Appleの自社製プロセッサのベンチマーク結果を見ると、驚きの目を見開き、そして心の底から罵詈雑言を吐くのも無理はない。M1は間違いなく、PCユーザーの熱狂の中でも特に熱心なユーザーを惹きつけるほどの性能を備えており、自社製チップ製造というAppleの賭けが既に成果を上げていることは明らかだ。すぐに利益がもたらされるわけではないかもしれないが、Macエコシステムに既に定着しているユーザーは大きな恩恵を受けるだろう。
しかし、AppleのM1は素晴らしく、新しいMacBook AirとMacBook Proは価格に見合った素晴らしい製品ですが、プロセッサ間のアーキテクチャの違いにより、WindowsベースのIntelおよびAMDシステム、さらにはmacOSベースのIntelシステムと直接比較することはほぼ不可能です。M1が競合製品と比較して優れている点と劣る点は、アプリケーションによって異なります。確かに、Cinebenchによると、M1はとてつもなく高速です。そして、熱心なPCユーザーの中には、次に新しいラップトップが必要になったときにMacに乗り換える人もいるかもしれません。しかし、M1はIntelやAMDに対して明確な勝者ではありません。M1は独自の世界、いわばApple全体のような存在です。
Intel/AMDとAppleのプロセッサの違いについては、この後さらに詳しく説明します。この説明は、これらのベンチマーク結果の解釈に役立つでしょうが、まずはその結果から始めたいと思います。すべてのラップトップで実行する通常のベンチマークスイートに加えて、AppleのM1が、さまざまなタスクに関して、いくつかのIntelおよびAMDモデルと比較してどのように機能するかをよりよく理解するために、いくつかのテストを含めました。合成ベンチマークは必ずしもすべての状況を示すとは限らないため、合成ベンチマークと実際のベンチマークを組み合わせて含めました。これは特にM1に当てはまり、一部のプログラムはネイティブではなくAppleのRosetta 2経由で実行され、プログラムがコードをどれだけうまく変換するかに応じてパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
同じテストを 4 台のラップトップで実行しました。
Apple MacBook Pro 13インチ: M1プロセッサ @ 3.20 GHz、8コア（「ビッグ」4基、「リトル」4基）、16GB DRAM
MSI Prestige 14 Evo: Intel Core i7-1185G7 (3.00GHz)、4コア/8スレッド、Iris Xeグラフィックス、16GB DRAM
Lenovo Yoga 7i 14インチ Evo: Intel Core i5-1135G7 @ 2.4 GHz、4コア/8スレッド、Iris Xeグラフィックス、12GB DRAM
Lenovo IdeaPad Slim 7: AMD Ryzen 7 4800U @ 1.8-4.2 GHz、8コア/16スレッド、Radeonグラフィックス、16GB DRAM
M1は、合成テストにおいてIntelとAMDをほぼ圧倒しています。ただし、いくつか例外があります。Geekbench 5 GPUコンピューティングテストではIntel Core i7-1185G7に追いつくことができず、Cinebench R23マルチコアテストではAMD Ryzen 7 4800Uに遅れをとり、GFX BenchテストではCore i7-1185G7とAMD Ryzen 7 4800Uの両方に数フレーム遅れをとりました。
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これらはすべて非常に分かりやすいのですが、合成テストから離れると、状況はより複雑になります。現実世界では、M1は競合製品よりも「優れている」わけでも「劣っている」わけでもありません。タスクによって優劣はありますが、何が優れているかは、プログラムがM1上でネイティブに動作しているかどうか、そしてRosetta 2がx86（IntelおよびAMD）プログラムからARM（M1）へのコード変換をうまく行っているかどうかに大きく依存しているようです。
これらはすべて、CPUの情報処理方法に関係しており、根本的に異なります。AppleのM1は縮小命令セットコンピュータ（RISC）チップですが、IntelとAMDのプロセッサは複雑命令セットコンピュータ（CISC）チップです。今日の最新のCISCチップはRISCの特性を備えており、その逆もまた同様ですが、これについては後ほど詳しく説明します。
M1アーキテクチャにとって、クロックサイクルは必ずしも最も重要な要素ではありません。RISCプロセッサは、1クロックサイクル、つまり1つの電子パルス内で実行できる単純な命令のみを使用します。一見すると、情報処理方法としては非効率に思えますが、プログラムが適切にコーディングされていれば、RISCチップはCISCチップとほぼ同じ時間でコマンドを実行できます。つまり、処理の責任はハードウェアではなくソフトウェア自体に多くあるということです。また、RISCチップは一時データを保存するために必要なスペースが少なく、システムオンチップ（SoC）に最適です。
Apple の M1 の場合、CPU、GPU、DRAM がすべて同じ集積回路上に配置されているため、スペースが節約されるだけでなく、各コンポーネントの通信がより効率的になり、処理時間が短縮され、待ち時間が短縮され、消費電力も削減されます。
しかし、RISCアーキテクチャの欠点の一つは、CISCチップと同じタスクを実行するのに必要なコード行数が多いことです。コード行数が増えるということは、一般的にこの種のプロセッサが命令を格納するためにより多くのDRAMを必要とすることを意味します。また、複雑なコードを変換して実行するのに多くの作業が必要になります。
CISCプロセッサは、全く同じ情報をより短いコード行で処理できます。そのため、命令数が少なくなり、格納に必要なDRAM容量も少なくなります。また、高水準のステートメント、つまり基本的に完全な文（例えば、これが発生した場合、これを実行する）のようなステートメント、つまり複雑なコードの処理にも優れています。
しかし、CISCアーキテクチャの欠点の一つは、複雑な命令の格納にハードウェア、特にトランジスタに依存していることです。そのため、チップ自体のサイズは通常、RISCチップよりもはるかに大きくなります。さらに、1つの命令を処理するだけでも数クロックサイクルかかる場合があります。クロック速度の低いプロセッサ（現在では一般的に3.5GHz未満のものは低速とされています）の場合、プログラムの起動やゲームのシーンの読み込みに時間がかかる可能性があります。これは理想的とは言えません。
歴史的に見て、RISCチップがコンシューマー向けテクノロジーの世界で普及するまでには長い時間がかかりました。主な理由はソフトウェアのサポート不足でした。AppleのPower Macintoshシリーズが登場していた当時、当時新しいチップアーキテクチャであったRISCに賭ける企業はほとんどありませんでした。しかしその後、iPod、スマートフォン、スマートウォッチ、その他多くのポケットサイズのテクノロジーデバイスが登場し、すべてRISCチップを搭載しました。30年前、いや10年前でさえ、世界はRISCベースのAppleコンピューターを受け入れる準備ができていませんでしたが、今はもう準備ができています。
https://gizmodo.com/the-macbook-air-was-a-fine-laptop-but-apples-m1-chip-m-1845671122
CISCとRISCは、長年にわたるプロセスノードの微細化により、今日ではより類似性を持つようになっています。プロセスノードが小さくなるほど、チップに搭載できるトランジスタの数が増えます。AppleのM1は5nmプロセスを採用しており、これはAMD（7nm）やIntel（10nm、14nm）よりも小さいプロセスで、160億個のトランジスタを搭載しています。RISCプロセッサのトランジスタ数が増えれば、DRAMへの依存度が下がり、より高レベルのCISCのようなコマンドを処理できるようになります。また、プロセッサ速度が飛躍的に向上したため、CISCチップは1クロックサイクルあたり複数の命令を実行できます。
しかし、2つのアーキテクチャの間には依然として明確な違いがあります。AppleのM1はスレッドを採用していませんが、IntelとAMDのチップも同様です。（スレッドとは、1つのコアで2つの別々のタスクを同時に処理することを可能にするものです。正確には、スレッドはタスクを非常に高速に切り替えるため、同時に処理されているように見えます。）AppleのM1はbig.LITTLE ARMプロセッサファミリーの一部でもあり、大規模なワークロードと軽量なワークロードにそれぞれ専用のコアが搭載されています。MacBook ProのM1の場合、電力消費量の多いタスクを処理する4つのビッグコアと、パフォーマンスよりも電力効率を重視して設計された4つのリトルコアを搭載しています。IntelとAMDのプロセッサでは、このような区別は行われていません。
とはいえ、合成ベンチマークはもはやパフォーマンスの決定的な指標ではありません。確かに、特にゲームにおいては、何かのパフォーマンスを把握するためにベンチマークを実行しますが、平均的なコンピューターユーザーにとっては、「このファイルの変換速度はどれくらいか？」や「このプログラムを開くのにどれくらい時間がかかるか？」といった疑問の方が大きいのです。Apple Siliconにとって、現時点では依然としてソフトウェアサポートが最大の障壁となっています。
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上記のベンチマークは、Word文書をPDFにエクスポートしたり、Blenderで3D画像をレンダリングしたり、ビデオをエクスポートしたりするなど、日常的なタスクを幅広くカバーしています。ここで、新しいApple SiliconがIntelやAMDと比べて優れているわけでも劣っているわけでもないことが明らかになります。単に異なるだけです。
まず、Microsoft Office のタスクから始め、802 ページの Word を PDF に、10,000 行を超える Excel スプレッドシートを PDF に、200 スライドの PowerPoint を PDF にエクスポートしました。
MacBookが他のノートパソコンに比べて平均10～20秒遅いのはそれほど大きな問題ではありませんが、Excelの作業に関しては全く問題ありませんでした。巨大なスプレッドシートをPDFに変換するのに1分強しかかかりませんでしたが、他のシステムでは2～4倍の時間がかかりました。
Blender、Handbrake、Adobe Premiere Proの結果はすべてRosetta 2経由で実行したもので、結果は大きく異なっていました。MacBook Proは、BlenderのCPUとGPUのコンピューティングレンダリングテストの両方でIntelシステムを簡単に上回りましたが、AMDシステムよりは速くありませんでした。Macは、Premiereで45秒の4KビデオをMP4からHEVCに変換するのにかなり苦労しました。Handbrakeでは、Intel Core i5システムより速かっただけです。
しかし、M1専用のHandbrakeベータ版で同じトランスコーディングテストを実行すると、トランスコーディング時間は13.6分から7.8分へと半減しました（グラフでは「ベータ」と表記されています）。これは、M1向けに最適化されたプログラムが、IntelやAMDと比べてM1上でネイティブにどれほど効率的に実行できるかを示す大きな証拠です。
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ありがたいことに、ゲームのベンチマークはより分かりやすく、GeekbenchやGFXの結果とほぼ一致しています。Civilization VIとShadow of the Tomb RaiderもRosetta 2で実行されました。
Intel i7システム（MSI Prestige 14 Evo）は、CPUパフォーマンスを測定するCivilization VI AIテストにおいて、MacBook Proをわずかに上回りました。GFXベンチマークは、私がShadow of the Tomb Raiderで測定した実際のフレームレートと比較すると誇張されていますが、フレームレートはゲームによって異なります。上記のスコアは、低グラフィック設定で1080p解像度（Macの場合はアスペクト比が異なるため同等）でのスコアです。Core i7に搭載されたIntel Iris Xeグラフィックスは、MacBook Proの統合GPUをわずか数フレーム上回っています。MacBook Proは、AMDシステムやCore i5システムを大きく上回っています。
最新のMacBook Proに興味を持つ人のほとんどは、たとえたまにでも、ゲームをするために購入するとは思えません。M1がARM-RISCアーキテクチャに移植されたソフトウェアと移植されていないソフトウェアをどのように処理するかの方がはるかに重要です。読み込み、レンダリング、変換が速ければ速いほど、たとえ30秒でも、誰もがより速く作業を完了できます。読み込みバーを長時間見つめているのは誰も好きではありません。
M1ラップトップのもう一つの大きなセールスポイントであるバッテリー駆動時間についても触れないわけにはいきません。M1 MacBook Airは、動画再生テストで14時間という驚異的なバッテリー駆動時間を記録し、MacBook Proは18時間という圧倒的な駆動時間を見せました。今年初めに発売されたIntelベースの13インチMacBook Proは8時間10分でバッテリー切れを起こしましたが、これは大幅な改善であり、M1の省電力性が極めて高いことを証明しています。
確かに、Appleの最新のコンピューターやラップトップにはRosetta 2が搭載されており、IntelおよびAMDプロセッサー向けにコーディングされたプログラムをM1が理解できる言語に自動変換します。しかし、Rosetta 2は万能薬ではありません。すべてのアプリが動作する保証はありません。Apple Siliconでネイティブに動作するプログラムはまだごくわずかで、たとえ動作したとしても、いくつかの問題点が残っているようです。例えばAdobeは、Apple Silicon向けにPhotoshopとLightroomのベータ版しかリリースしておらず、これらのバージョンには完全な機能セットすら備わっていません。Premiere Proのネイティブ版もまだ開発中です。
AppleのRISCプロセッサを長年悩ませてきた問題は依然として残っていますが、このアーキテクチャの受け入れは大幅に進んでいます。人気ソフトウェアの開発者の多くが、M1専用にアプリの新バージョンを開発するようになり、これはプロセッサの寿命にとって朗報です。しかし、Macの用途にもよりますが、ワークフローのより明確な向上を実感したいのであれば、主要なソフトウェア開発者がARM版ソフトウェアを完成させるまでアップグレードを待つことをお勧めします。
