Apple Silicon M1 と M2 の違い

0
511

Appleが2022年6月6日に発表したApple Silicon M2は2020年11月に発表したM1の強化版となっているが、どこが変化したのだろうか。

Appleは何を説明しているか

CPUはより大きいキャッシュを備えたより高速な高性能コア。高効率コアも大幅に強化。マルチスレッド性能で18%向上。
GPUは最大10コアになりL2キャッシュが増加。
Neural Engineも演算能力が40%増加。
メディアエンジンではProResに対応する。
そして、メモリ周りが強化されたのがM2の主な強化ポイントになる。

具体的にはM1と比較して、M2は第2世代の5nmプロセス(N5P)で製造され、トランジスター数が25%増加し、200億トランジスタへ、メモリ帯域が50%増加し100GB/sになり、最大メモリは24GBになった。GPUは最大10コアになり、2.6テラフロップスから3.6テラフロップスへ。Neural Engineは毎秒11兆から15.8兆へと40%増加。

CPUの改良点

より高速な高性能コアは動作周波数の事と思われるが、最大の強化点はL2キャッシュの増加。
高性能コアは12MBのL2キャッシュから16MBのL2キャッシュになった点が大きいようだ。

高効率コアも大幅に強化としているが、何が変わったのかは不明。

それぞれA15ベースのアーキテクチャになっているのかも知れない。

Performance CoreEfficiency CoreInstruction setNodeRelease date
Apple M1FirestormIcestormARMv8.5-A5nm, N5November 10, 2020
October 18, 2021 (Pro, Max)
March 8, 2022 (Ultra)
Apple M2AvalancheBlizzardARMv8.5-A (?)5nm, N5PJune 24, 2022
Apple A14 BionicFirestormIcestormARMv8.5-A5nm, N5September 15, 2020
Apple A15 BionicAvalancheBlizzardARMv8.5-A (?)5nm, N5PSeptember 14, 2021
Apple A16 BionicEverestSawtoothARMv8.6-A5nm, N4(4 nm)September 7, 2022
Apple MシリーズとApple Aシリーズのコア

GPU

GPUコアは最大8から10になったが、2.6テラフロップスから3.6テラフロップスへ。単純に8コアから10コアにするだけの場合は3.25テラフロップスになるため、動作周波数なども含めた改良も含まれているようだ。

メモリの改良点

LPDDR4-4266からLPDDR5-6400になった。64bitの4266Mbpsから64bitの6400Mbpsになり、68GB/sから100GB/sへと50%高速化。
最大メモリは24GB。

Neural Engine

M1に比べてM2は40%増加としているが、具体的に何を強化したのか不明。

結局何が変わっているのか

CPUのコア自体に小改良はありそうだが、CPUの2次キャッシュとメモリがLPDDR5になり、帯域が大幅に増えたこと。GPUのコアが最大10に増えた事が性能向上に大きな影響を与えているようだ。
全体的には2割程度の性能向上効果はありそうで、インテルの世代毎の性能向上に近い改良となっている用にも見える。

製造プロセスは第2世代の5nmプロセスとしているが、TSMCのN5Pのようだ。

M1に対してM1 Pro、M1 Max、M1 Ultraがあり、M2発表の約半年後の2023年1月にM2 Pro、M2 Maxが発表された。
M1に対してM1 Proは内部のレイアウトがかなり異なり、最も数が出るM1と、M1 Pro系列は機能は似ているが全く別となっている。M2のレイアウトを変更したM2 ProがベースになりM2 Maxも展開しており、M1系列と同じような流れになっている。

インテルのCoreシリーズを使用していた際は、インテルのロードマップからある程度予想できたが、Apple SiliconはすべてAppleがコントロールしているのでまったくわからない。唯一予想できるのはARMのアーキテクチャと、製造しているTSMCの状況からいつどのプロセスが使われそうかという点だけ。

今後も同じような流れになる場合、M2 Ultraが半年後くらいに登場。それからしばらくしてM3が登場し、その搭載製品が発表されるというような流れになりそうだ。おそらくM3はTSMCの3nmノードを使用し、2024年頃に登場するだろう。