Appleの新しいMac Proの内部コンポーネント - 答えと残る疑問[u]

Appleの新しいMac Proの内部コンポーネント - 答えと残る疑問[u]

新しいMac Pro、特にモジュール設計と言われているものの発表と同時に、それが一体何なのか、何ができるのかという問い合わせが殺到しています。AppleInsiderは、最新モデルによって生じたいくつかの難解な疑問に答えようと試みます。

どのようなプロセッサを使用していますか?

Apple によれば、Mac Pro が使用するプロセッサは 5 種類あり、すべて Intel の Xeon W チップ ファミリーに属するとのことです。

ベースモデルは、Turbo Boost で 4GHz に到達可能な 8 コア 3.5GHz Xeon W-3223 プロセッサを使用し、24.5MB のキャッシュを搭載し、最大 1TB の 2666MHz メモリをサポートします。

12コアのXeon W-3235は、クロック周波数3.3GHz(ブースト時は最大4.4GHz)で動作し、31.25MBのキャッシュを搭載しています。最大1TBのメモリをサポートし、2933MHzのメモリにも対応しているため、パフォーマンスが向上しています。

ミドルレンジには、16コア3.2GHzのXeon W-3245があり、ターボブースト利用時には4.4GHzまで駆動可能です。38MBのキャッシュを搭載し、1TBの2933MHzメモリもサポートします。

ハイエンドモデルとなる24コア2.7GHz Xeon W-3265Mは、Turbo Boost使用時で最大4.4GHzのクロック速度に達し、57MBのキャッシュを搭載しています。コア数が少ないチップとは異なり、24コアモデルは最大2TBの2933MHzメモリを搭載可能ですが、Appleは現時点でMac Proが1.5TBに対応できると評価しています。

最後に、ハイエンドの 28 コア Xeon W-3275M はクロック速度 2.5GHz、ターボ ブーストで 4.4GHz、66.5MB のキャッシュを備え、メモリ容量は 24 コア モデルと同じです。

IntelのArkでは各プロセッサのキャッシュの値が小さく記載されていますが、実際には各チップに搭載されているL3キャッシュの値です。Appleのキャッシュ値はL3キャッシュとL2キャッシュの組み合わせに基づいているため、ハードウェアを詳しく調べる人にとっては混乱を招く可能性があります。

はんだ付けかスロット付けか?

Mac Pro のモジュール型の性質により、Apple はスロット型プロセッサの使用という別の設計変更も行いました。

Appleは、購入後のプロセッサ交換を防ぐため、また、スロット機構が不要になることでスペースを節約するため、プロセッサを基板に直接はんだ付けする傾向があり、ホルスターシステムなどは一切使用していません。これは特に、スペースと重量を可能な限り節約することを重視するMacBookシリーズで顕著です。

スロット付きプロセッサを採用することで、Xeon Wを取り外して別のチップに交換することが可能になります。企業にとっては、プロセッサが修理可能なコンポーネントとなり、交換することでダウンタイムを最小限に抑えられるため、Appleによる修理中にMac Proが長期間使用不能になり、生産性が低下するという事態を避けることができます。

Appleは20年以上同様のアップグレードを提供していないため、おそらくこれをサービスとして提供することはないでしょう。Mac Pro 1.1から6.1まではすべてスロット式プロセッサを搭載しており、Appleはプロセッサのアップグレードをユーザーに委ねていました。

RAMはどこですか?両面設計ですか?

AppleのMac Proのデザインは、一見すると一般的なPCと似ており、マザーボードに部品を差し込む構造になっているように見えるかもしれません。しかし、Mac Proの場合、Appleはマザーボードの片側に収まるよりもはるかに多くのコンポーネントを接続しています。そこでAppleは、一部のコンポーネントをマザーボードの背面に、残りのハードウェアとは別に配置するという解決策を講じました。

スリムな部品、特にストレージモジュールとRAMは、背面の狭いスペースに配置されており、前面はかさばる部品を配置するスペースを確保しています。これにより、Appleは巨大なヒートシンクに邪魔されることなく、RAMをプロセッサの近くに配置できるようになりました。

Mac Proの内部を正面と両側から撮影した写真。RAMはマザーボードの「裏側」にあります。

Mac Proの内部を正面と両側から撮影した写真。RAMはマザーボードの「裏側」にあります。

コンポーネントの分割による副産物として、冷却システムも細分化されています。大型ファンがメインコンパートメントに空気を送り込む一方で、独立したブロワーがより狭い領域に空気を送り込み、RAMとストレージを冷却します。これにより、RAMとストレージは他のコンポーネントよりも高い温度で動作する可能性があります。

この RAM はどれくらい高価ですか?

RAMの価格は、Appleの構成ページで使用されている容量とプロセッサによって異なります。8コアモデルは2,666MHzのメモリを使用し、その他のモデルは2,933MHzのモジュールを使用します。また、すべてのモデルでECCメモリが採用されています。

AppleはRAMに使用するメモリの組み合わせも明らかにしており、各層のコストを計算しやすくなっている。

メモリの価格は変動しており、Mac Proの秋の発売時には大きく異なる可能性があることを指摘しておきます。また、ここで紹介した価格は、メーカーを問わず複数の販売店を調べた結果、同タイプのメモリとしては最安値であり、Appleが購入時に提示するメモリ容量は、比較するとより高額になる可能性があります。

AppleによるMac Proのさまざまな構成におけるメモリモジュールの定義

AppleによるMac Proのさまざまな構成におけるメモリモジュールの定義

最も安価なモデルでは、8GBモジュール4枚で2,666MHzモデルが260ドル、2,933MHzモデルが272ドルです。192GBメモリ構成の場合、速度に応じて1,092ドルから1,296ドルかかります。64GB 2,666MHzモジュール12枚で768GBメモリを構成すれば6,600ドルかかります。これは、Mac Proに最大限のメモリ容量をフル装備するとどれほどの費用がかかるか、おおよその目安となります。

拡張カードはどのようにして電力を得るのですか?

Mac Proには合計8つのPCI Express拡張スロットが搭載されており、様々な用途に使用できます。AppleのI/Oカードが装着可能なハーフレングスx4 PCI Expressスロット1基、x6スロット1基、x8スロット2基に加え、2つのMPXベイを搭載可能。MPXベイはグラフィック用MPXモジュール2基を搭載することも、ダブルワイドx16スロットとx8スロットを2組搭載することも可能です。

通常、PCI Expressスロットに差し込まれたカードへの電源は、スロット自体から供給されるか、6ピンまたは8ピンの電源ヘッダーを備えた独立したPCI-Eコネクタから供給されるかのいずれかです。Mac Proでは、この点が大きく異なるようです。

Appleは、独立した3つのスロットについて「75Wの補助電源が利用可能」と謳っていますが、その供給方法については言及されていません。サードパーティ製のPCI Expressカードにも使用できる可能性があることを考えると、電源ケーブル経由で供給される可能性が高いでしょう。

MPXベイでは、各モジュールは最大500ワットの電力を供給できます。Appleの説明によると、PCI Express x16スロットは単体で最大75ワットの電力を供給でき、追加のPCIeスロットには単体で最大475ワットを供給する追加コネクタが搭載されているとのことで、これはG4やG5タワー型グラフィックスカードの時代にAppleがADCビデオカードで行っていたことと似ています。

Mac Pro内のPCIe電源ケーブル接続ポイントを提供する可能性のあるセクション

Mac Pro内のPCIe電源ケーブル接続ポイントを提供する可能性のあるセクション

追加の電力供給方法としては、マザーボード側面にある3つのセクションを利用することが考えられます。1から8までのラベルが付けられたこれらのセクションは、電源ヘッダーにケーブルを接続するために使用されているようです。電源ユニットからケース内を這わせるケーブルよりも、よりスマートな解決策となる可能性があります。

MPX モジュールはなぜこんなに大きいのですか?

PC や外部エンクロージャで使用される一般的なグラフィック カードは、ダブル ワイド設計の場合、大きいと考えられますが、これは、他のコンポーネントに干渉せずにファンと熱を放散するためのスペースが必要になるためです。

MPXモジュールでは、Appleはグラフィックカード用に非常に大きく箱型の筐体を採用しました。この大型化により、Mac Pro内部のほぼ全長にわたるヒートシンクを設置でき、放熱のための金属表面積を大幅に拡大しました。

MPXモジュールの断面図。大きなヒートシンクと制限のない密閉された空気の流れを示しています。

MPXモジュールの断面図。大きなヒートシンクと制限のない密閉された空気の流れを示しています。

さらに、フル レングスのカードは、ケースの前面ファンからカード自身のプライベート空気供給を効果的に導き、他のハードウェアに接触することなく、背面の排気口に空気を流すことができるため、グラフィック カードに別のファンを必要としない理想的な冷却システムになります。

グラフィックに MPX を使用する必要がありますか?

AppleのプレゼンテーションではMPXモジュールのグラフィック処理が強調されていますが、Mac Proでは他のグラフィックソリューションの使用を妨げるものは何もありません。標準のPCIe 3.0接続を採用し、近くに用意されたヘッダーを介して補助電源を接続できるため、一般的なグラフィックカードをシステムで簡単に使用できます。

もちろん、MPXモジュール方式は静音冷却を実現します。これは、専用ファンを搭載した市販のグラフィックカードでは通常実現できないものです。MPXカードを選択すると、一般的に使用時の静音性が向上する可能性があります。

AppleはmacOSにNvidiaのドライバーを組み込んでいないため、動作するグラフィックカードは実質的にAMD製に限られます。Thunderbolt 3を利用してeGPUエンクロージャを使用することも考えられますが、カードを装着できるため、実質的なメリットはありません。

Mac Pro にはどのようなグラフィック オプションがありますか?

ベースモデルはAMD Radeon Pro 580Xで、36基のコンピューティングユニット、2,304基のストリームプロセッサ、8GBのGDDR5メモリを搭載し、最大5.6テラフロップスの単精度演算性能を提供します。このオプションはハーフハイトのMPXモジュールのみを使用するため、フルハイトモジュールで使用される2つ目のPCIeスロットを必要に応じて拡張できます。

最初のステップアップは、64 個のコンピューティング ユニット、4,096 個のストリーム プロセッサ、32 GB の HBM2 メモリ、および 14.1 テラフロップスの単精度パフォーマンスを備えた AMD Radeon Pro Vega II です。

AMDのRadeon Pro Vega II DuoとInfinity Fabric Linkインターコネクトのハイライト

AMDのRadeon Pro Vega II DuoとInfinity Fabric Linkインターコネクトのハイライト

もう一つの選択肢は、2基のVega II GPUを1枚のカードに搭載したRadeon Pro Vega II Duoです。これにより、Mac Proは128個の演算ユニット、8,192個のストリームプロセッサ、64GBのHBM2メモリ、そして最大28.3テラフロップスの単精度浮動小数点演算性能を実現します。

Mac ProにはMPXモジュールを2基搭載できるスペースがあるため、Radeon Vega II Duoモジュールを2基搭載し、GPUを4基搭載するという極めてハイエンドなオプションも利用可能です。標準のPCIeスロットも利用できるため、市販のグラフィックカードも使用可能ですが、現時点ではmacOSではNvidiaカードはサポートされていません。

えっと、PCI Express 3 ですか? 4 はどうですか?

AppleのMac Proの技術仕様によると、PCI Express拡張スロットは8基搭載されていますが、すべて「Gen 3」、つまりPCIe 3.0と記載されています。この接続規格は長年にわたり広く使用されている業界標準であり、Mac Proへの追加はそれほど驚くべきことではありません。

登場したばかりのPCIe 4.0は、PCIe 3.0の2倍の帯域幅を提供し、最大限のパフォーマンスを求めるプロフェッショナルユーザーにとって魅力的な選択肢のように見えます。問題は、AppleがMac Proに簡単に追加できるものではないということです。

AMDはこれまで、PCIe 4.0対応のグラフィックカードをリリースすることで、この分野で前進してきました。しかし、その性能を最大限に発揮するには、対応スロットを備えたマザーボードと、この規格に対応したプロセッサが必要です。AMDの場合、Ryzen 3000プロセッサはすべてPCIe 4.0対応ですが、AppleはAMDプロセッサを採用していないため、この状況は改善されません。

Intelは今のところ、PCIe 4.0をサポートする具体的なプロセッサを発表していません。次期世代の「Ice Lake」はPCIe 4.0を搭載する予定ですが、同シリーズのXeonプロセッサは2020年前半まで出荷開始が予定されておらず、秋のMac Proのリリースには間に合いません。

新しいシステムの設計とアップグレードにかかる時間を考えると、AppleはPCIeの変更を2021年まで待つことを検討するかもしれません。「Sapphire Rapids」はIce Lakeの後継機種で、PCIe 5.0のサポートが予定されており、パフォーマンス重視のMacにとっては非常に有望な選択肢となるでしょう。

フロントグリルはなぜこのような形になっているのでしょうか?

Mac Proの筐体設計において、Appleは最大限の通気性を確保しつつ筐体の剛性を可能な限り維持するために、吸気口と排気口を設けました。一般的な筐体メーカーは金属板に打ち抜いた穴を使用しますが、Appleは異なるアプローチを採用しました。

この模様は「分子結晶構造に自然に発生する現象」に基づいているとされ、パネルの両側に半球状の窪みがドリルで開けられている。オフセットで開けられた半球の大部分は、反対側の3つの半球によって切り取られた空間に侵入し、穴の模様を作り出している。

Mac Proの前面の格子模様は半球状の窪みをドリルで穴を開けて作ったもの

Mac Proの前面の格子模様は半球状の窪みをドリルで穴を開けて作ったもの

その結果、オリジナルのMac Proよりも非常に広い表面積を持つ金属パターンが生まれました。これにより、何千もの小さな穴よりも層流で大量の空気がファンの吸気口へと流れ込み、筐体の構造的剛性を維持します。

また、格子状の構造によって「金属よりも空気が多い」領域が作られるため、ケースの大幅な軽量化にも貢献しています(Appleの表現による)。この軽量化と、Pro Display XDRの背面にも同じ技術が採用されているのは、このためです。

どうやって開けるんですか?

ハウジングの上部、フレームのハンドルの間に大きなラッチがあります。半円形のハンドルを持ち上げて1/4回転させることにより、ケース上部とラッチキャビティ内の2つの位置を移動できます。

Mac Proの上部。ラッチハンドルと、筐体をロックおよびロック解除するために回すマーカーが表示されている。

Mac Proの上部。ラッチハンドルと、筐体をロックおよびロック解除するために回すマーカーが表示されている。

ロック解除位置まで回すと、ラッチ ハンドルを使用して外部ケースを持ち上げて Mac Pro から取り外すことができます。

エンクロージャの交換は簡単で、Mac Pro の周囲に下げて、ラッチを 1/4 回転させて元の位置に戻すだけです。

あれは何ですか?

公開されたMac Proの内部画像には、Appleのマーケティング資料には現時点では触れられていないものの、今後明らかになる可能性のある要素が写っている。とはいえ、それぞれの部品がどのような機能を持つのか、少し推測してみる価値はあるだろう。

Mac Proの内部のSATAコネクタ、その他のポート、ロックスイッチなどの未確認部分

Mac Proの内部のSATAコネクタ、その他のポート、ロックスイッチなどの未確認部分

筐体の上部側には、ロック スイッチ、USB ポート、2 つの SATA ポート、および別のコネクタで構成されていると思われるセクションがあります。

メインストレージは比較的限られたスペースにある完全に独立したセクションに配置されているため、SATAポートはストレージ拡張に使用されます。ケース内に追加のハードウェアを収容できる通常のドライブケージやその他の要素がないため、PromiseのPegasus J2iなどのドライブ用アドオンケージが必要になります。

USBポートは、一部のハイエンドクリエイティブソフトウェアスイートで使用されているUSBライセンスドングルなどのセキュリティドングル用です。USBポートをケース内に配置することで、カバーを外さないとドングルを取り外すことが困難になり、窃盗犯の侵入時間を延ばし、ドングルの紛失リスクを最小限に抑えます。

ロックスイッチは物理的なロックである可能性があり、コンポーネントを安全に固定するために使用されます。筐体を取り外すことで簡単にスイッチにアクセスできるため、例えばドライブ上のデータの保護にこのスイッチが使用される可能性は低いと考えられます。

でも、どうでしょう...

発表されたばかりの新型Mac Proについて、まだ多くのご質問をいただいております。回答が集まり次第、この投稿を更新いたします。

6月6日午後1時10分更新(東部時間):換気とビデオカードに関する情報を追加しました

6月7日午前7時30分(東部時間)更新:プロセッサモデル番号に関する情報を追加しました