Appleシリコン

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Appleシリコン（Apple Silicon）[1][2][3]は、AppleがARMアーキテクチャを使用して設計したシステム・オン・チップ（SoC）およびシステム・イン・パッケージ（SiP）プロセッサの総称である。AppleのiPhone、iPad、Apple Watchのプラットフォームや、HomePod、iPod touch、Apple TVなどの製品の基盤となっている。また、Appleは、Apple H1と呼ばれるワイヤレスヘッドフォンのAirPodsライン用のAシリーズSoCのバージョンも設計している。2020年6月、Appleは、MacintoshのCPUアーキテクチャをIntelプロセッサから、ARMベースのApple設計のプロセッサに移行する計画を発表した[4][5]。日本時間2020年11月11日に Apple M1プロセッサを使用した最初のARMベースのMacが発表、発売された。

Appleは、自社のSoCを含む製造をすべて外部に委託しているが、プロセッサ設計は自社で行い、ハードウェア、ソフトウェア、サービス全体の統合を完全にコントロールしている。Appleのシリコン設計責任者は、Johny Sroujiハードウェアテクノロジー担当上級副社長である[6]。

初期のシリーズ[編集]

Appleが最初にSoCを使用したのは、iPhoneやiPod touchの初期バージョンである。これらのSoCは、ARMベースのプロセッシング・コア（CPU）、グラフィックス・プロセッシング・ユニット（GPU）、その他モバイル・コンピューティングに必要なエレクトロニクスを1つのパッケージにまとめたものであった。

  • APL0098
  • APL0278
  • APL0298（S5L8920も）
  • APL2298  

Aシリーズ[編集]

Aシリーズは、iPhone、iPad、iPod touch、Apple TVデジタルメディアプレーヤーの一部のモデルに採用されているSoCのファミリーである。1つ以上のARMベースのプロセッシング・コア（CPU）、グラフィックス・プロセッシング・ユニット（GPU）、キャッシュ・メモリなど、モバイル・コンピューティング機能を提供するために必要な電子機器を1つの物理的なパッケージに統合している。これらはAppleによって設計され、2016年以降に発売されたiPhone 7の時点でTSMCによって独占的に製造されている。A5からA7まではP.A. Semi買収に伴ってAppleに入社したジム・ケラーがデザインを主導した[7]。

  • Apple A4: iPhone 4、iPad (第1世代)に搭載
  • Apple A5（Apple A5X）: iPad 2、iPhone 4S、Apple TV (第3世代)、iPod touch (第5世代)、iPad mini (第1世代)、iPad (第3世代)に搭載
  • Apple A6（Apple A6X）: iPhone 5、iPhone 5c、iPad (第4世代)に搭載
  • Apple A7: iPhone 5s、iPad Air (第1世代)、iPad mini (第2世代)、iPad mini 3に搭載
  • Apple A8（Apple A8X）: iPhone 6シリーズ、iPad Air 2、iPad mini 4、iPod touch (第6世代)、Apple TV (第4世代)、HomePod (2018)に搭載
  • Apple A9（Apple A9X）: iPhone 6sシリーズ、iPhone SE (第1世代)、iPad (第5世代)、iPad Pro (第1世代)に搭載
  • Apple A10 Fusion（Apple A10X Fusion）: iPhone 7シリーズ、iPad (第6世代)、iPod touch (第7世代)、iPad (第7世代)、iPad Pro (第2世代)、Apple TV 4K (第1世代)に搭載
  • Apple A11 Bionic: iPhone 8シリーズ、iPhone Xに搭載
  • Apple A12 Bionic（Apple A12X, Apple A12Z）: iPhone XR、iPhone XSシリーズ、iPad Air (第3世代)、iPad mini (第5世代)、iPad (第8世代)、Apple TV 4K (第2世代)、iPad Pro (第3世代)、iPad Pro (第4世代)に搭載
  • Apple A13 Bionic: iPhone 11シリーズ、iPhone SE (第2世代)、iPad (第9世代)に搭載
  • Apple A14 Bionic: iPad Air (第4世代)、iPhone 12シリーズに搭載
  • Apple A15 Bionic: iPad mini (第6世代)、iPhone 13シリーズに搭載
Aシリーズ搭載製品
リリース時期 iPhone iPad iPod touch その他
2010年 3月 - A4 iPhone 4 A4 iPad (第1世代)
9月 - A4 iPod touch (第4世代) A4 Apple TV (第2世代)
2011年 3月 - A5 iPad 2
9月 - A5 iPhone 4S
2012年 3月 - A5X iPad (第3世代) A5 Apple TV (第3世代)
9月 - A6 iPhone 5 A5 iPad mini (第1世代)

A6X iPad (第4世代)

A5 iPod touch (第5世代)
2013年 3月 -
9月 - A6 iPhone 5c

A7 iPhone 5s

A7 iPad Air (第1世代)

A7 iPad mini (第2世代)

2014年 3月 -
9月 - A8 iPhone 6/6 Plus A7 iPad mini 3

A8X iPad Air 2

2015年 3月 - A8 iPod touch (第6世代)
9月 - A9 iPhone 6s/6s Plus A8 iPad mini 4

A9X 12.9インチiPad Pro (第1世代)

A8 Apple TV HD
2016年 3月 - A9 iPhone SE (第1世代) A9X 9.7インチiPad Pro
9月 - A10 iPhone 7/7 Plus
2017年 3月 - A9 iPad (第5世代)

A10X

9月 - A11 A8 HomePod

A10X Apple TV 4K（2017）

2018年 3月 - A10 iPad (第6世代)
9月 - A12 A12X
2019年 3月 - A12 A10 iPod touch (第7世代)
9月 - A13 A10 iPad (第7世代)
2020年 3月 - A13 iPhone SE (第2世代) A12Z A12Z Developer Transition Kit
9月 - A14 A12 iPad (第8世代)

A14 iPad Air (第4世代)

2021年 3月 - A12 Apple TV 4K（2021）
9月 - A15 A13

A15

太字は各プロセッサの搭載が初めて発表された製品

Sシリーズ[編集]

Sシリーズは、Apple Watchに採用されているSiP（Systems in Package）ファミリーである。カスタマイズされたアプリケーションプロセッサを使用しており、メモリ、ストレージ、ワイヤレス接続用のサポートプロセッサ、センサー、I/Oとともに、単一のパッケージで完全なコンピュータを構成している。これらはAppleによって設計され、サムスンなどの契約メーカーによって製造されている。

Tシリーズ[編集]

Tシリーズは、Touch IDを実現するSecure Enclave、HEVCエンコーダ、SSD制御やオーディオ機能を抱合した、Mac向けコントローラーチップである。専用のbridgeOSにより制御される。

Wシリーズ[編集]

Wシリーズは、BluetoothおよびWi-Fi接続に重点を置いたシステム・オン・チップ（SoC）とワイヤレスチップのファミリーである。

Hシリーズ[編集]

Hシリーズは、ヘッドフォンで使用されるチップ（SoC）のファミリーである。

Uシリーズ[編集]

Uシリーズは、UWB（超広帯域無線システム）のチップ（SoC）のファミリーである。

  • Apple U1 - iPhone 11シリーズ、iPhone 12シリーズ、iPhone 13シリーズ、Apple Watch Series 6、Apple Watch Series 7に搭載

Mシリーズ[編集]

Mシリーズは、MacやiPad Pro向けに開発されるチップ（SoC）のファミリーである。

Mシリーズ搭載製品
リリース時期 iPad MacBook iMac Mac mini
2020年 M1 M1 Mac mini（M1, 2020）
2021年 M1 M1 Pro, M1 Max M1 24インチiMac（M1, 2021）

Appleシリコンの一覧[編集]

Aシリーズ[編集]

名称 画像 プロセスルール ダイサイズ トランジスタ数 命令セット CPU GPU リリース日
A4 Apple A4 Chip.jpg 45nm 53.3mm2 ARMv7 シングルコア
Cortex-A8（英語版）（0.8-1.0GHz）		 シングルコア
PowerVR SGX535		 2010年4月3日
A5 Apple A5 Chip.jpg 32-45nm 37.8-122.2mm2 デュアルコア
2 × Cortex-A9（英語版）（0.8-1.0GHz）		 デュアルコア
PowerVR SGX543MP2		 2011年3月11日
A5X Apple A5X Chip.jpg 45nm 165mm2 デュアルコア
2 × Cortex-A9（1.0GHz）		 デュアルコア
PowerVR SGX543MP4		 2012年3月16日
A6 Apple A6 Chip.jpg 32nm HKMG 96.71mm2 ARMv7s デュアルコア
2 × Swift（1.3GHz）		 トリプルコア
PowerVR SGX543MP3		 2012年9月21日
A6X Apple A6X chip.jpg 123mm2 デュアルコア
2 × Swift（1.4GHz）		 クアッドコア
PowerVR SGX554MP4		 2012年11月2日
A7 Apple A7 chip.jpg 28nm HKMG 102mm2 約10億 ARMv8.0-A デュアルコア
2 × Cyclone（1.3-1.4GHz）		 クアッドコア
PowerVR G6430		 2013年9月20日
A8 Apple A8 system-on-a-chip.jpg 20nm 89mm2 約20億 デュアルコア
2 × Typhoon（1.1-1.5GHz）		 クアッドコア
カスタム PowerVR GXA6450		 2014年9月19日
A8X Apple A8X system-on-a-chip.jpg 128mm2 約30億 デュアルコア
2 × Typhoon（1.5GHz）		 8コア
カスタム PowerVR GXA6850		 2014年10月22日
A9 Apple A9 APL1022.jpg 14nm Samsung

16nm TSMCFinFET[10]

96, 104.5mm2 20億以上 デュアルコア
2 × Twister（1.85GHz）		 6コア
カスタム PowerVR GT7600		 2015年9月25日
A9X Apple A9X.jpg 16nm FinFET

TSMC

143.9mm2 30億以上 デュアルコア
2 × Twister（2.16-2.26GHz）		 12コア
カスタム PowerVR GTA7850		 2015年11月11日
A10 Fusion Apple A10 Fusion APL1W24.jpg 125mm2 33億 ARMv8.1-A クアッドコア
2 × Hurricane（2.34GHz）
+ 2 × Zephyr（1.092GHz）		 6コア
カスタム PowerVR GT7600 Plus		 2016年9月16日
A10X Fusion Apple A10X Fusion.jpg 10nm FinFET

TSMC

96.4mm2 40億以上 6コア
3 × Hurricane（2.36GHz）
+ 3 × Zephyr（1.3GHz）		 12コア
カスタム PowerVR GT7600 Plus		 2017年7月13日
A11 Fusion Apple A11.jpg 87.66mm2 43億 ARMv8.2-A 6コア
2 × Monsoon（2.39GHz）
+ 4 × Mistral（1.19GHz）		 トリプルコア
Apple独自設計		 2017年9月22日
A12 Bionic Apple A12.jpg 7nm FinFET

TSMC N7

83.27mm2 69億 ARMv8.3-A 6コア
2 × Vortex（最大2.49GHz）
+ 4 × Tempest（最大1.59GHz）		 クアッドコア
Apple独自設計		 2018年9月21日
A12X Bionic Apple A12X.jpg 135mm2 100億 8コア
4 × Vortex（最大2.49GHz）
+ 4 × Tempest（最大1.59GHz）		 7コア
Apple独自設計		 2018年11月7日
A12Z Bionic Apple A12Z.jpg 100億 8コア
Apple独自設計		 2020年3月25日
A13 Bionic Apple A13 Bionic.jpg 7nm FinFET

TSMC N7P

98.48mm2 85億 ARMv8.4-A 6コア
2 × Lightning（最大2.65GHz）
+ 4 × Thunder（最大1.8GHz）		 クアッドコア
Apple独自設計		 2019年9月20日
A14 Bionic Apple A14.jpg 5nm FinFET

TSMC N5

88mm2 118億 ARMv8.6-A 6コア
2 × Firestorm（最大3.1GHz）
+ 4 × Icestorm（最大1.823GHz）		 クアッドコア
Apple独自設計		 2020年10月23日
A15 Bionic Apple A15 Bionicパッケージ 5nm FinFET

TSMC N5P

107.68mm2 150億 6コア
2 × Avalanche

+ 4 × Blizzard

4コアもしくは5コア
Apple独自設計 		2021年9月14日

Mシリーズ[編集]

名称 画像 プロセスルール ダイサイズ トランジスタ数 命令セット CPU GPU メモリ リリース日
M1 Apple M1 processor 5nm FinFET
TSMC 		119mm2 160億 ARMv8.6-A 8コア
4× Firestorm（0.6-3.2GHz）
+ 4× Icestorm（0.6-2.064GHz） 		8コア
（7コア）
Apple独自設計 		LPDDR4X 4266MHz, 最大16GB 2020年11月17日
M1 Pro Apple M1 Pro processor 245mm2[11] 337億 8コア
6× Firestorm
+ 2× Icestorm
10コア
8× Firestorm
+ 2× Icestorm 		16コア
（14コア）
Apple独自設計 		LPDDR5 6400MHz[11], 最大32GB 2021年10月26日
M1 Max Apple M1 Max processor 432mm2[11] 570億 10コア
8× Firestorm
+ 2× Icestorm 		32コア
（24コア）
Apple独自設計 		LPDDR5 6400MHz[11], 最大64GB

関連項目[編集]

類似のプラットフォーム[編集]

参考文献[編集]

  1. ^ “Apple announces Mac transition to Apple silicon” (プレスリリース), Apple, (2020年6月22日), https://www.apple.com/newsroom/2020/06/apple-announces-mac-transition-to-apple-silicon/ 2020年6月23日閲覧。 
  2. ^ Warren, Tom (2020年6月22日). “Apple is switching Macs to its own processors starting later this year”. The Verge. 2020年6月22日閲覧。
  3. ^ Krol, Jacob (2020年6月22日). “Here's what Apple Silicon means for you” (英語). CNN Underscored. 2020年6月22日閲覧。
  4. ^ “Apple announces Mac transition to Apple silicon” (プレスリリース), Apple, (2020年6月22日), https://www.apple.com/newsroom/2020/06/apple-announces-mac-transition-to-apple-silicon/ 2020年6月23日閲覧。 
  5. ^ Warren, Tom (2020年6月22日). “Apple is switching Macs to its own processors starting later this year”. The Verge. 2020年6月22日閲覧。
  6. ^ “アップル、J・ウィリアムズ氏をCOOに任命--App StoreはP・シラー氏が統括” (日本語). CNET Japan (2015年12月18日). 2021年9月15日閲覧。
  7. ^ 株式会社インプレス (2021年1月8日). “元Intelのジム・ケラー氏、AIチップ新興企業の社長に” (日本語). PC Watch. 2021年12月10日閲覧。
  8. ^ Panzarino, Matthew. “Appleの新しいインテルベースのMacBook Proは、セキュリティとTouch IDのためにARMチップも搭載している” (日本語). TechCrunch Japan. 2020年10月1日閲覧。
  9. ^ “T2チップが示唆するMacの進化の方法論 - 松村太郎のApple深読み・先読み (1) T2チップの搭載がMacに何をもたらすか” (日本語). マイナビニュース (2019年1月16日). 2020年10月1日閲覧。
  10. ^ 株式会社インプレス (2015年10月1日). “【後藤弘茂のWeekly海外ニュース】 iPhone 6sのA9チップは異例のマルチファウンドリ製造に” (日本語). PC Watch. 2021年9月15日閲覧。
  11. ^ a b c d Frumusanu, Andrei. “Apple Announces M1 Pro & M1 Max: Giant New Arm SoCs with All-Out Performance”. www.anandtech.com. 2021年10月19日閲覧。
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イベント
ARMベースのチップ
アプリケーションプロセッサー
Cortex-A5
Cortex-A7
Cortex-A8
Cortex-A9
Cortex-A15
Cortex-A57
Cortex-A76
ARMv7-A互換
ARMv8互換
  • Apple A7 (Cyclone)
  • Apple A8/A8X (Typhoon)
  • Apple A9/A9X (Twister)
  • Apple A10/A10X Fusion (Hurricane / Zephyr)
  • Apple A11 Bionic (Monsoon / Mistral)
  • Apple A12/A12X Bionic (Vortex / Tempest)
  • Apple A13 Bionic (Lightning / Thunder)
  • Apple A14 Bionic
  • Apple A15 Bionic
  • Samsung Exynos 9820 (Exynos M4)
組込み用マイクロコントローラ
Cortex-M0
Cortex-M0+
  • フリースケール Kinetis L
  • NXP LPC800
Cortex-M1
Cortex-M3
Cortex-M4
  • Atmel AT91SAM4
  • フリースケール Kinetis K
  • テキサス・インスツルメンツ OMAP 5
Cortex-M4F
リアルタイム処理マイクロコントローラ
Cortex-R4F
  • テキサス・インスツルメンツ RM4, TMS570
Cortex-R5F
  • Scaleo OLEA
クラシックプロセッサー
ARM7
Atmel
NXP
STマイクロエレクトロニクス

STR7

ARMv4互換
ディジタル・イクイップメント・コーポレーション
ARM9
ARMv5互換
ディジタル・イクイップメント・コーポレーション
マーベル・テクノロジー・グループ
  • Sheeva
  • Feroceon
  • Jolteon
  • Mohawk
ARM11
ARMv6互換
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