COVID-19パンデミックにより、Appleは世界開発者会議をオンラインのみの形式に変更せざるを得なくなったが、それでもこのイベントはAppleがこれまで開催した中で最も期待されているイベントとなっている。
ARM Mac ゲドン
WWDC20で期待される最も興味深いアイデアの一つは、AppleのARM Macの将来計画に関する新たな情報です。Appleは、2006年以来Macに搭載されてきたIntelのx86プロセッサではなく、独自のカスタムチップを搭載した将来のMacハードウェアを提供する戦略を示すと広く信じられています。
Appleは過去10年間、独自のカスタムシリコン帝国を築き上げてきました。その努力の成果は、ジョニー・スルージ氏のリーダーシップの下、初代iPadとiPhone 4に搭載されたシステム・オン・チップ（SoC）A4の開発に初めて表れました。また、AppleがIntelからARMへと移行した最初の製品、つまり2010年に発売された第2世代Apple TVにも搭載されました。
それ以来、Apple は毎年、新しいカスタム シリコン開発の複数のバリエーションを急速に提供し、ますます高速かつ効率的になる A シリーズ チップを搭載した大量の高性能な新しいモバイル ハードウェアを継続的に出荷できる場合にのみ役立つ作業に数十億ドルを投資してきました。
Appleがモバイルデバイス用、そして2015年にS1を搭載したApple Watchを含むウェアラブルなどの新しいフォームファクター用の独自のチップを開発できるのであれば、おそらくMac用にも同様に独自のチップを開発できるだろうという噂が長い間あった。
Mac に独自のカスタム シリコンを使用する利点は、必要な機能の提供を Intel が待つ必要がなくなり、コストが削減され、バッテリー寿命が長くなり、Apple 独自のスケジュールでイノベーションが加速されることだと考えられることが多い。
実際、Apple はすでに、最適化されたメディア処理、暗号化、セキュリティ、そして Touch ID や Touch Bar から SideCar や Hey Siri までさまざまな機能のサポートを提供する T2 チップという独自のカスタム シリコンを使用して、最近の Mac にさまざまな新機能を提供しています。
AppleがMacのプロセッサアーキテクチャ全体をIntelから移行する場合、主な変更点はCPUコードをIntelのx86から、過去10年間のAシリーズチップで採用されてきたARMアーキテクチャCPUコアに移行することになるようです。そのため、Appleのカスタムチップへの移行は、しばしばARMへの移行と表現されます。しかし、実際にはそれ以上の大きな変化です。
非常に効率的なARM
ARMアーキテクチャは数十年にわたり進化を続けています。ARMは、1980年代後半に英国のPCメーカーAcorn社が開発した、全く新しいRISCプロセッサアーキテクチャとして誕生しました。1990年代初頭、Apple社はAcorn社と提携し、その設計をバッテリー駆動のハンドヘルド型新製品Newton MessagePadに採用しました。この新しいモバイルARMアーキテクチャは、90年代後半にNokia社をはじめとする携帯電話メーカーが低消費電力携帯電話の大量生産に採用し始めてから、本格的に普及し始めました。
第一世代ARMチップ
2001年までに、AppleはNewtonハンドヘルドの将来的な計画を全て断念しましたが、新型iPodにARMチップを採用する新たな理由が生まれました。その後5年間で、Appleは数百万個ものARMチップを急速に活用し、幅広い種類のポータブル音楽プレーヤーを製造しました。そして、ARM SoCと強力なGPUを組み合わせることでiPhoneを開発しました。iPhoneは、電話、メディアデバイス、そしてインターネット接続型アプリプラットフォームとして機能し、ほぼ完全なMac環境をモバイルデバイスにパッケージ化しました。
2010年、AppleのA4サイズiPadはiPhoneの体験をより大きく、フルページのフォーマットへとアップグレードしました。これにより、教育機関から営業チーム、航空機パイロット、そしてモバイル企業のその他の専門分野に至るまで、幅広い新しいユーザーが、合理化されたハンドヘルドコンピューティングを利用できるようになりました。Appleにとって、iPadの売上は売上高では従来のMacの売上と同程度に成長し、出荷台数ではそれをはるかに上回りました。
ARMの採用と拡張
しかし、Apple の ARM CPU コアを使用したカスタム シリコンの歴史は、ARM 社からライセンス供与を受けた技術だけにとどまりませんでした。新型 Retina ディスプレイ iPad 3 を動かす 2012 年の A5X など、Apple の技術における最大の飛躍のいくつかは、一般的な計算用の ARM CPU コアだけでなく、主に GPU グラフィック アーキテクチャの大幅な強化によって実現されました。
Apple は、iOS の特定のニーズに合わせて厳密に最適化された A6 を使用した完全にカスタマイズされた ARM コア設計を迅速に開発した後、A6X iPad でモバイル ビデオ ゲームに参入しました。
もう一つの注目すべき例は、2013年のA7です。これは、モバイルデバイスで初めて64ビットARM ISAを採用した製品です。AppleはARMの拡張実装によって業界をはるかにリードしていたため、一部の競合他社は目に見えるものを信じませんでした。一方で、一部のブロガーは、Appleが世間を欺くために自社の取り組みを偽って伝えたに違いないと主張しました。
2014年までに、AppleはA8の生産を台湾のTSMCにある世界最先端のチップ製造工場に移管し、ARMアーキテクチャ自体の設計によらないパフォーマンスと効率の新たな飛躍を達成した。
Appleは過去5年間、ARMの先を行く新しいカスタムチップを導入してきました。これには、Apple独自のストレージコントローラや、カメラ機能を最適化し、強力なコンピュテーショナルフォトグラフィー技術を活用してiPhoneとiPadを差別化するために用いられる画像信号プロセッサなどが含まれます。
AppleのiPhone Xのユニークな機能は、同社独自のカスタムA11 Bionic SoCを活用しています。このSoCには、「Neural Engine」と呼ばれる専用のニューラルネットワークロジックコアが搭載されており、CPUやAI機能に特化したGPUで実行するよりもはるかに高速かつ効率的に、特殊な機械学習計算を実行できます。AppleのカスタムGPU設計と同様に、Neural Engineは「ARMアーキテクチャ」ではありません。
アップルは「ARM」ではない「バイオニック」ニューラルエンジンに注目を集めている。
AppleはARM ISAも拡張したようです。iPhone 11シリーズとiPhone SEに搭載されているA13 Bionicは、高度なニューラルエンジンを搭載しているだけでなく、CPUコアにAMXブロックと呼ばれる新しい機械学習アクセラレーターを搭載しています。Appleによると、AMXブロックは前世代のCPUコアと比較して行列演算が6倍高速です。
Apple が ARM コア設計に組み込んでいるカスタム拡張機能と、Apple GPU から Neural Engine、モバイル SoC にパッケージ化されたその他のカスタム シリコンに至るまでの非 ARM ロジックを組み合わせることで、単なる ARM チップではない「ARM」チップが生まれます。
ARMやIntelのx86といったISAとの互換性を維持することは、そのチップ設計者の製品の将来世代でもコードが動作する必要がある場合にのみ重要です。つまり、AppleがMacをIntelから移行すれば、Macの将来を完全にコントロールできるようになります。もはやIntelが示す将来のロードマップに従う必要はありません。
Apple は、2000 年代初頭から Mac で、その後 iPhone や iPad で、非常に高速な UI を提供するためにユーザー インターフェイスを GPU に徐々に移行してきたのと同じように、macOS ユーザー インターフェイスの作業とアプリのタスクの高速化を新しいタイプのプロセッサ エンジンに柔軟に移行できます。
今後10年間で、脳の仕組みに関する理解が深まるにつれ、機械学習、人工知能、ニューラルネットワーク処理などを活用した新しいタイプの処理がますます普及していくでしょう。1980年代以降、PCの標準的な計算の大部分を担ってきた従来のCPUから脱却するにつれ、必要なタスクに特化したロジックを最適化するカスタムシリコンSoCやウェアラブルなSystem in Package（SIP）処理コンポーネントを構築するAppleの能力は、従来のスマートフォンを低価格で提供することに注力しているコモディティ競合企業との差別化と飛躍のために、ますます重要かつ不可欠なものとなるでしょう。
ウェアラブルや拡張現実の将来、さらには、安価な Android と価格競争力がありながら最速の Android よりも高速な強力な iPhone を提供するという Apple のより一般的な能力も、すべてカスタム シリコンで Apple 独自の将来を開発できるかどうかにかかっています。
Apple が、従来の Mac コンピューティング プラットフォームに、同様の柔軟性と最適化をさらに導入したいと考えているのも不思議ではありません。
