iPadの発表からわずか翌日、長らく噂されていたAppleのタブレットが世間を騒がせ、注目を集めています。馴染みのあるインターフェース、Appleの勢い、iTunesとの連携、そしてマニアでなくても簡単に気に入る価格など、ヒット作になる要素はすべて揃っています。しかし、その奥底には、さらに革新的な何かが隠されています。
iPadの心臓部には、ごく小さなシリコンチップが眠っている。まさにゲームチェンジャーの中に、ゲームチェンジャーが眠っている。それがAppleのA4、システムオンチップ（SoC）だ。低消費電力CPU、グラフィック処理装置（GPU）、そしてその他多くのハードウェア（その詳細はまだ秘密）を統合していると言われている。確かなのは、バッテリー駆動時間と速度のほぼ理想的なバランスを実現し、iPadがiPhone 3GSユーザーが夢見ることしかできなかったようなスピードで動き回り、動き回れることを実現していることだ。
「魔法」の背後にある歴史
A4のルーツは、2005年に設立3年目のスタートアップ企業PA Semiconductorに遡ります。2005年秋のProcessor Forumで、PA SemiconductorはSoC PowerPCアーキテクチャ、G5をベースとしたPWRficientファミリーのビジョンを発表しました。その名が示す通り、モバイルデバイスに最適な高性能マルチコアPowerPCチップの設計に重点が置かれていました。
まさにその年、Appleは幹部のティム・クックが「あらゆる熱問題の根源」と呼んだ問題、つまりPowerBookにG5プロセッサを搭載するという問題に対処しなければなりませんでした。IBMはG5をノートパソコンほどの薄型マシンに搭載することを想定していませんでした。そのため、AppleはPowerBookシリーズの残りの製品には旧式のPowerPC G4チップしか採用できませんでした。ノートパソコンの進化がAppleの技術を上回っていたため、Appleは早急に解決策を探さなければなりませんでした。
このような厳しい状況下で、AppleはPA Semiに注目し、両社はMacハードウェアにおけるPowerPCの将来像を描く上で緊密なパートナーとなりました。そして、Appleは2005年のWWDCで運命的な発表を行いました。Intelへの移行が進行中であるという発表です。これにより、AppleとPA Semiの今後の関係は断絶されたかに見えました。
しかし、PA Semiの150人のエンジニアたちは約束を果たしました。PWRficientファミリーの唯一の製品は2007年2月にリリースされ、まずは同社の最も緊密なパートナー企業向けに、そして同年後半にはより広範なリリースが行われました。この製品は、64ビットPowerPC G5コア2基とDDR2メモリコントローラ2基をシングルチップに搭載するなど、非常に優れたスペックを誇りました。動作周波数は2.0GHz、消費電力は平均13ワット、ピーク時25ワットでした。一方、当時最も競合製品であった、より従来的な設計のIntel製Merom Core 2 Duo LV L7700は、動作周波数は1.8GHz、消費電力は最大17ワットでした。
翌年の初め、AppleはPA Semiをひっそりと買収しました。多くのテクノロジー系メディアは、Appleが新たに獲得した優秀な人材をiPodやiPhoneといった将来のモバイル機器向けチップの開発に活用しようとしているのではないかと推測していました。その後、長い沈黙が続き、現在に至っています。
今日のCPU/GPUハイブリッド
そして今、Apple A4が登場しました。これはAppleが製造・所有する全く新しいSoC設計で、iPhoneと同じARMアーキテクチャを採用しています。A4は1GHzで動作し、回路の密集と小型フォームファクタにより、iPadの最大バッテリー駆動時間10時間を実現していると言われています。CPUとGPUを統合する点では、NVIDIAのTegraなど、他の省電力SoCプロセッサの先例に倣っています。
最近まで、コンピューターのCPUとGPUは別々のハードウェアであり、異なるボードに搭載されていたり、同じマザーボード上で離れた場所に配置されていることが多かった。SoCやより野心的な設計によって、この2つのコンポーネントを統合する試みがなされてきた。
IntelのLarrabeeプロジェクトは、GPUを自社の将来のデスクトップ/ラップトップ向けCPUと非常に密接に連携させようとしたため、ディスクリートGPUは時代遅れになるだけでなく、この設計に追加することも不可能になる可能性がありました。悲劇が起こり、Intelはベンチマークを達成できませんでした。現在、Larrabeeはあまりにも縮小され、広くリリースされることはないでしょう。
インテルはもう一つのプロジェクトを準備していた。LGブランドのスマートフォン向けにAtom CPUとGPUを組み合わせたSoCで、「Moorestown」と呼ばれるものだ。しかし、このプロジェクトはCESで発表されたばかりで、店頭に並ぶにはまだ時間がかかる。
一方、NVIDIAのTegraは、ポータブルメディアプレーヤー、Google Chrome OSベースのネットブック、Boxee Boxなどに搭載されています。これらの製品はどれも興味深いデザインですが、NVIDIAはあくまでチップセットプロバイダーであり、自社のTegraが提供する仕様を超えて、これらのデバイスの正確な仕様を決定付けることはできません。
新たな境地へ
A4によって、AppleはARMとの長年にわたる関係を維持しながら、競合他社が自社製品に採用できない設計で優れたパフォーマンスを実現しています。さらに重要なのは、A4によってApple iPadの非常に重要な部分が自社の管理下に置かれるということです。そして、これは前例のない動きです。
Macの黎明期に遡ると、AppleはIntelの同等のテクノロジーよりも優れたパフォーマンスを提供していたMotorolaの68KシリーズチップをMacの搭載チップとして選択しました。1990年代初頭、MotorolaがIntelのPentiumシリーズほど高速でエネルギー効率の高い68Kプロセッサを提供できなかったため、AppleはMacをPowerPCアーキテクチャに移行しました。その後、PowerPCを支える主要ベンダーがIntelのPentium IVやAMDのAthlonシリーズに追いつけなくなったため、Appleは再びMacを切り替えました。今度はIntel独自のCoreシリーズです。
現在、Macは依然としてIntelの仕様に縛られています。Intelが追いつけない場合、AppleはCPUの供給元をまた探さなければなりません。しかし今、iPadのA4によってAppleは新たな選択肢を示しました。既存の設計を再利用することで、競合他社よりも優れたパフォーマンスを自社製品にもたらすことができるのです。
AppleがMacにARMアーキテクチャを採用する可能性は極めて低い。ARMプロセッサは低消費電力デバイス向けに特化されており、高性能ワークステーションや一般的なコンピューティングには適していないからだ。しかし、特許取得やクロスライセンス契約の締結が進展すれば、Appleは将来、現在の標準であるx86-64など、他のアーキテクチャでも同様のことが可能になるかもしれない。
これは、Appleは自社製品を動かす技術を自らコントロールすることに信念を持っているというティム・クック氏の宣言とよく一致していますが、ベンダーがコンピュータのすべての部品を自社で製造していた時代に戻るには、まだ遠い道のりです。経済的に見て、一つのメーカーがそのような経費を負担するのは理にかなっていません。だからこそ価格は低く抑えられており、IBMがPCのすべての部品を自社で製造していないのもそのためです。
しかし、これはAppleの明るい未来を示すものであり、業界関係者の多くはその可能性に動揺している。Appleが自社製品に対する管理をさらに強化するという考えは魅力的な可能性である一方で、懸念も根底にある。デバイスのあらゆるコンポーネントをしっかりと管理するAppleは、偉大な企業になる可能性を秘めている。しかし、大きな力には大きな責任が伴うのだ。
