Appleシリコン

AppleAppleシリコンは、AppleがARMアーキテクチャを使用して設計したシステム・オン・チップおよびシステム・イン・パッケージ  プロセッサの総称である。AppleのiPhone、iPad、Apple Watchのプラットフォームや、HomePod、iPod touch、Apple TVなどの製品の基盤となっている。また、Appleは、Apple H1と呼ばれるワイヤレスヘッドフォンのAirPodsライン用のAシリーズSoCのバージョンも設計している。2020年6月、Appleは、MacのCPUアーキテクチャをIntelプロセッサから、ARMベースのApple設計のプロセッサに移行する計画を発表した。日本時間2020年11月11日に Apple M1プロセッサを使用した最初のARMベースのMacが発表、発売された。

Appleは、自社のSoCを含む製造をすべて外部に委託しているが、プロセッサ設計は自社で行い、ハードウェア、ソフトウェア、サービス全体の統合を完全にコントロールしている。Appleのシリコン設計責任者は、Johny Sroujiハードウェアテクノロジー担当上級副社長である。

1. 初期のシリーズ
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Appleが最初にSoCを使用したのは、iPhoneやiPod touchの初期バージョンである。これらのSoCは、ARMベースのプロセッシング・コア、グラフィックス・プロセッシング・ユニット、その他モバイル・コンピューティングに必要なエレクトロニクスを1つのパッケージにまとめたものであった。

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2. Aシリーズ
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|- |style="text-align: left;"|備考: Aシリーズは、iPhone、iPad、iPod touch、Apple TVデジタルメディアプレーヤーの一部のモデルに採用されているSoCのファミリーである。1つ以上のARMベースのプロセッシング・コア、グラフィックス・プロセッシング・ユニット、キャッシュ・メモリなど、モバイル・コンピューティング機能を提供するために必要な電子機器を1つの物理的なパッケージに統合している。これらはAppleによって設計され、2016年以降に発売されたiPhone 7の時点でTSMCによって独占的に製造されている。A5からA7まではP.A. Semi買収に伴ってAppleに入社したジム・ケラーがデザインを主導した。また、AppleはA10XまでGPUに、イマジネーションテクノロジーズのPowerVRシリーズを利用していたが、A11から独自設計に切り替えた。その折、Appleはイマジネーションテクノロジーズからの紛争解決手続きを経て、2020年1月に広範囲なライセンス契約を結んでいる。

Apple A4: iPhone 4、iPad に搭載
Apple A5: iPad 2、iPhone 4S、Apple TV 、iPod touch 、iPad mini に搭載
Apple A5X: iPad に搭載
Apple A6: iPhone 5、iPhone 5cに搭載
Apple A6X: iPad に搭載
Apple A7: iPhone 5s、iPad Air 、iPad mini 、iPad mini 3に搭載
Apple A8: iPhone 6シリーズ、iPad mini 4、iPod touch 、Apple TV 、HomePod に搭載
Apple A8X: iPad Air 2に搭載
Apple A9: iPhone 6sシリーズ、iPhone SE 、iPad に搭載
Apple A9X: iPad Pro 、9.7インチiPad Proに搭載
Apple A10 Fusion: iPhone 7シリーズ、iPad 、iPod touch 、iPad に搭載
Apple A10X Fusion: iPad Pro 、10.5インチiPad Pro、Apple TV 4K に搭載
Apple A11 Bionic: iPhone 8シリーズ、iPhone Xに搭載
Apple A12 Bionic: iPhone XR、iPhone XSシリーズ、iPad Air 、iPad mini 、iPad 、Apple TV 4K に搭載
Apple A12X Bionic: iPad Pro 、11インチiPad Pro に搭載
Apple A12Z Bionic: iPad Pro 、11インチiPad Pro に搭載
Apple A13 Bionic: iPhone 11シリーズ、iPhone SE 、iPad に搭載
Apple A14 Bionic: iPad Air 、iPhone 12シリーズ、iPad に搭載
Apple A15 Bionic: iPad mini 、iPhone 13シリーズ、iPhone SE 、iPhone 14、iPhone 14 Plus、Apple TV 4K に搭載
Apple A16 Bionic: iPhone 14 Pro、iPhone 14 Pro Max、iPhone 15、iPhone 15 Plusに搭載
Apple A17 Proː iPhone 15 Pro、iPhone 15 Pro Maxに搭載

3. Sシリーズ
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Sシリーズは、Apple Watchに採用されているSiPファミリーである。カスタマイズされたアプリケーションプロセッサを使用しており、メモリ、ストレージ、ワイヤレス接続用のサポートプロセッサ、センサー、I/Oとともに、単一のパッケージで完全なコンピュータを構成している。これらはAppleによって設計され、サムスンなどの契約メーカーによって製造されている。

Apple S1 - Apple Watchに搭載
Apple S1P - Apple Watch Series 1に搭載
Apple S2 - Apple Watch Series 2に搭載
Apple S3 - Apple Watch Series 3に搭載
Apple S4 - Apple Watch Series 4に搭載、Sシリーズ初の64ビットCPU搭載、A12 BionicベースでNeural Engineが搭載されている
Apple S5 - Apple Watch Series 5、Apple Watch SE、HomePod miniに搭載、実質的にS4と同様でA12 Bionicベースである
Apple S6 - Apple Watch Series 6に搭載
Apple S7 - Apple Watch Series 7、HomePodに搭載、実質的にS6と同様でA13 Bionicベースである
Apple S8 - Apple Watch Series 8、Apple Watch Ultraに搭載、実質的にS6と同様でA13 Bionicベースである
Apple S8 SiP - Apple Watch SE 2に搭載、実質的にS6と同様でA13 Bionicベースである
Apple S9 SiP - Apple Watch Series 9, Apple Watch Ultra 2に搭載、A15 Bionicベースである

4. Tシリーズ
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Tシリーズは、Touch IDを実現するSecure Enclave、HEVCエンコーダ、SSD制御やオーディオ機能を抱合した、Mac向けコントローラーチップである。専用のbridgeOSにより制御される。

2020年秋以降に発売されたMac製品には搭載されておらず、Mシリーズのシステム・オン・チップが同じような役割を担っている。

Apple T1 - Apple S2のプロセッサとSecure Enclaveで構成
Apple T2 - Apple A10 Fusionプロセッサベース

5. Wシリーズ
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Wシリーズは、BluetoothおよびWi-Fi接続に重点を置いたシステム・オン・チップとワイヤレスチップのファミリーである。

Apple W1 - AirPods 、Beats Flex、Beats Solo3、Beats Studio3、BeatsX、Powerbeats3に搭載
Apple W2 - Apple Watch Series 3に搭載
Apple W3 - Apple Watch Series 4、Apple Watch Series 5、Apple Watch Series 6、Apple Watch SE、Apple Watch Series 7に搭載

6. Hシリーズ
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Hシリーズは、ヘッドフォンで使用されるチップのファミリーである。

Apple H1 - AirPods 、AirPods Pro、AirPods Max、AirPods に搭載。
Apple H2 - AirPods Pro に搭載。

7. Uシリーズ
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Uシリーズは、UWBのチップのファミリーである。

Apple U1 - iPhone 11シリーズ、iPhone 12シリーズ、iPhone 13シリーズ、Apple Watch Series 6、Apple Watch Series 7に搭載

8. Mシリーズ
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Mシリーズは、MacやiPad向けに開発されるチップのファミリーである。

Apple M1 - MacBook Air 、13インチMacBook Pro 、Mac mini 、iMac 、11インチiPad Pro 、12.9インチiPad Pro 、iPad Air に搭載
Apple M1 Pro - 14インチMacBook Pro 、16インチMacBook Pro に搭載
6つまたは8つの高性能コア、2つの高効率コア、14コアまたは16コアのGPU、16コアのNeural Engine、メディアエンジン、200GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大32GBのユニファイドメモリ、M1の2倍以上のトランジスタを搭載している。2021年10月18日に発表された。Appleは、従来のM1チップと比較してCPUパフォーマンスは最大70パーセント、GPUパフォーマンスは最大2倍高速であると発表した。
Apple M1 Max - 14インチMacBook Pro 、16インチMacBook Pro 、Mac Studio に搭載
8つの高性能コア、2つの高効率コア、24コアまたは32コアのGPU、16コアのNeural Engine、2つのメディアエンジン、400GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大64GBのユニファイドメモリ、570億個のトランジスタを搭載しており、M1 Proチップの上位チップにあたる。2021年10月18日に発表された。
Apple M1 Ultra - Mac Studio に搭載
16つの高性能コア、4つの高効率コア、48コアまたは64コアのGPU、32コアのNeural Engine、4つのメディアエンジン、800GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大128GBのユニファイドメモリ、1140億個のトランジスタを搭載しており、M1 Maxチップの上位チップにあたる。2022年3月8日に発表された。
Apple M2 - MacBook Air 、 MacBook Air 、13インチMacBook Pro 、11インチiPad Pro 、12.9インチiPad Pro 、Mac mini に搭載
4つの高性能コア、4つの高効率コア、8コアまたは10コアのGPU、16コアのNeural Engine、メディアエンジン、100GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大24GBのユニファイドメモリ、M1の2倍以上のトランジスタを搭載している。2022年6月6日に発表された。Appleは、従来のM1チップと比較してCPUパフォーマンスは最大18パーセント、GPUパフォーマンスは最大35パーセント高速であると発表した。
Apple M2 Pro - 14インチMacBook Pro 、16インチMacBook Pro 、Mac mini に搭載
6つまたは8つの高性能コア、4つの高効率コア、16コアまたは19コアのGPU、新しい16コアのNeural Engine、メディアエンジン、次世代のSecure Enclave、200GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大32GBのユニファイドメモリ、M2の2倍以上のトランジスタを搭載している。2023年1月17日に発表された。Appleは、従来のM1 Proチップと比較してCPUパフォーマンスは最大20パーセント、GPUパフォーマンスは最大30パーセント、Neural Engineは最大40パーセント高速であると発表した。
Apple M2 Max - 14インチMacBook Pro 、16インチMacBook Pro 、Mac Studio
8つの高性能コア、4つの高効率コア、30コアまたは38コアのGPU、新しい16コアのNeural Engine、2つのメディアエンジン、次世代のSecure Enclave、400GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大96GBのユニファイドメモリ、670億個のトランジスタを搭載しており、M2 Proチップの上位チップにあたる。2023年1月17日に発表された。
Apple M2 Ultra - Mac Studio、Mac Pro
16つの高性能コア、8つの高効率コア、60コアまたは76コアのGPU、新しい32コアのNeural Engine、4つのメディアエンジン、次世代のSecure Enclave、800GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大192GBのユニファイドメモリ、1340億個のトランジスタを搭載しており、M2 Maxチップの上位チップにあたる。2023年6月5日に発表された。
Apple M3 - iMac、14インチMacBook Pro 
4つの高性能コア、4つの高効率コア、8コアまたは10コアのGPU、ハードウェアレイトレーシング対応、16コアのNeural Engine、メディアエンジン、100GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大24GBのユニファイドメモリ、250億個のトランジスタを搭載している。2023年10月30日にに同年11月7日から出荷と発表された。
Apple M3 Pro - 14インチMacBook Pro 、16インチMacBook Pro 
5つまたは6つの高性能コア、6つの高効率コア、14コアまたは18コアのGPU、ハードウェアレイトレーシング対応、新しい16コアのNeural Engine、メディアエンジン、次世代のSecure Enclave、150GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大36GBのユニファイドメモリ、370億個のトランジスタを搭載している。2023年10月30日に同年11月7日から出荷と発表された。
Apple M3 Max - 14インチMacBook Pro 、16インチMacBook Pro 
10つまたは12つの高性能コア、4つの高効率コア、30コアまたは40コアのGPU、ハードウェアレイトレーシング対応、新しい16コアのNeural Engine、2つのメディアエンジン、次世代のSecure Enclave、300GB/sまたは400GB/sのメモリ帯域幅を備えた最大128GBのユニファイドメモリ、920億個のトランジスタを搭載している。2023年10月30日に同年11月中旬から出荷と発表された。

9. Appleシリコンの一覧
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9.1. Aシリーズ
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9.2. Mシリーズ
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10. 類似のプラットフォーム
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BroadcomによるBCM2xxxx
AllWinnerによるA31
インテルのAtom
SamsungのExynos
Freescale SemiconductorによるI.MX
AMDのJaguarとPuma
HiSiliconによるKirin
MediaTekによるMTxxxx
ST-Ericssonの
Texas InstrumentsによるOMAP
RockchipによるRK3xxx
QualcommによるSnapdragon
NvidiaによるTegra

11. 脚注
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11.1. 出典
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12. 関連項目
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PowerVR SGX - GPUは、 iPhone 3GSおよび第3世代iPod touchでも使用された
PWRficient- Apple社が社内カスタムチップ設計部門を設立するために買収した企業であるP.A. Semiが設計したプロセッサ