ジョー・ロシニョール
Real World Technologies の David Kanter 氏によると、Apple は長年グラフィックス アーキテクトを採用してきた後、PowerVR グラフィックスのライセンス供与から iPhone 向けの独自のカスタム GPU の設計へと徐々に移行してきたとのことです。
新しいグラフィックプロセッサは、iPhone 6のA8チップに最初に搭載されたと言われており、その後のバージョンはそれぞれiPhone 6sとiPhone 7シリーズに搭載されているA9とA10 Fusionチップに組み込まれている。
背景として、カンター氏は、現代の GPU には、グラフィックスをレンダリングするために調和して動作する 3 つの主要コンポーネントがあると述べました。
1つ目は固定機能グラフィックスハードウェアで、APIコマンドの処理、三角形のラスタライズ、ラスター出力などのタスクを担当します。2つ目はシェーダコアで、GPUの中核を成し、プログラマブルシェーダ（頂点シェーダ、ジオメトリシェーダ、ピクセルシェーダ、コンピュートシェーダなど）を実行します。最後に、グラフィックスドライバはCPU上で動作し、すべてを統合してGPUの動作を調整するソフトウェアです。このドライバは、MetalまたはOpenGL ES APIで記述されたグラフィックスアプリケーションを、固定機能ハードウェアと、シェーダコア上で実行されるプログラマブルシェーダ用の一連のコマンドに変換します。
Appleはこれまで、旧世代のiPhone向けの固定機能グラフィックハードウェア、シェーダコア、ドライバの供給をPowerVRチップメーカーのImagination Technologiesに依存していたが、Kanter氏によると、Appleはその後、プログラマブルシェーダコアを自社のより効率的で高性能な設計に置き換え、そのアーキテクチャ用のコードを生成するための独自のドライバとコンパイラを開発したという。
Apple の GPU アーキテクチャはこれまで公に文書化されたことはありませんが、Kanter 氏は WWDC 2016 セッションおよびフレームワークからの情報を、基本的な PowerVR コンパイラおよび最適化マニュアルと比較し、Apple の GPU のシェーダ コアはアーキテクチャ的に PowerVR 製品ラインとは大きく異なることは明らかであると結論付けました。
AppleのカスタムGPUは依然としてPowerVRの固定機能グラフィックハードウェアの一部を使用しているようですが、近年、同社のImagination Technologiesへの依存度が大幅に低下していることは明らかです。カンター氏は、Imagination Technologiesが買収されたり、技術面で後れを取ったりした場合、Appleは独自の固定機能ハードウェアを設計するだけで済むだろうと推測しています。
Appleは今年初めにImagination Technologiesを買収すると噂されていましたが、後に当時は英国に拠点を置く同社に買収提案を行う予定はなかったと発表しました。しかしながら、ここ数ヶ月でAppleはImagination Technologiesから少なくとも24人の従業員を採用しており、その中には元COOのジョン・メトカーフ氏も含まれており、これらのグラフィックエンジニアがAppleのカスタムGPUの開発に関与した可能性があります。
カンター氏によると、Appleは実際にGPU設計チームとグラフィックスドライバチームを編成し、A8、A9、A10 FusionチップのカスタムGPUの大部分を共同で実装したという。このチームには、元PowerVRエンジニアに加え、AMD、Google、Intel、NVIDIAから最近採用された人材も含まれる可能性がある。
カスタム GPU への移行により、パフォーマンスと効率性の向上以外にも、エコシステムの制御強化、市場投入までの時間とスケジュールの改善、サプライヤーへの依存度の低減、競合他社に利益をもたらすことなくバグを削減するなど、Apple にいくつかの戦略的利点がもたらされたと言われています。
完全版記事：AppleのiPhone向けカスタムGPUの内部を覗く
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