もう一度言いますが、Apple はおそらく新しい MacBook Pro で波風を立てることはなく、macOS ユーザーに高速オプションを提供するのではなく、Intel 統合グラフィックスとローエンドの次世代ディスクリート GPU に固執するでしょう。
長年のAppleユーザーは、Pro仕様の最新Macに何を期待するかをはっきりとイメージしています。ユーザーは最速のプロセッサ、大容量メモリ、高速ドライブ、そして高速グラフィック処理を期待しています。
しかし、現在販売されているApple Mac製品ラインは、これらの期待を全く満たしていません。Mac Proは2013年に刷新されましたが、それ以来改良されていません。MacBook Proは2015年にアップデートされましたが、様々な要因により、一部のベンチマークスコアは前年モデルを下回っています。
ハイエンドの 15 インチ 2016 MacBook Pro には新しい AMD「Polaris」GPU が搭載され、ローエンドの 15 インチ モデルとすべての 13 インチ モデルには Intel 統合グラフィックスが搭載されると思われます。
新しいコンピュータの外観を見ると、新しく高速なThunderboltやUSBインターフェースが最も目を引くかもしれませんが、Appleのグラフィック処理ユニット（GPU）の選択によってパフォーマンスは大きく向上することも、低下させることもあります。しかし、Appleの製品へのGPU搭載の歴史は、必ずしも順調とは言えません。
GPU 市場の最近の発展により、すべてが変わるかもしれません。
AMDは近年、Mac向けスタンドアロンGPUにおけるNVIDIAの独占状態を打破しました。より広い市場では、両社は最新かつ非常に強力なGPUを投入し、激しい競争を繰り広げています。
これらの動向とAppleの現在の市場動向を踏まえると、2016年モデルのMacBook Proには、ハイエンドモデルにAMDの新型「Polaris」GPUが搭載され、より高速な製品や他ベンダーのGPUは、入手性に関わらず、採用されないと予想されます。また、Appleは「十分満足」の傾向を継続し、ローエンドモデルと13インチMacBook ProにはIntelの統合型グラフィックスを搭載すると予想されます。
理由を理解するには、ある程度の調査が必要です。
オフCPUグラフィック処理のニーズは常に存在していた
グラフィックス処理用のコプロセッサは1970年代から存在しています。開発は当初はゲーム業界が主導し、近年では科学界が主導してきました。
80年代と90年代にはGPUの前身となる技術が登場し、90年代初頭にはビデオカード用のブリッターチップが広く使用されるようになりました。ブリッターチップは、CPUクロック速度がメガヘルツ単位で両手の指で数えられるほどだった時代に、ディスプレイのリフレッシュレートに合わせてRAM内のデータを高速に移動・変更するために設計されたサブプロセッサで、メインプロセッサの負荷を軽減しました。
ビデオアーケードマシンの技術が発展するにつれ、成長する家庭用コンピュータ市場において、ハードウェアアクセラレーションによる3Dグラフィックスの需要が高まりました。「グラフィックス・プロセッシング・ユニット（GPU）」という用語は、マーケティング用語として1990年代後半にまで遡ります。
90年代後半といえば、この時期の3D APIの開発はOpenGLとMicrosoftのDirectXに分かれていました。OpenGLとその直系の子孫であるOpenCLは、今日に至るまでAppleのmacOSやiOSで広く利用されています。
GPU 開発の比較的初期の頃、Apple は青と白の G3 タワーに搭載された 16MB の ATI Rage 128 カードで、3D レンダリング パフォーマンスの王座に就いた時期がありました。
世紀の変わり目
2001年に発売されたNvidia GeForce 3は、それまでの効率の低い「ハードウェア変換とライティング」方式ではなく、初めてプログラマブルシェーディングを採用した、最初の「モダン」GPUと言えるでしょう。浮動小数点演算は2002年に多くのGPUに追加されました。
2006年には、プロセッサクラスターが連携して動作するGeForce 8シリーズが登場し、GPU上で科学計算が可能になりました。2007年に登場したNvidiaのCUDAプラットフォーム（Appleの比較的初期のCUDA電力管理チップとは別物です）は、GPUコンピューティングの最初の「標準」となりました。
iPhoneに端を発する高性能で汎用性の高いモバイルデバイスの登場により、GPU開発者は消費電力と演算能力の両方を考慮する必要に迫られました。この頃から、モバイル向けの製造技術がGPU開発にも取り入れられ始めました。
2007 年以降、AMD と Nvidia は消費者向け GPU 市場のほぼ 100% を支配するようになりました。
Appleの波瀾万丈なGPUの過去
業界全体では、2007年までに出荷されたコンピュータのほとんどが、性能の低い統合型グラフィックスを搭載していましたが、Appleの製品は概して専用グラフィックスを搭載していました。当時のGPUの拡張やアップグレードは、AGP、PCI、またはPCI-eスロットを介して行われていました。これは、Appleのデスクトップ型iMacやMac miniシリーズには存在せず、ノートパソコンにはなおさらでした。
青と白のG3から2013年のMac Proの復活まで、AppleのGPUは、BTO構成であっても、どの製品においても最高峰の性能を備えていたことはありません。例えば、Mac miniがG4プロセッサからIntel Coreファミリーにアップデートされた後も、しばらくの間はIntel GMA950統合型グラフィックスを搭載していました。
NVIDIA提供のドライバを使用することで、2008 Mac Proから2012 Mac Proまでは、PCI-eインターフェースを介して一部の最新グラフィックカードとCUDA関連ソフトウェアを接続できます。ただし、2008 Mac Proは8年前のコンピュータのアーキテクチャ上の制約により、パフォーマンスが若干制限されています。
2012年モデルのMac Proタワーの後継機となった2013年モデルのMac Proは、当時としては画期的な製品でした。AMD FirePro D300、D500、D700 GPUは、市場に存在する他のどの製品よりも優れた性能を発揮しました。
時は流れ、純粋な処理能力という観点から見ると、D700は3.5テラフロップスの演算能力を発揮します。一方、2015年に発売されたGTX 980 PCI-e GPUのベンチマークは6.4テラフロップスです。
3 年間で、Intel の CPU 製品は電力効率以外ではそれほど改善されていませんが、GPU テクノロジーは明らかにこの間に飛躍的に進歩しました。
ノートパソコンはポータブルコンピューティングの原動力となるのか?
Appleは製品ラインの大部分をノートパソコン向けコンポーネントにシフトしたため、処理能力の低いモバイル向けディスクリートGPUチップセットを搭載するか、Intelの統合型ビデオチップセットに依存するようになりました。たとえD700がモバイル端末として提供されたとしても、消費電力の問題により、ポータブル機としては長いバッテリー駆動時間は実現できないでしょう。近年のコンピューティング市場では、処理能力よりもバッテリー駆動時間が重視されているようです。
近年、IntelのCPU開発は速度面で停滞しており、2012年モデルの15インチi7 Retina MacBook Proは2015年モデルと競合し、場合によっては性能が上回る状況となっています。Appleはアップデートの頻度が低いことで厳しく批判されていますが、問題は明らかに多岐にわたります。
Appleが最近ハードウェアを頻繁にアップデートしていないことによる最大の損失は、CPUの性能ではなく、GPU技術の進歩にあります。Intelプロセッサのオンボードグラフィック機能は数年前と比べるとはるかに向上していますが、専用モバイルチップセットと比較すると依然として著しく限られています。
絵の半分
Nvidiaは2012年から、薄型ユニボディのiMacにモバイルクラスのGPUチップセットを供給している。他のNvidiaの製品は、競合のAMDと並んでApple製品ラインに点在している。
NVIDIAは7月、同社の「Pascal」アーキテクチャをベースにした1000シリーズPCI-eインターフェースGPUを発表しました。ローエンドの1060チップは、パフォーマンス面でD700を圧倒する前世代のハイエンド980チップよりも高速ではありませんが、電力管理に関しては前世代と比べて全般的に大幅な向上が見られます。
Nvidiaの「Pascal」テクノロジーは、デスクトップとモバイルのプロセッサを網羅した10年にわたる取り組みの集大成です。デスクトップGPUの純粋な速度は、新しいGPUラインの開発において、モバイルデバイスの省電力ニーズと相乗効果を発揮しました。
8月には、1000シリーズNvidia GPUの「モバイル」バージョンが発表されました。初めて、ノートPC版とデスクトップ版の違いはわずかです。Nvidiaは、新しいGPUのモバイル版は、ベースとなったデスクトップ版と比べて10%以内の性能差しかないと主張しています。
従来のチップアーキテクチャでは、デスクトップ版とモバイル版のパフォーマンスに大きなばらつきがありました。両者のパフォーマンス差は、実装方法にもよりますが、一般的に30～50%の範囲でした。Appleは発熱を抑え、バッテリー駆動時間を延ばすために、GPUの速度を落とすという選択をしていました。
反対側
AMDは2006年のATI Technologies買収以降、長らくAppleにRadeonブランドのGPUを供給してきました。AMD M290、M380、M390ファミリーは、Retina iMacシリーズで採用されていますが、Intel Iris Pro統合型グラフィックスを搭載した4K iMacが唯一の例外です。
AMDも新しいGPUシリーズを発表しました。「Polaris」RX 400シリーズは今春発表され、PCI-e拡張カードの形で小売店への出荷を開始しました。ハイエンド版は5.8テラフロップスの性能を誇り、少なくとも現時点ではNVIDIAの代替製品よりもコスト効率の高い導入となる可能性があります。
しかし、新型MacBook ProにAMD GPUを搭載するためのドライバーは、カスタムドライバーパッケージが必要になります。macOSのコーディングにおける「重労働」の大部分はNvidiaが担っており、AppleInsiderはAppleが自社製品に搭載されるAMD GPUのコーディングの大部分を担当していることを突き止めました。しかし、現行のRetina iMacシリーズではAMD GPUが主流となっているため、この作業の大部分は既に完了しています。
つい最近、RX 400「Polaris」テクノロジーの初のモバイル版を搭載した新しいゲーミングノートPCが発表されました。HP Omen限定版にはモバイル版のRX 460チップが搭載されており、HPとAMDは、このノートPCのGPUとデスクトップ版のGPUのフレームレートの差はわずか数フレーム/秒に過ぎないと主張しています。
HP Omen ゲーミング コンピューター ラインが更新される前は、モバイル AMD「Polaris」チップの将来的な提供について漠然とした約束しかされていませんでした。
製造上の類似性と、モバイル向けAMD RX 460の性能に基づくと、RX 460よりもハイエンドのAMD Polarisベースのラップトップ向けチップセットは、発表済みのNVIDIA 1000シリーズGPUのモバイル版と同等の電力要件と性能を持つと予想されます。しかし、MacBook ProにはNVIDIA製GPUもハイエンドAMD製GPUも搭載されないと予想されます。
大きな懸念が山積している
本シリーズの第1回で述べたように、MacBook Proに適した新しいIntel「Kaby Lake」プロセッサの登場は数ヶ月先と予想されているため、新プロセッサによるオンボードグラフィック処理ルーチンの改善は実現されないでしょう。MacBook ProのCPUに関する問題については、本シリーズの今後の記事で詳しく取り上げますが、現時点では、間近に迫ったMacBook Proのリフレッシュに第7世代Intel Coreシリーズプロセッサが搭載されるとは考えていません。
したがって、「Kaby Lake」を省くと、第6世代「Skylake」プロセッサが残ります。統合型グラフィックスチップセットは大幅に進化し、以前よりも高いパフォーマンスを備えています。専用GPUを省くことによる消費電力のメリットは否定できません。
統合型グラフィックスの利点を2つ挙げると、ローエンドMacBook Proのリフレッシュで専用GPUを省略する理由は明らかです。しかし、Appleが最近「プロ」レベルの機器に専用GPUを採用する傾向は、特に「Skylake」プロセッサの相対的な古さを考えると、問題視されています。
GPU市場の現状を考えると、AMD GPUの継続採用は確実と思われます。新型MacBook Proには「Polaris」シリーズチップが搭載される見込みですが、モバイル向けには秋にローエンド版のみがリリースされる見込みです。確実ではありませんが、搭載は確実です。
Appleは2016年6月に終了した第3四半期に430万台のMacを販売し、52億ドルの売上高を記録しました。同四半期には4040万台のiPhoneを販売し、売上高は240億ドルに達しました。
同社の焦点は変化し、それに伴いターゲットとする消費者層も変化しました。2015年のMacBookの復活はその好例であり、前回のMacBook Proのリフレッシュから今回までの非常に長い期間には驚かされると同時に、そのことが如実に表れています。
Appleは、iOS、watchOS、tvOSの開発を支援するという理由だけでも、Macの製造を続けるでしょう。これまでのApple製品購入者とは異なる目的や目標を持つ、より大規模な新規顧客層を獲得するために、新しいMacは、長年のMac愛好家が求めるレベルのグラフィック性能を備えていない可能性があります。
