、ピクセル数がはるかに少ないからです。

Androidメーカー各社は、超高解像度ディスプレイの普及に努めてきました。特にサムスンは、自社開発のディスプレイでスマートフォンの差別化を図ろうとしています。しかし、これまで繰り返し指摘してきたように、サムスンは高解像度ディスプレイへの飽くなき追求に追われていますが、それを支える処理能力の確保という点で、その努力が遅れています。

より多くのピクセルを処理できる、Appleのより高速なチップ

Apple は、ピクセル数だけの高いディスプレイを急いで発売するのではなく、主に色の精度や広い色域などの他の質的要因で差別化を図り、既存の解像度のディスプレイを駆動する処理能力を備えた SoC の開発に取り組んできました。

アップルは、3年前に大型の新型iPhone 6と6 Plusを発表して以来、新型iPhoneの解像度を変更していません。しかし、iPadと新型iPad Proを駆動するために、グラフィック性能を強化したAxチップを開発しました。これらのチップは、iPhoneよりもはるかに高い画面解像度を備えています。

数年前、iPhone 6 Plus の画面解像度が高くなったため、ベンチマークでは標準の iPhone 6 に勝てたと指摘しましたが、実際に使用すると少し遅く感じるほどです。

追加のピクセル(つまり、約 200 万、つまり標準の iPhone 6/7/8 の 2 倍)に加えて、「Plus サイズ」の iPhone は、内部で 3 倍のディスプレイ解像度をレンダリングし(iPhone 4 以降、Retina ディスプレイの iPhone が実行してきた 2 倍のレンダリングとは対照的)、その後、実際の Plus 画面解像度に合わせて、内部でレンダリングされたディスプレイを 1.15 倍に縮小します。

新型iPhone Xはこの点を変えました。Plusと同様に内部で3倍の解像度でレンダリングしていましたが、今回、これをディスプレイにネイティブで出力します。そのため、270万画素以上(iPhone 6/7/8の約3倍)の画素数でありながら、ダウンサンプリングによるパフォーマンスの低下がありません。3年間にわたるAxチップの進化と相まって、iPhone Xはより高い画面解像度を十分に発揮できるように見えます。

対照的に、サムスンのGalaxy S8は420万画素を超える非常に高解像度の画面を使用しているが、それに追いつけないチップを搭載しており、ベンチマークの結果は画面解像度がはるかに低いHuaweiやXaiomiの安価なAndroidと同程度となっている。

これは、ベンチマークの数字にこだわり、プレミアム価格帯の携帯電話でアップルが圧倒的な80%のシェアを占める重要な中国市場でサムスンが存在感を維持する上で決して役に立たない。


アップルのペースとライバルに対する優位性はともに拡大している

サムスンがほとんどの国際モデルで使用しているクアルコムのSnapdragon SoCと、自社製のExynosチップ(クアルコムのCDMAが必要とされない場所で使用)は、どちらもAppleのシリコン進歩のペースに遅れをとっている。

AxとExynosの溝は特に顕著で、両社の携帯電話メーカーが最後にハミングバード/A4チップ設計で緊密に協力したのは2010年のことだが、それ以来大きな溝にまで広がっている。サムスンは独自の工場を所有しており、AppleがカスタムA4を発表する前から何年もモバイルシリコンの経験を積んでいたのに、Appleはどうやってチップ設計でサムスンに勝つことができたのだろうか?

大きな理由は規模です。過去7世代にわたるシリコン設計において、Appleはシリコンの性能と効率性の向上に多額の投資を行っただけでなく、収益性の高いプレミアムモバイルデバイスへの注力によってその資金を調達してきました。Appleはシリコンの性能と効率性の向上に多額の投資を行っただけでなく、収益性の高いプレミアムモバイルデバイスへの注力によってその資金を調達してきました。

Appleの新しいiPhoneはすべて最新のチップを搭載しているため、その膨大な販売台数は新しいチップの開発費用に分散されます。Appleは最新世代のiPhoneを発売初年度で約1億7000万台販売しています。

Apple はまた、複数年にわたる iPhone に各 Ax チップ世代を使用し続け、Apple TV を含む他の製品にも同じプロセッサを使用し、毎年の iPhone チップ技術を iPad 用にスケールアップし、Apple Watch などの製品で使用するためにスケールダウンしています。

サムスン、そして他のカスタム設計チップメーカー(ファーウェイ傘下のHisiliconとそのKirin SoCを含む)は、自社が製造するカスタムチップの潜在市場がはるかに限られています。Exynos SoCの設計・製造は行っているものの、サムスンはスマートフォンでは主にクアルコムのSnapdragonチップを使用しています。また、Apple以外では、タブレットやスマートウォッチ、特に高性能で高価なスマートウォッチの市場は非常に小さいです。

多くの大手Androidスマートフォンメーカーにサービスを提供し、モバイルネットワークとの互換性に必要な知的財産権を独占しているクアルコムでさえ、性能面でAppleと競争するのに苦戦している。それは単にやり方がわからないからではなく、Androidメーカーからの需要の大半が最先端の高度なSoCではなく、低価格帯のチップだからだ。誰もお金を払いたがらない技術を開発する余裕はない。

これは、ライバルが追いつくまでのシリコン設計で Apple が一時的に先行しているだけではなく、さまざまなデバイスでの使用に合わせてスケールアップおよびスケールダウンできるテクノロジーを使用して、より高速で効率的なプロセッサの開発に惜しみなく投資できる、膨大な規模の経済性に結びついた固有のリードを持っていることを示している。

さらに、AppleはMetal(同一チップ上でグラフィック処理をより効率的に行う方法)を並行して開発しており、ハードウェア面での改良をさらに加速させています。Metalとハードウェアの両方を扱うことができるため、新しいチップをMetalソフトウェア向けに最適化でき、その逆も可能です。GeekbenchはiOSデバイス向けのMetalベンチマークも公開しており、新世代のテクノロジーが達成するパフォーマンスの新たなレベルを示しています(下記参照)。

これはすべて以前に起こったことだ

1990年代初頭、AppleはIBMおよびMotorolaと共同でPowerPCチップを開発しました。これはPC業界全体がIntelのチップよりも優れていると認識し、採用するはずでした。しかし、Intelの圧倒的なスケールメリットにより、PowerPCの最新設計の性能に追いつき、最終的にはそれを凌駕するに至りました。

iOSがAppleをプレミアムモバイルデバイスの「Microsoft」へと位置付けたのと同様に、AxシリーズチップはAppleをモバイルの「Intel」へと位置付けました。実際、iOSハードウェアの生産量と価値は、かつてのWinTel PC帝国をはるかに凌駕する規模を誇っています。

一方、PowerPCと並行して、AppleはAcornおよびVLSIと共同で、1994年のタブレット向けにモバイルARMチップを開発しました。Newton MessagePadは単体では大きな規模の経済性を達成することはできませんでしたが、モバイル向けに最適化された新しいARMチップはNokiaなどのモバイルメーカーに採用され、ARMチップの巨大な市場が創出されました。

10年後、AppleはARMへの最初の投資を、スティーブ・ジョブズによって最高評価額で売却し、会社再建の足掛かりとした。AppleがiPodの製造を開始した際には、Samsungが製造していた最新のARMチップを活用することができた。

iPodの販売がマスマーケットに浸透したことで、ARMはNVIDIAのモバイルTegraといったライバルとの競争に打ち勝つことができました。しかし、ARM搭載のiPhoneの販売がさらに好調に推移すると、モバイル市場への参入を目指すIntelの精力的な取り組みも不可能となりました。

Appleは2010年に初のカスタムARM設計であるA4を発表して以来、ハードウェア収益を自社開発の先進シリコンに投入することで、製品の差別化を図り、サードパーティへの支払いを回避してきました。A11 Bionicの登場により、この取り組みは新たな次元へと進み、以前はImaginationからライセンスを受けていたApple独自の全く新しいGPUアーキテクチャが加わりました。

減速の兆候は見られず、むしろ Apple のシリコン格差は拡大しているようだ。