Apple SiliconベースのMac、3モデル徹底比較M1の性能は意外 "ほぼ"（ホンダ雅一）

Apple Silicon（= Apple独自開発の半導体の意味）ベースのMacが発表され、いよいよ出荷が開始されました。この記事が掲載された11月17日、右の製品を持っている人もいるでしょう。

今回Apple SiliconことApple M1プロセッサが搭載された3シリーズ。特にMacBook Airは、全面的にIntelプロセッサでM1に置き換えました。また、Mac miniとMacBook Proの下位モデルも置き換えられます。つまり、Mac miniとMacBook Proの上位モデル以上はM1プロセッサは、代替していないということです。

これは何を意味するのでしょうか？実技試験の結果は後回しで、まず結論から書いて進めていきたいと思います。

期待以上だったAirの性能

Apple SiliconベースのMacの発表を見て最も驚いたのは、MacBook AirでMacBook Pro、Mac miniまで、さまざまな種類のコンピュータに採用されていることでした。現代のコンピュータは、プロセッサ（SoC）での発熱によって設計（デザイン）を支配しています。

今回M1が搭載されている製品は、それぞれの基本的な機構設計が同じIntelベースの全モデルがあります。その中完全に置き換えられたのはMacBook Air。 MacBook ProとMac miniの上位には、Intelプロセッサ搭載モデルが残っています。その理由については後述するが、プロセッサの熱を処理するという観点から見ると、この3つの製品には大きな違いがあります。

新型MacBook Airは、おそらく熱設計（TDPとある程度の消費電力プロセッサを搭載することができるかの基準。大きいほど性能を上げやすい）で10勝を目標に設計されていると推測しています。参考までに矩形のIntelプロセッサ（Ice Lake）搭載モデルは12〜13ワット程度を目標に設計されてないでしょうか。 M1に切り替えると、10ワット未満に抑えて性能を出すことができるから、冷却ファンを搭載していない設計に転換したと思います。

発表イベントでAppleは、Intelの最新モバイルチップ（具体的には、Core i7-1165G7）に比べて10ワット時の2倍の性能ですが、Core i7-1165G7のフルパワー時と同じ性能を25％消費電力発揮できるとアピールた記憶でしょうか？実際にM1の性能はGeekBench 5の値で、シングルコア1750程度のマルチコアは7600前後。さらに、Cinebench R23のような、より実質的なベンチマークでもTDPが3倍近いCore i7-1165G7 28ワットの設定時に、より高性能な結果が出ます。

そう言っても、ファンレスデザインだから早く熱がたまって「熱い」されて性能が落ちることはないだろうか？懸念されていましたが、本当によく堪えることです。

予想外に小さなProとminiの違い

一方、MacBook ProはThunderbolt 3が2ポートミノーサブモデルを置き換えています。ケースのデザインも従来のようで、床の左右に大きなスリットではなくIntel時代のデザインを踏襲しつつ、28ワットではなく、15ワットの熱設計を採用しています。これMac miniの場合、6コアCoffee Lake-Hにも対応していますので、熱設計基準は、65ワット。非常に余裕があるのですね。

だから、筆者を含む多くの同じ仕様のM1ながら搭載するシステムの熱処理により、パフォーマンスが大幅に変化するだろうと思いました。ところが、実際にはMacBook Airの性能が非常に高く、MacBook Proの違いは条件付きでテストする必要が正確な数値にならないほど小さかった。そしてMacBook ProとMac miniの性能差もほとんど出ていない。

そしてMacBook ProとMac miniの性能差もほとんど出ていない。 65ワットのプロセッサを搭載することができるMac miniにも同じM1を搭載MacBook Proの性能差はほとんどなく、同じ断言してもいいくらい。またはすべてのCPUとGPUが同時にほぼ100％の負荷をかけるなどの場合Mac miniがより良い性能になるかもしれないが、テスト期間中に別の感じのようなアプリケーションを見つけることができません。

つまり15ワット分の発熱よりも多くの廃熱することができたとしても、冷却性能にふさわしい性能向上は期待できないということですね。 M1のクロック周波数の上限は、3.2GHz（下限は不明）であるが、10ワット程度のほとんどの性能発揮15-20ワット程度の熱設計があればM1の性能をほぼもたらすことです。

結論的に言えば、MacBook ProとMac miniの性能差は「ほぼゼロ」で負荷が大きくなった場合に「騒音がほとんど聞こえない」程度にしか冷却ファンが回らないことが、他の点ですか？実際には、Mac miniに高い負荷が継続してケースの温度はほぼ上がらない。

10ワットから15ワットでもほとんど変わらない実力

さて、Apple SiliconベースのMacのテスト機を受けて初めて実施したベンチマークテストです。実際のアプリケーションの経験を数値化することはできませんが、位置付けを理解するのに役立ちます。

Apple Siliconに対応したGeekbench 5でテストした結果は、既に報告したようにだが、3つの製品は、他のケースの他の冷却システムながら、ほぼ同じ値を示します。 GeekBench程度の負荷はファンレス設計のMacBook Airも性能が落ちるところまで温度が上がらないようです。

は全く変わらないかといえば、ほんの少しだけ異なります。その違いを確認することができていることがApple Siliconに対応したCinebench R23です。このベンチマークは、CPUのみを使用していないが、ほぼフルにCPUの両方を使用した後、処理時間も長いのでCPUの真の実力を見るためやすいという特徴があります。

しかし、Cinebenchも一周だけでは違いがありません。このベンチマークは、3Dで高精細な画像をレンダリングする速度を測定するものですが、R23の発売に合わせて「10分の測定を継続した結果、「値をスコアとして記録するように変更されました。つまり、高負荷継続すると、パフォーマンスがどこまで落ちるのか落ちかを測定することができるのです。また、[詳細設定]で「繰り返さない」、「10分」「30分」に切り替えることができます。

1枚の映像を出すだけであれば、MacBook Airを含むすべての製品のスコアはほぼ同じ（シングルで1470マルチで7800程度）。ところがCineBenchを10分間繰り返し移動テストでは、MacBook Airがやや低いスコアです。

分かりやすく30分で測定するとMacBook Airのスコアは、マルチプロセッサモードで6600程度まで低下します（それでもTiger Lake Core i7-1165G7 28ワットモード約4900より高性能）。本体の最も熱い部分の温度は、10分程度で40度（室温25度）であるが、30分で42度まで上昇しました。おそらく42〜44度程度が上限になります。他のMacBook系のモデルも最も熱い時間の温度がこの程度だからです。

一方、MacBook Proのスコアは30分の連続負荷をかけても7450までしか落ちていない。ほとんどパフォーマンスの低下がないような結果です。温度も表面の最も熱い部分で35度の底から37度とMacBook Airよりも低い温度。ちなみにMac miniは数分続く石も性能に変化は起こりません。

この違いを大きなものと把握や小さな捉えるが、並んで同時にベンチマークを起動すると、Cinebenchレンダリングが4週間程度となってからの差が始まるのを知ることができます。

つまり、その程度の差しかなく、かなり長いスパートが必要な処理時間以外はMacBook AirとMacBook Proの違いはないと言っていいでしょう。また、Thunderbolt 3 4ポート備えMacBook Pro 13インチバージョンがラインナップに残っているが、SSDやメモリの最大容量などの仕様を除けば、性能面で選択した理由は、既になくなっている。

実際のアプリケーションの速度を垣間見る実力

GPUにも大幅な性能向上を図っていますが、今回はCPUのパフォーマンスを中心にテストします。 12分のフルHD / 30P動画をFinal Cut ProからH.264にエクスポートテストを実施したが、なんと16インチMacBook ProのCore i9モデルに近い性能が出てしまいました。私普段使用しているMacBook Proの2018 Lateモデル（クアッドコアが最初の13インチモデル）などの性能に全く歯が立たず。 16インチMacBook ProもCore i9搭載モデルのM1を超えたが、標準的なモデルであれば、同一又はM1はより速いかもしれません。

12分のフルHD / 30P動画H.264エクスポートテスト（Final Cut Pro）

さらに、処理後のファンがMacBook Airにも軽く暖かいほどでした。 16インチモデルに搭載されるCofee Lake-Hの8コアプロセッサは、タンタンワ冷却ファンが作動します。もちろん、製造工程が完全に異なっているので比較がされていないと言うことは事実だが、このような処理でもMacBook Airの処理能力が落ちないことに驚きました。

次のIntel CPU用に開発されたアプリケーションの速度を確認するために、AdobeのLightroomのリコーGR III RAWファイルを20個の現像してJPEGにエクスポートしました。ここでは、M1搭載モデルは、すべて同じ結果でした。

リコーGR III RAWファイル20枚現象テスト（Lightroom）

こちらもCoffee LakeのMacBook Pro13インチモデルは歯が立ちません。 Rosetta2によるエミュレーションは30％程度の性能がしまうとかと言われているので、LightroomがApple Silicon対応すれば、ここに追加で3％程度の性能向上を期待することができるでしょう。何よりもエミュレーションなのに速く、しかも消費電力も少ない。同じケースデザインだけに、重要な性能差がより浮かびます。

「電力あたりの性能」、その前

今回は、CPUの性能に限定して評価したが、M1は、GPUの性能（内蔵GPUとして）も非常に高いGeekBench 5 Computeスコアは1万9000に達している。外部GPUであるGeForce MX350のスコアが約1万4000程度であることを勘案すると、内蔵GPUとしては非常に高い性能であることを知っています。また、IntelのXeアーキテクチャにも優位性があることは確かです。もちろん、M1がTSMCの5ナノメートルプロセスで製造された18億のトランジスタを集積するプロセッサであるためという現在の利点があることは確かである。ライバルが同じ部屋を取得するどこまで優位性を維持することができるかは未知数です。

しかし、M1は、CPUとGPUの両方今までにないほどの電力当たりの性能を引き出すことができます。いや、実際には、スマートフォンのSoCアップスケールして、PC向けに再配列するとどのようなプロセッサもM1程度の電力当たりの性能を出すことができません。いずれにしろIntel（+ここにAMDも含めると）の電力あたりの性能を上回っていることは間違いないでしょう。

11世代Intel Coreを採用するMacがラインナップされていないため、公平な比較はできません。しかし、M1を搭載するMacはすべて、発熱が非常に小さく、Cinebenchを走っていたときほど、温度が40度を超えましたが、MacBook Airも、基本的には非常に “冷たい” PCに仕上がっています。

M1はより消費電力が高いIntelクアッドコアより高いCPU性能を提供するだけでなく、より大きなサイズの6コアPC用プロセッサと比べても優れています。テストでは、「息をのむような “感じは全くなく、電力あたりの性能がIntelのモバイルプロセッサよりも3倍優れているという主張は間違いありません。

今回の評価3シリーズは、やはりMacBook AirがM1の特徴を最も引き出す素材と呼ばれます。もちろん、MacBook Proにも優れており、条件によってはMacbook Airよりも高性能です。搭載バッテリーの容量も大きく、3万円の価格差を許容できるかどうかは、使用によるところでしょう。しかし、「これからどうするのか」をテーマに残っています。

「拡張性」が今後の課題か

今回は全く予想していなかったわけではないが、今まで3シリーズとの間の性能差が小さいと考えていない。 M1はスペックが一つしか存在せず、誰もクロック周波数の上限は3.2GHz。何よりも、その時その時の適切なクロック周波数で動作し、熱の問題がある場合は、動作周波数が低下するため、いくつかのスペックが存在する必要はあまりないと言うことができます。

しかし、Mac miniの放熱能力は完全にオーバースペック。概ね10〜15ワットの周囲に性能と消費電力のバランスが良い点が、それ以上は、消費電力の枠を外しても、パフォーマンスがあまり増えないでしょうか。または開発者テスト環境あえてM1を採用するMac miniを準備したのかもしれません（もちろん、用途に従ってファンの騒音が気になる音楽制作などの場所でMac miniの騒音と性能を両立することを好む）。

しかし、上位MacBook ProまたはMac mini、iMacの性能やMac Proレベルの高性能を必要とするユーザーのために、パフォーマンスだけでなく、拡張ソンミョンも答えを提供していません。もちろんAppleは「2年をかけて移行」と述べたように、時間をかけてアップスケールしていくことです。来年には、拡張性を高め、モバイル系は、すべてのApple Silicon統一して再来年デスクトップソリューションを提供する。または来年にiMacまでカバーした後、Mac Proのみ再来年代替などのシナリオも考えられるが、確実な情報は、現在ありません。

また、Rosetta 2の互換性が非常に高かったことも報告してください。水中テスト（紛争でもある）Epic Gamesのポートナイトは失敗することがあったが、他のゲームなどを含む互換性の問題はほとんど出ていません。また、Mac App Storeで、iPad、iPhone用アプリを検索し、ダウンロードすることができます（一部のMac用するアプリは、検索に出てこない）。 Macにはないセンサを使用する場合などは、動作していないアプリケーションもありますが、Big SurでiOS / iPad OS用のアプリケーションを移動するときの互換性は非常に高い感じです。

非公式ウロヌンれますが、Apple Siliconアプリケーションも、現在出始めて次の月になると、基調講演で約束した大企業のソフトウェア開発者のMac用アプリも続々とApple Siliconに対応することを知っています。

テスト中になかなか減らないバッテリーと高負荷テストをしても熱くならないケースを肌で知ってしまっている身としては、MacBook AirとMacBook Proの両方に魅力的に見えています。さらに、体感的に “速い”と思うほどの差まで感じることができました。特にMacBook Airを狙っているユーザーは、購入時来たと言うことができるでしょう。

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