Appleは長年Thunderbolt 3 eGPUテクノロジーを採用してきましたが、Apple Siliconの発売以降、Macのアップグレードオプションにはそれほど力を入れていません。AppleとeGPUの関係がどのように始まり、成熟し、衰退し、そして復活する可能性を秘めているのか、その軌跡を紐解いていきます。
長年にわたり、外付けグラフィックプロセッシングユニット（eGPU）は、MacユーザーにとってMacやMacBookのグラフィック性能を向上させる簡単な方法でした。多くの場合、アップグレードはフルサイズのグラフィックカードを収納した外付けPCI-eエンクロージャにThunderbolt経由でMacを接続することで行われ、Macはカードの最大パワーのかなりの部分を活用することができました。
eGPUは、物理的なアップグレードオプションがほとんどないMacでアップグレードを行うための手段と捉えることができます。グラフィックカードを他のカードに交換できるMac Proやそれ以前のモデルを除けば、ほとんどのMacではGPUを直接アップグレードすることができませんでした。
Thunderbolt 経由で動作するように設定されたこのようなエンクロージャは、Mac mini、MacBook Pro、その他の物理的に制限のあるハードウェアの所有者が、実際に Mac の GPU をアップグレードできることを意味しました。
適切に構成されたセットアップにより、MacBook Proにデスクでパワーと加速を提供しながら、ホストコンピュータから簡単に取り外して持ち運ぶことができました。また、eGPUをあるシステムから別のシステムに移行することも比較的容易でした。
さらに重要なのは、グラフィックスの負荷を軽減するということは、その処理によって発生する熱も軽減するということです。
Intel Macユーザーは引き続きこのテクノロジーを使用できますが、少なくとも今のところはApple Siliconユーザーは利用できません。macOSでどのように始まり、Apple Siliconでどのように終わったのか、そしてなぜ、そしてどのように復活する可能性があるのか、その経緯を解説します。
支援の最初の目撃
WWDC 2017では、AppleがMacでバーチャルリアリティ（VR）を利用する可能性をデモンストレーションしました。それに伴い、ユーザーにさらなるグラフィック処理能力を提供する必要性が高まりました。イベント中、AppleはmacOS 10.13 High SierraでThunderbolt 3経由の外付けグラフィックカードが正式にサポートされることを発表しました。
MacにThunderboltポートが導入された数年前の約束を果たすため、このオペレーティングシステムにはAppleの次世代グラフィックAPIであるMetal 2が搭載されました。Metal 2は、Thunderbolt 3経由で接続されたeGPUで動作する新しいアセットを含んでいたため、この取り組みにとって非常に重要でした。
Appleは、開発者がMetal 2を使い始めることを促進するために、Sonnet eGFX Breakaway Box、AMD Radeon RX 580 GPU、USB-C - USB-Aハブで構成される開発キットを発表しました。当時市場に出回っていた他のサードパーティ製eGPUシステムと同様のこのパッケージは、599ドルで販売されていました。
当時は2018年春までに完全サポートが予定されていると言われていたため、ハードウェアを所有していたMacユーザーは、Appleの公式方法を利用できるようになるまでにまだしばらく待つ必要がありました。
最初のベータ版における実装は、良い面と悪い面がありました。開発キットのeGPU設定自体は特に特別なものではありませんでしたが、Appleはユーザーに影響を与える可能性のある問題を数多く列挙していました。
問題のリストには、ミラーリングされたディスプレイのサポートがないこと、「クラムシェル モード」がサポートされていないこと、HDMI オーディオがサポートされていないこと、USB-C ディスプレイがサポートされていないこと、Mac に内蔵ディスプレイがあってもそのディスプレイが高速化されないことなどが含まれていました。
eGPUコミュニティは、制限を回避したいパワーユーザーを救援に駆けつけました。すぐに、いくつかの制限を回避できるハックが作成され、オンラインで配布され、ベータ版の有用性を必要とする人々にとってさらに広がりました。
2017 年 9 月に macOS High Sierra がリリースされた後、eGPU ユーザーは、少なくとも正式な eGPU サポートがユーザーに提供されるまでは、ベータ版やハックに頼ってハードウェアを使い続けるしかありませんでした。
これらのハックは、別の予想外の用途でも役立ちました。それは、TI82 ThunderboltチップセットのソフトウェアベースのAppleブロックが原因で、一部の筐体がSierraまたはHigh Sierra搭載のMacに接続できないというものでした。回避策により、システム整合性保護を無効にするなどの注意点はあるものの、ベータ版では影響を受けたeGPUが意図したとおりに動作し続けることができました。
ベータ版の進行
2018 年 1 月の macOS 10.13.4 ベータ版までに、Apple は、ユーザーが事前にログアウトする必要なく eGPU エンクロージャを切断できるようにする新しいメニューの追加など、eGPU 実装の改善に取り組んでいました。
ダイナミッククラムシェルモードも搭載され、モニターの設定に関係なく動作します。このモードでは、MacBook Proの蓋を閉じた状態でも、eGPUを介して外部ディスプレイで作業を継続できます。
Apple の eGPU 開発キット。
2018年3月の5回目のベータ版までに、Appleはいくつかの予想通りの改善に加え、大きな変更を加えました。具体的には、古いThunderboltおよびThunderbolt 2接続でeGPUを使用する機能を無効にしました。
この変更により、Thunderbolt 3を搭載していない旧型のMacではこの機能が使えなくなりました。これには円筒形のMac Proも含まれます。
High Sierra、さようならNvidia
Appleは2018年3月、約束通りmacOS High Sierra 10.13.4でeGPUサポートを公式に導入しました。しかし、その実装は、特にNVIDIA GPUユーザーをはじめとする愛好家にとって、必ずしも順調とは言えませんでした。
まず、サポートページには、Radeon RX 570、Radeon Pro WX 9100、Radeon RX Vegaシリーズなど、macOSのeGPU機能と互換性のあるAMDビデオカードがいくつか記載されていました。サポートは特定のベンダーに限定されていませんでしたが、リファレンス仕様にほぼ準拠している必要がありました。
このリストには、AMDのRadeonシリーズのライバルであるNvidiaのカードは含まれていなかった。Nvidiaは自社のカード用の「ウェブドライバー」を提供しているにもかかわらず、サードパーティ製のハックを使わずにGPUを動作させるには不十分だった。
Nvidia の Titan Xp は、macOS でサポートされていない多くのカードの 1 つです。
これらのハックは 4 月に登場し、Nvidia カードのサポートが有効になっただけでなく、eGPU を使用した Thunderbolt 1 および Thunderbolt 2 ポートのサポートも再度有効になりました。
2019年1月までに、Appleの開発者はNVIDIAのハイエンドカードのサポートには熱心だったものの、上位レベルでは否定的だったことが判明しました。誰がNVIDIAの採用を積極的に控えているのか、混乱が生じました。また、その理由についても公式な説明はありませんでした。
Nvidia はもう交渉のテーブルに歓迎されなくなった。
モハベとブラックマジック
2018年7月、AppleはMacBook Proシリーズの刷新と、Blackmagic社との提携により開発された外付けGPUセットアップを発表しました。このセットアップは、Radeon Pro 580 GPUと8GBのメモリを搭載した筐体で構成されていましたが、オールインワン設計を採用していたため、改造やアップグレードは不可能でした。
当時、Blackmagic eGPU の価格は 699 ドルでした。
当時のAppleInsider のテストでは、Blackmagic eGPU が Thunderbolt 3 を使用して接続されたディスプレイをサポートした最初の製品であることが判明しました。
Radeon RX Pro Vega 56 を搭載した更新された Blackmagic eGPU Pro。
当時、macOS Mojaveのベータ版では、eGPUサポートがよりきめ細かく設定できるよう変更が加えられ、アプリケーションごとにeGPUサポートを簡単に有効化できるようになりました。これは以前から可能でしたが、今回の変更によりFinder内で直接設定できるようになりました。
数か月後、Apple と Blackmagic は、8GB の HBM2 メモリを搭載した Radeon RX Vega 64 を収容した同じエンクロージャのバージョンである eGPU Pro を発表しました。
時が経つにつれ、より多くのeGPUとエンクロージャが市場に登場し、さらなるグラフィック性能の向上を求めるユーザーに、さらなるパワーを提供するようになりました。そして、小さな問題はあったものの、Apple Siliconの登場までは順調でした。
Apple SiliconとIntelのみのeGPUの存在
Appleは2020年6月に、Intelプロセッサから脱却し、独自のApple Siliconイニシアチブに移行すると発表しました。
1か月後、サポートドキュメントでAppleがApple Siliconにおける他社製GPUのサポートを中止することが示されました。Appleは自社製GPU設計に自信を示していましたが、IntelベースのMacでは従来通りeGPUのサポートを継続すると慎重に表明しました。
Apple Silicon のドキュメントには、新しいチップに eGPU サポートが含まれていないことが示されているようです。
AppleInsiderはその後、2020年11月に、M1シリーズのチップは外部グラフィック処理装置をサポートせず、代わりに独自のプロセッサ内蔵GPUに依存することを確認した。
同月、テストの結果、Apple Silicon搭載Macでも、macOSは接続された筐体と内部のPCI-Eカードを認識し続けることが判明しました。カードは認識されていたものの、eGPU機能はApple Silicon上では依然として機能しませんでしたが、将来的にサポートされる可能性への期待が高まりました。
2022 年 4 月現在、そのサポートはまだ目立って欠けています。
Sonnet の Breakaway Puck ラインアップのアップグレードや、より高性能な新しい Breakaway ボックス、さらにはモジュラー バンドルなど、Intel Mac 向けの新しい eGPU が市場に続々と登場しています。
macOSにおけるIntel eGPUのサポート継続に伴い、2022年3月にリリースされたmacOS Monterey 12.3には、eGPUエンクロージャとMac Proで使用されるグラフィックカードのパフォーマンスを著しく低下させるバグが含まれていました。この問題は4月1日のアップデートで修正されており、AppleはIntel MacでのeGPUエンクロージャのサポートに引き続き積極的であることが示されています。
少なくとも今のところは。
eGPU サポートは本当に必要ですか?
eGPUの使用は、グラフィックパフォーマンスの問題を解決するために行われました。Macに内蔵された統合型グラフィックスやディスクリートグラフィックスでは物足りないユーザーにとって、eGPUはグラフィック性能を向上するための非侵襲的な手段を提供しました。
AppleはApple Silicon搭載MacへのeGPUサポートの提供に消極的ですが、ほとんどのユーザーにとっては大きな問題にはならないかもしれません。AppleはApple Siliconラインナップのグラフィック機能を大々的に宣伝しているため、ユーザーはeGPUを採用するメリットがあまりないと考えているかもしれません。
Apple のグラフィックス パイプラインをテストする Metal ベンチマーク用の Geekbench のオンライン ブラウザーには、macOS でサポートされている Radeon GPU と Apple Silicon チップが含まれています。
Geekbench 5 の Metal ベンチマークの結果。
M1 のスコアを検索すると、M1 Ultra がトップ 15 スコア内にランクインし、Radeon RX 6900 XT のような非常にハイエンドなグラフィック カードに負けていることがわかります。
M1 Max のスコアも非常に高く、Radeon RX Vega 64 や Radeon Pro WX 9100 よりも優れています。M1 Pro のバージョンも Radeon Pro 5500 XT とほぼ同程度であり、これもまた悪くありません。
オリジナルの M1 は、グラフィック パフォーマンスを重視する人にとっては満足できるレベルではありませんが、ほとんどのユーザーがタスクを完了するには十分な性能を備えています。
ワークロードにさらなるグラフィックパワーが必要な場合、それはワークロードがCPUベースかGPU依存かによって決まります。前者の場合は実質的な価値はなく、後者の場合はコストを考慮する必要があります。
最近GPUの価格は下落傾向にあるものの、既に高価なカードは、品薄、価格高騰、そしてCOVID-19の影響による生産上の問題といった2年間の苦境に立たされてきました。さらに250ドルほどの筐体を追加すれば、新型Apple Silicon Macと比べると、費用対効果はもはやゼロになるかもしれません。
復活への道
最新のmacOS Mojaveリリースおよびベータ版では、eGPUエンクロージャが依然として認識されています。エンクロージャカードの使用は、現時点ではドライバサポートが完全に欠如しているためです。
Apple Silicon MacはPCI-Eカードをサポートしているので、問題は発生しません。音楽中心のカードの多くはPCI-E Thunderboltブレイクアウトボックスで動作するため、eGPUコンセプトの基盤となるコアテクノロジーはある程度機能します。
AppleInsiderは、Razer Core XとSonnet eGFX Breakaway Boxが、RX 590、Vega 64、Radeon VIIなどの各種グラフィックスカードと接続してmacOSに正しく認識されることを確認しました。しかし、カードに直接接続したモニターは全く反応しません。Blackmagic eGPUはThunderbolt接続のディスプレイに信号を送信しますが、そのディスプレイはアクセラレーションされず、Thunderbolt経由のUSB-Cパススルーの代替モードに依存しています。
Apple Silicon の eGPU サポートには 2 つの欠点があります。そのうちの 1 つは、macOS for Intel には存在するものです。1 つ目は、カードに Apple Silicon ドライバーが存在しないことです。2 つ目は、個別のメモリプールを持つ GPU をアドレス指定する機能が macOS for Apple Silicon には存在しないのに対し、macOS for Intel には存在することです。
そして、これらは両方とも近づいているかもしれません。
Apple Silicon搭載Mac Proが登場
Appleは2019年にIntel Mac Proをアップデートし、全く新しいデザイン、新しいプロセッサオプション、最大1.5TBのRAM、最大8TBのSSDストレージ、T2セキュリティチップなどを搭載しました。現在でも、Intelベースのコンピューター単体で5,999ドルから62,000ドル近くまで価格が変動します。
このMac Proでは、Mac Pro 5.1以来初めて、Appleは様々なPCI-E GPUカードを提供しています。ただし、他のAMD PCI-Eカードもサポートされており、AMDからは新しい「Big Navi」アーキテクチャを搭載したカードもリリースされています。
当初の噂では、Apple は新しい Mac Pro に 2 つのフォーム ファクターを検討していると言われていました。1 つは Mac Studio としてリリースされたと思われる小型のもので、もう 1 つは 2019 Mac Pro に類似した大型のものです。
3年経った今、Apple Silicon搭載Mac Proが登場することは確実です。Appleが明言したからです。そしておそらく、約2年間噂されていた大型モデルになるでしょう。何が出てくるのかは不明ですが、「既存のMac Proとほぼ同じサイズ」になるという噂や、2019年モデルのMac Proの筐体を流用するだけという噂は、PCI-Eサポートが期待されることを示しています。そうでなければ、コンピュータ内部にこれほどのスペースを確保する理由は他にありません。
運が良ければ、Apple Silicon Mac Proには、前述のPCI-Eオーディオカードだけでなく、ビデオカードアクセラレーション用のPCI-Eスロットも搭載されるでしょう。もしそうなったとしても、macOSドライバと、前述のメモリによるGPUアドレス指定のサポートが必要になります。
そして、これらのドライバーとサポートにより、Thunderbolt eGPU が復活する可能性があります。
