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2020年モデルのiPad Proに搭載されているAppleの改良型A12Z Bionicチップに関する新たな調査により、2018年モデルのiPad Proに搭載されているA12X Bionicチップと全く同じGPUが搭載されていることが明らかになりました。唯一の大きな違いは、8つめのコアが追加され、わずかに高速化されていることです。

多くのファンが、一見すると意図的なスロットリングとしか思えない行動について、Appleを批判している。Appleは最新チップの機能を無効化し、後から有効化して改良版として売り出そうとしているのではないか、と推測されている。中身は基本的に同じなのに。

これは手っ取り早く儲けるための策略なのでしょうか？実はそうではありません。これは半導体業界全体で標準的な手法です。IntelやNvidiaといった企業も全く同じ手法を採用しており、それには十分な理由があります。

A12Z が潜在能力が解放された A12X である本当の理由はここにあります。

Appleは、2010年にiPhone 4に初めて搭載されたA4チップ以来、Aシリーズチップで多大な賞賛を受けてきました。以来10年近く、これらのチップはSnapdragonなどの競合製品を凌駕し、ノートパソコン用プロセッサにも匹敵する性能を発揮しています。

Appleのチップは一般的に競合他社よりもクロック速度が遅く、コア数も少ないにもかかわらず、このような状況になっています。同社のチップ設計者は、驚くほど効率的なCPUとGPUを構築し、そこから最大限のパワーを引き出す技術を習得しています。

Appleの驚異的なAシリーズチップ

例えば、2018年のA12X Bionicは、他のタブレット向けチップだけでなく、多くのノートパソコンよりも圧倒的に高速です。しかも、ここで言うのは安価なCPUを搭載した安価なWindowsノートパソコンだけではありません。A12Xのおかげで、iPad Proは一部のMacBook Proモデルよりも高速になります。

しかし、少なくともグラフィック処理に関しては、さらに高速化できた可能性があったことが判明しました。Notebook CheckがA12Z Bionicを詳しく調べたところ、 Appleの最新チップは内部的には前世代機と全く同一であることがわかりました。内部構成は変わっていません。

Appleは新しいチップを設計する代わりに、既に存在していたものの無効化されていた8つ目のGPUコアを有効化しただけだ。一見すると、これはAppleがA12Xの性能を意図的に抑制し、後から簡単に低コストでアップグレードできるようにしてその潜在能力を最大限に引き出そうとしたかのような、怪しい動きに思える。

現実には、それはほぼ間違いなく当てはまりません。

チップ製造は難しい

チップセットの製造プロセスが極めて困難であることは、皆さんもご存知ないかもしれません。数え切れないほど多くの工程が必要であり、たとえ完璧に実行されたとしても、何か問題が発生する可能性、ひいては不良品となるチップが出てくる可能性は驚くほど高いのです。

これは、最も経験豊富なチップメーカーでも同様です。例えば、Bits and Chipsの2019年4月のレポートによると、業界最大手の一社であるAMDは、当時7ナノメートルプロセスを採用したZen 2 CPUの歩留まりが約70%だったことが明らかになりました。

つまり、AMDが製造したZen 2プロセッサ100個のうち、実際に使えるのはわずか70個だったということです。これは、1年前にAMDにとって全く新しいアーキテクチャであったことを考えると、かなり良い割合です（信じられないかもしれませんが）。より高度なチップの歩留まりは、これよりも大幅に低くなる可能性があります。

例えば、28個のプロセッサコアを搭載したIntelのハイエンドXeon CPUの場合、歩留まりは40%未満だと考えられています。これが、完璧に仕上がったCPUが非常に高価になる理由の一つです。より一般的なIntel CPUの歩留まりは、約60%と噂されています。

悪いチップはすべて悪いわけではない

うまくいかない「不良」チップは、必ずしもすぐに廃棄されるわけではありません。メーカーは可能な限り、それらのチップを賢明に再利用し、異なるブランドでより手頃な価格の製品として市場に投入します。これはCPUとGPUの両方に共通しています。

今日、実売価格が約329ドルのNvidia RTX 2060 KOグラフィックカードを購入した場合、実売価格が約699ドルのRTX 2080が、期待外れの性能で購入される可能性が高いでしょう。それでも十分に使える性能ですが、設計通りの性能ではありません。

デュアルコアのIntel Core i3プロセッサを搭載したコンピューターを購入すると、元々はクアッドコアのCore i5として設計されていたチップが搭載されていることになります。Intelの仕様を満たしていませんでしたが、廃棄されるのではなく、コアのうち2つが無効化され、再利用されました。

チップを再利用し、再分類するプロセスは、業界では「リビニング」と呼ばれています。そして、2019年にAppleの優れたA12X Bionicチップセットで起こったのも、まさにこれだったと言えるでしょう…ただし、完全にはそうではありません。

A12XとA12Z

Appleと他社のチップ設計には若干の違いがあります。AMD、Intel、Nvidiaとは異なり、Appleは価格帯の異なる多様なチップを幅広く提供していません。通常、年間でiPhone用とiPad用の2種類しかありません。

したがって、Appleは仕様を満たさないチップを再ビニングするのではなく、より多くのチップが使えるように、誤差を許容する余裕を持たせて独自に設計していると考えるのが妥当でしょう。A12Xは当初から7コアGPUを搭載することを想定していたものの、すべてが完璧に動作するとは限らないことを承知の上で、コアを1つ追加した可能性もあるでしょう。

では、なぜAppleは最新iPad ProのA12Zに8基目のGPUコアを搭載できたのでしょうか？それは、時間の経過とともに製造プロセスが改善され、エラーが減ったからです。欠陥は解消され、歩留まりも向上します。AppleはA12Zでまさにその段階に到達したようです。

そのため、A12Z の潜在能力を最大限に引き出し、これらのチップを完全にロック解除した状態で出荷を開始することが、（以前はそうではありませんでしたが）今ではコスト効率が高くなっています。

なぜ Apple はこれまでこれをやらなかったのでしょうか?

驚くべきは、A12Zが実質的にA12Xのアンロック版だということではない。AppleがAシリーズチップセットでこのようなアプローチを採用したのは、少なくとも私たちの知る限りでは初めてだ。とはいえ、これは非常に一般的な手法だ。

Appleのチップ製造パートナーである台湾積体電路製造（TSMC）は、優れた歩留まり率を実現できると考えられています。噂によると、今年のiPhoneラインナップに搭載される予定の次期A14の歩留まり率は80%を超えているとのこと。

Appleは過去にこのアプローチの必要性を感じていなかっただけなのかもしれないが、将来再びこのアプローチが採用されても驚くには当たらない。だからといって、AppleがスロットリングされたCPUで私たちを騙し、二度売りしようとしているわけではない。