Apple M1

Apple M1は、AppleがMacおよびiPad向けにARMアーキテクチャのライセンスを受けて設計したシステムオンチップ（SoC）である。TSMCの5nmプロセスで製造されている。

2020年11月10日のApple Eventで発表された。Appleが「省電力シリコンとしては世界最速のCPUコア」「ワット当たりのCPU性能は世界最高」と述べている他、実際にもAppleの主張が正しいことが数々のベンチマークや記事で判明している。なお、M1のシングルコア性能（シングルスレッド性能）すなわちコアあたりのIPCが高い理由は、演算器 (ALU) と命令デコーダーの搭載数に起因している。一方、メモリ容量がボトルネックとなるケースでは、8GBモデルではプロセッサ性能を活かせないこともある。

Linuxでは、2021年のLinuxカーネル5.13以降においてサポートされている。

仕様

CPU 
ARM big.LITTLEと似たAppleの独自仕様を採用し、高性能コア「Firestorm」と高効率コア「Icestorm」各4コアの計8コアの構成とベースとなったA14 Bionicから増強されている。これによって、Intel Macデバイスでは不可能だった電源管理の最適化が可能となる。Appleは、高効率コアの消費電力が高性能コアの10分の1だと述べている。Firestorm「高性能コア」は、192KBのL1命令キャッシュと128KBのL1データキャッシュ、12MBのL2キャッシュは高性能コア内で共有し、クロック周波数は0.6 GHz〜3.204 GHz、最大消費電力は13.8W。Icestorm「高効率コア」は、128KBのL1命令キャッシュと64KBのL1データキャッシュ、4MBのL2キャッシュは高効率コア内で共有し、クロック周波数は0.6 GHz〜2.064 GHz、最大消費電力は1.3Wとなっている。

その他 
上記のCPU以外では、8コア（一部のモデルでは7コア）GPU、16コアNeural Engineを搭載しており、上記のコンポーネント以外にも画像信号プロセッサ（ISP）、NVMeストレージコントローラ、Thunderbolt 4 コントローラ（実際の製品ではThunderbolt 3に制限）、Secure Enclave なども搭載されている。

M1チップはユニファイドメモリ構造であり、CPUやGPUといったチップ内すべてのコンポーネントがメモリアドレスを共有している。メモリには4266 MHzのLPDDR4X SDRAMが使用されており、下記画像の通りSoCと同一基板上にDRAMチップがハンダ付けで実装されている（SiPではない）。容量は8GBと16GBの2種類がある。

M1を搭載したMacでは、Rosetta 2を介してIntel Mac用ソフトウェア、iPhoneやiPadのアプリを動かすことができる。

搭載モデル 
Apple M1チップは、以下の5モデルに搭載されている。MacBook Air (M1, 2020)の下位モデルおよびiMac (M1, 2021)の下位モデルでは、GPUコアが1つ無効化され、7コアになっている。

 MacBook Air (M1, 2020)
 MacBook Pro (13-inch, M1, 2020) 
 Mac mini (M1, 2020) 
 iMac (M1, 2021) 
 11インチiPad Pro (第3世代)
 12.9インチiPad Pro (第5世代)
 iPad Air (第5世代)

画像

関連する同世代SoC

脚注

注釈

出典

関連項目 
 Appleシリコン

外部リンク 
 

Appleのマイクロプロセッサ
ARMアーキテクチャ