A4からA5まで：Appleがシリコン分野でいかにして細分化された競争相手を出し抜いたか

AppleのA4プロジェクトは、初代iPadのカスタムチップの開発に貢献し、世界をリードするモバイルチップ設計企業との時間との競争に参入するきっかけとなりました。開発過程では厳しい競争に直面しましたが、Appleは競合他社とは大きく異なる実装で成功を収めました。その方法をご紹介します。

26年間のプラットフォーム構築をわずか6年で

IBMが1982年に初代PCにIntelプロセッサを採用したことで、その効果は徐々に雪だるま式に大きくなり、インストールベースという膨大な数のユーザーを獲得し、x86アーキテクチャの継続的な改良を支える資金源となりました。数百万個のx86チップの販売でIntelが得ていた利益は、当初の設計におけるアーキテクチャ上の欠陥を克服することを可能にしたのです。

インテルは、競合するRISCアーキテクチャの概念を取り入れつつ、x86向けに開発されたDOSやWindowsソフトウェアのインストールベースが拡大する中で、互換性を維持することに成功しました。1995年までに、PCの世界のインストールベースは2億4,200万台に達し、そのうち90%以上がx86マシンでした。2002年には5億台を超え、2008年には10億台を超えました。

Apple は 2008 年に A4 プロジェクトを開始し、2010 年にこのチップの使用を開始しました。そのわずか 6 年後、Apple は自社のアクティブ インストール ベースが 10 億台に達し、そのうち 90% 以上が Ax プロセッサを搭載していると発表しました。

PCでこれほどの規模とインストールベースを構築するには26年かかり、Intelのパワーと重量に貢献するすべてのPCメーカーの売上高を合計する必要がありました。Appleはこれを自力で達成しました。逆に言えば、これはAppleのプレミアムiOSハードウェアの膨大な販売が、競合他社のサードパーティ製チップ開発に貢献しなかったことを意味します。そして同時に、ハイエンドiOSの競合他社の売上不振は、サードパーティ製チップの進歩に悪影響を及ぼしました。

A4以上を目指す動機

2010 年だけでも、Apple は、かなり汎用的な Samsung の部品を使用してモバイル デバイスを構築することから、Samsung との提携で資金提供を受けた新たに開発された A4 カスタム SoC を使用した新しい iPad、iPhone 4、第 4 世代 4G iPod touch、新しい iOS ベースの Apple TV のリリースへと方向転換しました。

これは、Apple が 2009 年度に iPhone 2,000 万台、Mac 1,000 万台を販売していたのが、2010 年には iPhone 4,000 万台、Mac 1,360 万台、iPad 750 万台を販売するようになったちょうどその頃のことである。Apple は 1 年で携帯電話メーカーとしてもコンピュータメーカーとしても 2 倍の規模に成長したが、その新たな成長のほとんどは、1 つの新しいチップによって推進された。

Appleの2010年における新型A4関連製品の販売台数は、Intelチップを搭載したMac製品ライン全体よりも多かった。Intelチップの方がはるかに高性能で価値も高かったにもかかわらず、AppleのA4は初年度のデバイス売上高で、1,700万ドル規模のMac事業とほぼ同等の売上を牽引した。

10年経った今でも、AppleはMacをIntelのx86チップからカスタムアーキテクチャに移行していません。移行するには、経済的なデスクトップCPUから省電力ノートPC、高性能ノートPC、ハイエンドワークステーションまで、様々な最先端のシリコンをスケーリングして開発する必要があり、年間約2,000万台の市場機会を生み出すには、失敗のリスクを負い、Intelに遅れをとるリスクを負い、x86のスケールメリットの共有によるメリットをすべて失うことになります。

AppleのMacもまた、移植が必要となるソフトウェアのエコシステムに依存しています。モバイルデバイスにおいては、AppleはiPhone、そしてiPadを、既存のサードパーティ製Macソフトウェアの動作を前提としない全く新しいプラットフォームとして発売することで、この問題を回避しました。Safari、メール、iTunesといった自社アプリをARMに移植し、最終的に獲得したインストールベースを活用して、iOS向けの新しいアプリエコシステムを構築することができました。

AppleがARMに移植できる既存のMacモデルが1つありました。Apple TVです。これは2007年にNvidia CPUを搭載した限定的なIntel Macとして発売されました。サードパーティ製のMacソフトウェアを実際に動作させることはできませんでした。2010年末、AppleはA4チップを搭載したiOSベースの新しいApple TVをリリースし、価格を299ドルから99ドルに引き下げました。

Apple TVをiOSベースのARMデバイスに移行するのは、考えるまでもなく簡単でした。Appleの300ドルのテレビボックス「趣味」には、実質的に大きな市場がありませんでした。一方、99ドルのApple TVは、iTunesメディアの販売も含めると、年間10億ドル規模のビジネスへと成長しました。

Apple TVは、2010年にAppleが販売した2,500万台以上の新モバイルデバイスの販売機会が実質的に同じSoC設計を採用していたことを受けて、その勢いに乗る可能性がある。Appleがこの成長を維持できれば、A4の新世代への投資を継続し、カスタムチップ設計という非常に高額な費用を容易に回収できるだろう。

実際、他に選択肢はなかった。Appleは、チップが発売され、デバイスの販売でその実力を発揮するずっと前から、新世代のA4チップに投資する必要があった。これには、途方もない先見性と先見性、そして巨額の先行投資が必ず報われるという揺るぎない自信が必要だった。そして何より驚くべきことに、Appleはかつてこのようなことをしたことがなかったのだ。

サムスンの動機：うまくいったものを保守的にコピーする

同年、サムスンは実質的に同じチップの共同開発バージョンを、後にExynos 3としてブランド名変更したハミングバードという名前で、iPhoneとiPadのGalaxyクローン、グーグル向けに製造したNexus Sに使用し、中国の新興AndroidメーカーMeizuにも提供した。

2010年のサムスンのスマートフォン事業全体の出荷台数は2,500万台にも満たなかったが、同社はGalaxy Sの出荷台数が1,000万台だったと主張している。グーグルが自社ブランドで販売するために製造していたNexus Sは、大きな注目を集めたものの、商業的に大きな販売台数には至らなかった。つまり、実質的にアップルと同じチップを搭載しているにもかかわらず、サムスンはそのチップをはるかに有効に活用できていなかったのだ。

サムスンは既に世界的に確固たる地位を築いていた携帯電話メーカーだった。Appleは、自社のRAMやその他の部品を莫大な量で継続的に購入できる独自の能力を持つ極めて貴重なパートナーであると同時に、携帯電話業界における新たな脅威とも捉えていた。サムスンが開発したWindows MobileとSymbianを搭載したOmniaスマートフォンは、どちらもiPhoneに圧倒されたばかりだった。

サムスンの戦略は、顧客を惹きつけるアップルのアイデアを取り入れることを目指していた。大胆な新しいビジョンに会社を賭けたわけではなく、アップルによる既存事業のさらなる侵食から守ろうとしていた。だからこそ、サムスンがアップルと並行して積極的な新型シリコンのパイプラインを設計しなかったのだ。サムスンはアップルの得意分野で打ち負かし、スマートフォン業界のリーダーとしてのかつての安定した地位を取り戻すことを期待していたのだ。

サムスンがiPhoneとiPadのコピーをますます大胆に展開するにつれ、アップルが再び自社製品のコピーと競争せざるを得なくなるという見通しが浮上した。これは、インテルのx86チップによる規模の経済の恩恵を受けながら、マイクロソフトがマッキントッシュのあらゆる側面をWindowsに取り入れた1990年代の歴史を再現することになる。

2010年代、Appleはそのような運命を避けるため、自社製品にSamsungに対する優位性をもたらすカスタムモバイルシリコンの未来を切り開きました。そして、まるで自社の将来全体がかかっているかのように、その戦略を実行に移しました。実際、その通りになったのです。

A4以降：シリコンにおける一貫したAppleの戦略

2010年以降、AppleとSamsungが劇的に異なるチップ戦略を追求していることが明らかになりました。翌年の初め、AppleはデュアルコアPowerVR SGX543グラフィックスを搭載した新しいデュアルコアA5プロセッサを搭載したiPad 2を発売しました。

iPadが初めて登場した当時、メディアはiPadの将来性について懐疑的な見方を強めていましたが、Appleは自信を持って次世代のシリコン技術を開発し、1年以内にはるかに高性能なiPadを市場に投入しました。その自信の一部は、iPadのチップを搭載するiPhone 4の圧倒的な販売数に由来していることは明らかです。

スティーブ・ジョブズはiPad 2の発表時に、Appleがデュアルコアタブレットを量産出荷した最初の企業であると述べ、A5はA4と同じ消費電力でCPUパワーが2倍、新しいGPUは最大9倍高速であることを強調しました。他の携帯電話メーカーは、自社の携帯電話でこれほどのグラフィック性能の向上を実現する計画はありませんでした。

さらに、Androidのライセンスを取得しているスマートフォンやタブレットメーカーは、FaceTimeのような画期的な新機能の追加を困難にする障害に直面していました。メーカーは、自社モデルでのみ動作する独自の機能を開発するか、GoogleがAndroid全般に展開する機能を提供するのを待つしかありませんでした。その機能によってサポートすべき技術が限定され、自社製品に独自の価値を追加できないという状況でした。

その年の春の後半、AppleはVerizonのCDMA 3Gネットワ​​ークに対応したiPhone 4の新バージョンもリリースしました。Verizonで動作するには、AppleのA4チップをQualcommのSnapdragonに交換する必要があると予想されていましたが、AppleはInfineonのGSMベースバンドプロセッサをQualcommのCDMAモデムに交換し、A4アプリケーションプロセッサもそのまま搭載しました。この変更はサードパーティ開発者にはほとんど気づかれず、AppleのiOSデバイスのアーキテクチャを大幅に簡素化すると同時に、AppleがAシリーズチップで実現していたスケールメリットを最大限に引き出しました。

Appleは既にAT&Tとの提携でiPhone 4の売上が急増しており、今回、Verizonをはじめとする世界中のCDMA通信事業者の加入者向けに、同じA4チップを搭載した同じ機種を大量に販売することになった。Appleの最初のオリジナルチップ設計はすでに大成功を収めていたが、既に第2世代のチップが稼働していた。

Appleはその後、iPadのA5チップをiPhone 4Sに採用しました。新しいA5チップには、カメラインテリジェンスと顔認識のための新しい画像信号プロセッサと、音声認識を強化するAudience EarSmartノイズキャンセリングハードウェアも搭載されており、iPhone 4Sの発売時に採用されたAppleの新機能Siriをサポートしました。SiriはiPad 2には対応していませんでしたが、両デバイスで同じチップを共有していたことがスケールメリットにつながり、Appleの製造コストを削減しました。

Androidライセンシーが1GB以上のRAMを搭載している時代に、AppleがA5デバイスにわずか512MBのRAMしか搭載していないことに、一部のメディア関係者は困惑していました。Appleのハードウェアエンジニアリングが単にケチだと言うのが一般的でしたが、より適切な答えは、Appleのソフトウェアエンジニアリングがはるかに優れていたため、RAMの必要性が低く、少ないRAMで済むという贅沢ができたというものでした。これは製造コストを削減しただけでなく、デバイスに搭載されたRAMは使用の有無にかかわらず電力を必要とするため、バッテリー寿命の延長にも役立ちました。

その年、マイクロソフトの Windows 担当責任者であるスティーブン・シノフスキー氏は、「Windows 8 の重要なエンジニアリング理念」には「コアシステムの全体的な実行時メモリ要件を大幅に削減する」取り組みが含まれていると指摘しました。

Appleはこの件について沈黙を守っているが、シノフスキー氏はMicrosoftのパフォーマンスチームが「低電力プラットフォームでメモリ使用量を最小限に抑えることで、バッテリー寿命を延ばすことができる」と詳細に説明したと述べ、「どのPCでも、RAMは常に電力を消費しています。OSがメモリを大量に使用すると、デバイスメーカーは物理RAMの搭載量を増やさざるを得なくなります。搭載するRAMの容量が増えるほど、消費電力も増え、バッテリー寿命は短くなります。タブレット端末にRAMを増設すると、コーヒーテーブルに置いておいても見た目は悪くても、最新の状態を保てる期間が数日短縮される場合もあります」と付け加えた。

ブロガーは、Android や Windows のモバイル デバイスにはより多くの RAM が搭載されているという事実に注目することが多かったが、それがなぜバッテリー寿命の短縮やソフトウェアの効率低下につながるのかについてはまったく理解していなかった。しかし、時間が経つにつれて、このことは明らかになった。

2011年、Appleは同じシリコンエンジンを使用して2つの全く異なる製品を急速に開発し、複数の基盤をカバーするように設計されたプロセッサアーキテクチャを使用して、iPhoneとiPadの専用機能を同時に効果的に補助しました。その会計年度のiPhoneの販売台数はほぼ倍増して7,200万台、iPadの販売台数は4倍の3,200万台を超えました。

同時に、AppleはA5チップを再利用して、翌年にはより低価格な新製品を発売することも可能だった。第3世代Apple TV、第5世代iPod touch、そして新型iPad miniだ。Appleは新型シリコンチップの急成長に投資すると同時に、その成果から最大限の価値を搾り取ろうとしていた。

サムスンの乱れた断片化

サムスンはAppleのA5のバージョンを採用することも販売することもできませんでした。代わりに、独自の新しいExynos 4をリリースしましたが、これは前モデルのHummingbirdと比較してCPU性能が30%、GPU性能が50%向上したとしか謳っていませんでした。

Intrinsityの最適化機能へのアクセスを失ったことで、SamsungがA5のCPUに追いつけなかった理由は容易に理解できました。しかし、グラフィックス機能のさらなる劇的な不足は、Appleが使用していたPowerVR GPUのライセンスではなく、基本的なARM Maliグラフィックスを採用したSamsungの選択によるものでした。

サムスンは、フラッグシップスマートフォン Galaxy SII の一部のモデルに Exynos 4 チップを採用したが、そのスマートフォンの一部には Adreno グラフィックスを搭載した Qualcomm の Snapdragon S3 を使用したバージョンや、Broadcom/VideoCore チップを搭載したバージョンも販売していた。また、PowerVR グラフィックスを採用した TI の OMAP 4 を使用したバージョンも販売していた。

同様に、サムスンは2011年に初代Galaxy Tabのアップデート版でもExynos 4を採用しました。しかし同年、同社はGoogleに続き複数のAndroid 3.0 Honeycombタブレットをリリースし、これらのモデルにはGoogleが新しいタブレットプラットフォーム用に指示したリファレンスデザインに基づき、NVIDIAのTegra 2が搭載されました。同年後半には、Galaxy SIIにもTegra 2チップを搭載したバージョンがリリースされました。

Honeycomb Android タブレットの展開を複雑にしていたのは、Google が当初 2009 年に Chrome OS でネットブック市場に参入する計画を発表し、2010 年半ばまでに最初の Chromebook を市場に投入するつもりだったという事実でした。

かつて活況を呈していたネットブック市場を席巻し、ひいてはAppleのMacBookのような従来型ノートパソコン市場を根底から覆すという、自信に満ちた計画は、Appleによる初代iPadの発売によって完全に頓挫した。GoogleはChrome OS搭載ネットブックの発売を2010年末、そしてさらに2011年半ばまで延期せざるを得なかった。

こうしてGoogleは、AndroidタブレットとChromebookという2つのモバイルコンピューティングプラットフォームを同時に展開することになった。Samsungも忠実にその両方を少しずつ展開し、Intel Atomチップを搭載したChrome OSネットブックの第一世代を、自社の反骨精神溢れるGalaxy Tabや新型Honeycombタブレットと並行して発表した。一方、Appleにはこの市場に対応する製品が一つしかなかった。

それだけでは不十分だったのか、サムスンはIntel Atomプロセッサを搭載したWindows 7タブレットをリリースしました。SoCにおけるサムスンの奇抜で場当たり的な戦略はオペレーティングシステムにも反映され、ChromebookやTouchWiz、Honeycomb、Windows 7タブレットと並行してAndroid、Bada、Windows Phone端末を出荷し続け、どの製品がどのプラットフォームに定着するかを見守っていました。

サムスンが最終的に判断したのは、顧客はアップルの製品と見た目も機能も似た製品を買いたいと考えているということだった。サムスンは社内メモにその考えを記録し、後にアップルの特許侵害訴訟で証拠として使われた。

LinuxベースのBadaとWindows Phoneがサムスンで不評を買ったのは、主にAndroidがAppleの製品に近似していたためだ。サムスンは、経験のはるかに劣るGoogleではなく、独自のBadaプラットフォームを販売するか、Microsoftと提携することを好むと表明した。しかし、iPhoneを忠実にコピーしていない端末の需要はなかった。

2011年だけでも、サムスンは7インチ、7.7インチ、8.9インチ、10.1インチのタブレットを複数バージョン発売しましたが、タブレットユーザーの十分なインストールベースを獲得する前でした。サムスンのひどいタブレット戦略は、同様にひどい売上を招きました。2012年2月に公開されたサムスンの「極秘」文書（下記）によると、2011年の米国におけるGalaxy Tabの総販売台数はわずか100万台程度にとどまり、同地域でのAppleのiPadの販売台数は1,740万台、AmazonのKindle Fireは500万台、B&NのNookは150万台に達していました。

また、この文書では、Strategy Analytics が「極めて順調に」と推定した、2010 年第 4 四半期だけでサムスンが Galaxy Tab を 200 万台販売したという話 (伝えられるところによると、7 インチの Android タブレットのせいで Apple iPad の「市場シェア」が急落したという話) も完全に誤りだったことが明らかになっています。

多くの場合、単にでっち上げられた推定販売台数に基づいて「Android が勝っている」というメディアの台頭が話題になったことで、現実から離れた快適な状況が生まれ、Android のライセンシーは明らかに機能していない戦略を追求し続けることができた。これは、ベンダーや、「消費者の行動や購買嗜好に影響を与える」取り組みの一環として広めるために無料データを提供するマーケティング グループからの主張を批判的に検証することを拒否したメディア オブザーバーの支持を得たものであった。

iPadは生き残るとは予想されていなかった

2011年、テクノロジーメディアは、モバイルシリコンへのAppleの投資と厳格に管理された戦略によって同社がタブレット市場を独占するだろうと予測するよりも、GoogleのAndroid Honeycombパートナーが、彼らのAndroidタブレットがAdobe Flashを実行できるというマーケティング戦略のせいで、AppleのiPad事業をすぐに乗っ取るだろうとほぼ一致して推測した。

実際には、第一世代のHoneycombタブレットはほとんど動作しませんでした。Googleのソフトウェアが未完成で、ライセンシーのハードウェアが急いで市場に投入されたためです。また、価格はiPadよりも高かったのです。

Honeycombは、Google TVとAndroid@Homeに続くGoogleにとって3つ目の大失敗作（Chromebookを含めると4つ目）となった。しかし、メディア評論家たちは過去10年間、Microsoftが10年前のCESで次々と見せた失敗作と同じくらい頻繁に失敗を重ねてきたGoogleに対し、毎年好意的に評価し続けた。そして、共通点がある。両社とも、成功する製品を世に送り出す方法をあまり熟知していない多数のハードウェアパートナーに依存していたのだ。

Honeycombと並行して、RIMの新型Blackberry PlayBookが、同社の既存のビジネス顧客基盤に基づいて何らかの影響を与えるかもしれない、あるいはHPが大手PCメーカーとしての地位を活かして、近日発売予定のTouchPadの販売を伸ばすかもしれないという期待も依然として残っていた。HPは、MicrosoftのWindowsタブレットPCプラットフォームが絶えず失敗に終わっている代わりに、webOSを手に入れるためにPalmを買収したばかりだった。

ジョブズは彼らが生き残るとは思っていなかった

発売1年目を経て、iPadはようやく成功作として認められるようになりました。しかし、その成功は一時的な現象と捉えられていました。2011年が近づくにつれ、アナリストたちはジョブズ氏に「市場に雪崩のように押し寄せるタブレット」について質問しました。ジョブズ氏は、実際には「信頼できる参入者はほんの一握り」だと答えましたが、「それらの企業は7インチの画面を使用している」ため、「優れたタブレットアプリを開発するには不十分だ」と述べました。

ジョブズ氏は「7インチタブレットは発売と同時に廃れてしまうだろう。メーカーは来年には小さすぎると気づき、販売を中止するだろう。そしてサイズを大きくし、小型のタブレットを選んだ顧客や開発者を見捨てることになるだろう」と述べた。

多くのメーカーが7インチタブレットを諦めるまでに結局1年以上かかりました。Googleは2014年末までその販売を試み続けましたが、タブレットで何が成功するかというジョブズの予測は先見の明があったと言えるでしょう。

明確で自信に満ちた戦略的ビジョンを掲げていたAppleは、そのビジョンを的確に実現するために最適化されたカスタムチップの開発を含む長期計画を立てることができました。Appleの戦略的焦点と、Samsungを筆頭とするGoogleとそのライセンシーによる散発的で一見ランダムな取り組みとの間の溝は、次のセクションで検証するように、さらに深まっていきました。