“同心円”を広げるApple、M2搭載MacBook Pro分解で読み解くチップの内製化：この10年で起こったこと、次の10年で起こること（65）（3/4 ページ）

[清水洋治（テカナリエ），EE Times Japan]

社内IP化が進むApple

　AppleはM1、M2ともに、製造プロセスおよびトランジスタ数を公表している。M1は160億トランジスタ、M2は200億トランジスタで、回路規模としては25％の増加となっている。実際のシリコン面積の増加率は、回路規模よりも若干低い23.8％だ。集積密度は1％ほどアップしている。GPUが8コアから10コアへと増加し、新たに「Media Engine」とAppleが命名した8K処理機能が追加された他、演算器が増えている。

　演算器は最小単位のスタンダードセルとSRAMの組み合わせで構成されるので、シリコンの中でも集積密度が最も高い場所になる。M1からM2の進化では演算器のコア数の増加や機能追加が多くを占めているので、シリコン全体の集積密度は上がりやすい。M1 ProやM1 Maxも演算器（GPUなどのコア数）が増えているので、集積密度はM1よりも若干高くなっている。M2は、M1に比べて回路規模や集積密度など全てがアップグレードされており、確実に進化を遂げたものになっているわけだ。

　表1は、2020年発売の「iPhone 12」に採用された「A14」、2020年発売のMacBookから採用が始まったM1、2021年発売の「iPhone 13」の「A15」、2022年のM2の全チップを開封し、配線層を剥離して、ハイパフォーマンスCPUの1コアを拡大した写真の比較である。

表1　Appleのプロセッサ、A14／M1／A15／M2の比較［クリックで拡大］ 出所：テカナリエレポート

　CPU内部写真に見える、網の目状の部分はSRAMだ。黒い部分はロジックセルが並んでいる場所である。SRAMは命令とデータで構成されている。ロジック部はのっぺりとした黒色だが、数百万個のロジックセルが並んでいて、写真の分解能で黒く見えるだけとなっている。

　A14とM1は同じCPU（形状もサイズも）、A15とM2は同じCPUとなっている。A14では2個を使い、M1では同じCPUを4個、A15では2個、M2では4個と使用個数を変えることで、iPhone向けとMac向けを作り分けているのだ。手間と費用をかけて設計した財産を同じ社内で使うエコシステム（社内IP）化がAppleでは理想的に進んでいることが、明らかになる写真である。筆者も半導体メーカーで多くのCPUなどのIP開発を行ってきたが、1つの会社の内部でも部署によって別々の開発をするという経験を多々しており、徹底した社内IP化が進んでいる点でもAppleの一体性の高さに感じ入ってしまうほどである。