昨日、Appleがオレゴン州に新たなテクノロジーハブを開設し、元Intelのシニアエンジニア数名を採用したことをお伝えしました。オレゴン州にはIntelのヒルズボロ工場があり、最先端の14nmおよび10nmファウンドリに加え、デスクトップクラスのプロセッサの熱負荷を考慮したCPU設計の専門知識を有しています。Appleの求人情報を検索したところ、コンピュータアーキテクチャとシリコン検証のバックグラウンドを持つハードウェアエンジニアの求人が複数あることがわかりました。
ヒルズボロにあるインテルのロンラー・エーカーズ・キャンパス(ランディ・L・ラスムッセン/オレゴニアン紙)
これらの職種を深く掘り下げてみると、iOS以外のワークロードにおけるパフォーマンス検証を示すキーワードや、メモリコントローラ、メモリ階層、キャッシュコヒーレンスプロトコルといったメモリ概念への重点的な取り組みが明らかになります。メモリサブシステムへの重点的な取り組みは、モバイルデバイスとPCのフォームファクタの使用モデルが消費電力プロファイルに基づいて異なる領域であり、PCにはモバイルデバイスのワークロードでは通常見られない方法でメモリシステムに負荷をかけるツールが搭載されているため、特に重要です。
PCシステムは、メモリバスの幅広さとメモリクロックの高さにより、メモリ帯域幅がはるかに高くなる傾向があります。AppleがARMベースのMacBookを開発中であるという噂はよくありますが、そのようなデバイスには、AppleのモバイルデバイスやMacBookの全ラインナップに搭載されているLPDDRメモリの何らかのバリエーションが搭載される可能性が高いでしょう。
これは、AppleがLPDDRメモリとインターフェースするために必要なメモリコントローラ設計を既に持っていることを意味します。Appleは、LPDDR3 RAMを搭載したMacBook Proや、128ビットメモリバスを搭載した過去のiPadシリーズにも見られる128ビットメモリバスを採用しており、これらにも精通しています。
この情報を考慮すると、メモリ サブシステムに重点を置くことは、メモリ システムのパフォーマンス目標がより高く、メモリ帯域幅が 1 秒あたり数百ギガバイトに達するデスクトップまたはワークステーション クラスのデバイスをより反映していることを示している可能性があります。
macOSデバイス向けカスタムSoCのメモリサブシステムにおいて、おそらく最も要求の厳しいコンポーネントはGPUでしょう。iOSに関しては、Appleは最近、Imagination TechnologiesのPowerVR GPUファミリーのライセンス供与から自社開発のカスタムGPUへと移行しました。さらに、AppleのオーランドにあるGPUデザインセンターでは、これまで何度か採用活動を行っており、現在も募集中です。その中には、複数のAppleプラットフォームに対応するGPUファミリーの開発を目的としたプラットフォームアーキテクトのポジションも含まれています。
macOSデバイス向けのAppleカスタムSoCにGPUを搭載するには、数ギガバイトの専用RAMと、多くのMac製品に搭載されているRetinaディスプレイで最新のゲームを実行するための数百ギガバイトのメモリ帯域幅が必要になります。ソリューションに割り当てられるダイサイズによっては、Appleは低性能のMacBook製品でIntelチップを統合型グラフィックスに置き換えたり、ハイエンドノートブック製品に搭載されている専用GPUを置き換えたりすることも可能です。デスクトップクラスのマシンでは、電力と冷却の制約に加え、GPUのサイズと複雑さが全体的に増加することを考慮すると、独立したディスクリートGPUが必要になる可能性が高いでしょう。
iPhone Xのロジックボード上のA11チップ(出典:iFixit)
比較すると、現代のノートパソコンやデスクトップシステムに搭載されているCPUやグラフィック統合型APUのダイサイズは通常200~400 mm²であるのに対し、Appleのモバイルソリューションは100 mm²前後である。Appleは最新のA11チップで既にノートパソコンに搭載されているIntel CPUに匹敵する性能を実現しており、コア数と消費電力のスケールアップを可能にすることで、今日の高性能ノートパソコンやデスクトップに搭載されている高コア数CPUとの競争に有利となるだろう。
さらに、Appleは、基盤となるARMv8 ISAへの独自の命令セット拡張を含む、数世代にわたるカスタムCPUアーキテクチャを実証してきたことで、より高性能な製品へと飛躍する絶好の位置に立っています。Appleは、最終的に今日のARMとなる取り組みの始まりを支えており、そのアーキテクチャへの野心は以前から明確でした。ノートブックやデスクトップシステム向けのApple設計のカスタムCPUの問題は、能力の問題というよりも、むしろ意志と市場優位性への認識に焦点が当てられているように思われます。
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