1つのCPUを作って「完コピ」、Appleの理想的なスケーラブル戦略：この10年で起こったこと、次の10年で起こること（74）（3/3 ページ）

Appleのプロセッサ「M2」シリーズが出そろった。今回は、そのM2シリーズの解析結果から、Appleのチップ開発戦略をひもといてみよう。

[清水洋治（テカナリエ），EE Times Japan]

1つのCPUを完成したら、コピーする

　テカナリエは、Appleのチップをほぼ全て入手し、開封して解析を行っている。CPU、GPU、インタフェースなどの主要な部品は全て、配線層を剥離して内部のトランジスタを見えるようにして、写真を撮っている。

　M2シリーズのハイパフォーマンスCPUは「iPhone」向けの「A15 Bionic」と同じものであることが明らかになっている。M1シリーズは「A14 Bionic」をベースにしたものだ。1つのCPUを完成させて、コアをコピーして性能を拡張するという、理想的なスケーラブル開発を行っているわけだ。

　次世代の「M3」は3nm世代の製造プロセスを採用するとウワサされているが、「A16 Bionic」（4nm世代の製造プロセスを適用）をベースにするならば、4nmを適用する可能性もあると思われる。

　いずれにしても、そうしたウワサや予想は、実物がいずれ手に入れば明らかになるので、実物を待ちたい。Apple M2シリーズでは、CPUだけでなくGPUやNE（Neural Engine）など多くの基になる機能回路はAシリーズのものをコピーし、個数を増やして使っている。ベースを開発し、コア数を変えて、スーパーハイ、ハイ、ミドルハイ、ミドル、ローを作り上げているわけだ。便宜上「ロー」という用語を使っているが、本当にローエンドというわけではなく、実際にはハイエンド内での段階分けである。

　図4は、AppleのA15 Bionic、M2、M2 Pro、M2 Maxの関係である。図中の赤枠内はハイパフォーマンスCPUのコア数、緑枠はGPUのコア数である。

図4：A15 BionicおよびM2シリーズのスケーラブルな構造［クリックで拡大］ 出所：テカナリエレポート

　iPhone向けのA15 BionicのCPU、GPUのコア数を2倍にしたものがM2だ（ただしディスプレイなどの想定が異なるので、ペリフェラル機能や接続される機能も異なり、インタフェースは別物となる）。M2のCPUコアを2倍、GPUをほぼ2倍、ほぼ4倍にしたものがM2 Pro、M2 Maxとなっている。リリース順に開発されたのではなく、当初から4チップが同時に開発されている可能性は高い。いずれにしても、出荷個数が最も多いAシリーズから立ち上げ、徐々にハイエンドをリリースしてくるAppleのスタイルは、「iPad」向けのAシリーズの過去から一貫したものになっている。今後のM3、M4もほぼ同じスタイルであるものと思われる。

Apple製品を凌ぐスーパープロセッサ

　テカナリエは、他にも多くのプロセッサを入手して、解析を行っている。AMDの「3D V-Cache」を搭載した「Ryzen」や、Intelの新生代「Xeon」などである。Intelの「Xeon w9-3495X」や「Xeon w7-2495X」はAppleを凌ぐスーパープロセッサである。パッケージボール数は5000近い。また1パッケージ内にFPGAも組み込まれている。シリコンサイズもモンスター級である。図5は、Xeon w7-2495Xのパッケージ、図6はシリコンの様子である。

図5：「Xeon w7-2495X」のパッケージ［クリックで拡大］ 出所：テカナリエレポート

図6：Xeon w7-2495Xのシリコン［クリックで拡大］ 出所：テカナリエレポート

　半導体はコア数を増やし、シリコン同士を組み合わせ、まだまだ進化を続けていく。2023年から2024年にかけて次世代3nmなど新プロセッサが続々とリリースされる。くまなく観察していきたい。

執筆：株式会社テカナリエ

　“Technology” “analyze” “everything“を組み合わせた造語を会社名とする。あらゆるものを分解してシステム構造やトレンドなどを解説するテカナリエレポートを毎週2レポート発行する。会社メンバーは長年にわたる半導体の開発・設計を経験に持ち、マーケット活動なども豊富。チップの解説から設計コンサルタントまでを行う。

　百聞は一見にしかずをモットーに年間300製品を分解、データに基づいた市場理解を推し進めている。