Apple M1 Ultra

Apple M1 Ultra

Apple M1 Ultra: 力と効率を一つのチップに

2025年3月


1. 主な仕様: アーキテクチャ、プロセス、性能

アーキテクチャとプロセス

2022年に発表されたApple M1 Ultraは、2025年になってもなおエンジニアリングの頂点を代表しています。これは、2つのM1 Maxチップを統合した世界初のプロセッサ(UltraFusion技術)です。プロセスは5nm(TSMC)、1140億トランジスタです。ARMv8.4-Aアーキテクチャで、Firestorm(高性能)とIcestorm(省エネルギー)コアを搭載しています。

性能

- 20コア(16P + 4E)、20スレッド(ハイパースレッディングはなし)。

- 周波数: 基本2.0 GHz(Pコア)、ターボモードで最大3.2 GHz。

- GPU: 64コア、21 TFLOPs。

- Geekbench 6: 2390(シングルコア)、18219(マルチコア)。比較として、Ryzen 9 7950X(2023)は〜2800/22000を記録しますが、消費電力は2倍です。

主な特徴

- ユニファイドメモリ(最大128GB LPDDR5-6400):CPU、GPU、Neural Engineにデータが同時にアクセス可能。

- Neural Engine(32コア):AIタスク用に22 TOPSを提供。

- ハードウェアアクセラレーションコーデック(ProRes、H.265)。


2. 対応マザーボード

Appleプラットフォームの特徴

M1 Ultraは、Appleデバイスに統合されたシステムオンチップ(SoC)の一部であり、専用のマザーボードは存在しません。このチップは次のデバイスにのみ搭載されています:

- Mac Studio(2022-2024)。

- Mac Pro(2023)、ただしアップグレードは制限されています。

チップセットとソケット

- 内蔵PCIe 4.0コントローラー(最大128レーン)ですが、Appleは独自の接続を使用しています。

- 周辺機器接続にはThunderbolt 4/USB4(最大6ポート)。

アドバイス: M1 Ultraの最大性能が必要な場合は、改良された冷却システムを搭載したMac Studioを選択してください。


3. サポートメモリ

DDRではなくユニファイドメモリ

- タイプ: LPDDR5-6400。

- 容量: 64GB(基本)、128GB(オプション)。

- 帯域幅: 800GB/s - DDR5-6400の4倍。

特徴

- メモリはチップに実装されているため、アップグレードは不可能です。

- プロフェッショナルなタスク(8Kビデオ、3Dレンダリング)のためには128GBを選択するのが良いでしょう。


4. 電源ユニットに関する推奨事項

電力消費

- TDP: 120W(ピーク時は最大200W)。

- Mac Studioは370Wの電源ユニットを搭載しており、チップと周辺機器の消費を賄っています。

アドバイス

- Mac Studioの安定した動作のために、500W未満のUPSは使用しないでください。

- 外部GPU(Thunderbolt経由)の接続時には、その電力消費を考慮してください。


5. 長所と短所

長所

- エネルギー効率: 120Wで3.2GHz vs. 250W以上で5GHzの競合。

- macOSとの統合: Final Cut Pro、Logic Pro、Xcodeを最適化。

- 静音性: 多くのシナリオでパッシブ冷却。

短所

- 価格: M1 Ultra搭載のMac Studioは基本$3500から、128GB+8TB SSDのモデルは$7000。

- アップグレード不可: メモリとSSDははんだ付けされています。

- 制限された互換性: x86ソフトはRosetta 2経由で動作し、10-20%の性能低下があります。


6. 使用シナリオ

プロフェッショナルなタスク

- ビデオ編集: 8K ProResのリアルタイムレンダリング(例:Mac StudioでのDaVinci Resolveの編集は、RTX 4090を搭載したPCの2倍の時間で済む)。

- 3Dモデリング: Blender、Cinema4D - Metal APIを利用して。

- 機械学習: Neural Engineを用いたTensorFlowでのモデル学習。

ゲーム

- 主要な分野ではないが、 Baldur’s Gate 3(ARM版)は4Kで60FPSを出力。

- Parallels経由のWindowsエミュレーションは、要求の少ないプロジェクトに適しています。

マルチメディア

- 8Kのストリーミングをラグなしで行う。


7. 競合との比較

AMD Ryzen Threadripper 7970X(2024)

- 32コア、64スレッド、350W。

- Geekbench 6マルチコア:〜24000だが、シングルコアは2100。

- 価格:$2500(CPUのみ)。

Intel Core i9-14900KS(2024)

- 24コア(8P+16E)、320W。

- Geekbench 6:3100/23000。

- 価格:$700。

結論: M1 Ultraはエネルギー効率及びApple Silicon向け最適化タスクにおいては優れていますが、ハイエンドデスクトップCPUにおいてはマルチスレッド性能で劣ります。


8. 組み立てに関する実用的なアドバイス

考慮すべきこと

- デバイスの選択: Mac Studio vs. Mac Pro。前者はコンパクトで安価、後者はPCIeスロットが必要な方向け。

- 構成: ニューラルネットワークや重い3D作業には128GBのメモリが必須。

- 周辺機器: Thunderboltストレージ(例:SanDisk Extreme Pro 1600MB/s)でデータへの迅速なアクセス。

組み立ての例(Mac Studio):

- M1 Ultra(64コアGPU)、128GB RAM、4TB SSD - $6500。

- モニター:Pro Display XDR(32インチ、6K) - $5000。


9. 最終結論:M1 Ultraは誰に適しているか?

理想的なユーザー:

- macOSを使用する動画、音楽、3Dグラフィックスのプロフェッショナル。

- iOSアプリやAIに取り組む開発者。

- 静けさとミニマリズムを重視する人。

推奨しないユーザー:

- ゲーマー(RTX 5080を搭載したPCがより適しています)。

- ハードウェアのアップグレードを好むエンスージアスト。

2025年になぜなおも relevancy があるのか?

AppleはM1 Ultraの後継をまだ発売しておらず、その性能と効率のバランスはニッチなタスクにおいて比較に値しないものです。


価格は2025年3月の新しいデバイスに基づいて表示されています。データの有用性は公開情報によって確認されています。

基本

レーベル名
Apple
プラットホーム
Desktop
発売日
March 2022
CPU Architecture
Apple Firestorm + Apple Icestorm
CPU Name
Apple M1 Ultra
モデル名
?
Intel プロセッサーの番号は、コンピューティングのニーズに適したプロセッサーを選択する際に、プロセッサーのブランド、システム構成、システムレベルのベンチマークとともに考慮すべきいくつかの要素の 1 つにすぎません。
Apple M1 Ultra
鋳造所
TSMC
世代
Apple M1 series

CPUの仕様

Interconnect Bandwidth
2.5 TB/s
Interconnect Technology
UltraFusion
Performance Cores
16
コア合計数
?
コアとは、単一のコンピューティング コンポーネント (ダイまたはチップ) 内の独立した中央処理装置の数を表すハードウェア用語です。
20
スレッド合計数
?
該当する場合、インテル® ハイパー・スレッディング・テクノロジーはパフォーマンス・コアでのみ利用可能です。
20
エフィシエンシーコア
4
効率的なコアの最大ターボ周波数
?
インテル® ターボ・ブースト・テクノロジーから得られる E コアの最大ターボ周波数。
2.064 GHz
Instruction Set Extensions
NEON
ターボブースト周波数 (P)
?
インテル® ターボ・ブースト・テクノロジーから得られる最大 P コア・ターボ周波数。
3.228 GHz
拡張命令セット
ARMv8-A, NEON
L1キャッシュ
P-cores: 192 KB instruction + 128 KB data per core; E-cores: 128 KB instruction + 64 KB data per core
L2キャッシュ
P-core clusters: 48 MB total; E-core clusters: 8 MB total
L3キャッシュ
96 MB system level cache
製造プロセス
?
リソグラフィーとは、集積回路の製造に使用される半導体技術を指し、半導体上に構築されるフィーチャーのサイズを示すナノメートル (nm) で報告されます。
5 nm
指図書
?
命令セットは、CPU 内部に保存されているハード プログラムであり、CPU の動作をガイドおよび最適化します。 これらの命令セットを使用すると、CPU をより効率的に実行できます。 CPU を設計するメーカーは数多くあり、その結果、Intel 陣営の 8086 命令セットや ARM 陣営の RISC 命令セットなど、さまざまな命令セットが作成されます。 x86、ARM v8、および MIPS はすべて命令セットのコードです。 命令セットは拡張できます。 たとえば、x86 は、x86-64 を作成するために 64 ビットのサポートを追加しました。 特定の命令セットと互換性のある CPU を開発するメーカーは、命令セットの特許所有者からの許可を必要とします。 典型的な例は、Intel が AMD を認可し、AMD が x86 命令セットと互換性のある CPU を開発できるようにすることです。
ARMv8-A
トランジスタ数
114 billion

メモリ仕様

Memory Bus Width
1024-bit
メモリタイプ
?
インテル® プロセッサーには、シングル チャネル、デュアル チャネル、トリプル チャネル、フレックス モードの 4 つのタイプがあります。 複数のメモリ チャネルをサポートする製品でチャネルごとに複数の DIMM を装着すると、サポートされる最大メモリ速度が低下する可能性があります。
Unified LPDDR5-6400
LPDDR5 Speed
LPDDR5-6400
最大メモリサイズ
?
最大メモリ サイズとは、プロセッサがサポートする最大メモリ容量を指します。
128 GB
最大メモリチャネル数
?
メモリ チャネルの数は、実際のアプリケーションの帯域幅動作を指します。
8
最大メモリ帯域幅
?
Max Memory bandwidth is the maximum rate at which data can be read from or stored into a semiconductor memory by the processor (in GB/s).
800 GB/s
Maximum Memory Speed
6400 MT/s

GPUの仕様

GPU Name
Apple M1 Ultra GPU
Video Concurrency
Up to 18 streams of 8K ProRes 422 video
Video Decode
H.264, HEVC, ProRes, ProRes RAW
Video Encode
H.264, HEVC, ProRes, ProRes RAW
Video Processing Unit
Apple media engine with ProRes acceleration
GPU基本周波数
450 MHz
GPU最大動的周波数
1296 MHz
Graphics Core Count
64
Number of Displays Supported
Up to 5 displays
GPU APIs
Metal, OpenCL
グラフィックス性能
Up to 21.2 TFLOPS FP32
Media Engine
Hardware-accelerated H.264, HEVC, ProRes, and ProRes RAW
Video Decode Engines
2
Video Encode Engines
4
ProRes Encode/Decode Engines
4
OpenCL Support
?
OpenCL (Open Computing Language) is a multi-platform API (Application Programming Interface) for heterogeneous parallel programming.
Yes

AI仕様

AI Engine
32-core Apple Neural Engine
Neural Engine Core Count
32
NPU Name
Apple Neural Engine
NPU Performance
22 TOPS

接続性

Bluetooth Support
Yes
Bluetooth Version
Bluetooth 5.0
Wi-Fi Standard
Wi-Fi 6 (802.11ax)

インターフェースとポート

Thunderbolt Support
Yes, Thunderbolt 4 up to 40 Gb/s
USB Version
USB4
USB4 Support
Yes, USB4 up to 40 Gb/s

その他

Hardware-Verified Secure Boot
Yes, Apple silicon secure boot chain of trust
Runtime Anti-Exploitation
Kernel Integrity Protection, Pointer Authentication Codes, Fast Permission Restrictions
Security Processor
Secure Enclave

ベンチマーク

Cinebench R23
シングルコア スコア
1534
Cinebench R23
マルチコア スコア
24189
Geekbench 6
シングルコア スコア
2398
Geekbench 6
マルチコア スコア
18458
Geekbench 5
シングルコア スコア
1793
Geekbench 5
マルチコア スコア
24055
Passmark CPU
シングルコア スコア
3860
Passmark CPU
マルチコア スコア
41380
Cinebench 2024
シングルコア スコア
114
Cinebench 2024
マルチコア スコア
1624
Cinebench 2024 GPU
スコア
3331
Blender
スコア
379

他のCPUとの比較

Cinebench R23 シングルコア
1914 +24.8%
1749 +14%
1534
1186 -22.7%
945 -38.4%
Cinebench R23 マルチコア
45651 +88.7%
24189
16068 -33.6%
13316 -45%
M3
10437 -56.9%
Geekbench 6 シングルコア
2598 +8.3%
2483 +3.5%
2398
2286 -4.7%
2212 -7.8%
Geekbench 6 マルチコア
18458
16754 -9.2%
Geekbench 5 シングルコア
2036 +13.6%
1875 +4.6%
1793
1705 -4.9%
1644 -8.3%
Geekbench 5 マルチコア
86548 +259.8%
35640 +48.2%
24055
19548 -18.7%
16307 -32.2%
Passmark CPU シングルコア
3995 +3.5%
3915 +1.4%
3860
3803 -1.5%
3735 -3.2%
Passmark CPU マルチコア
48013 +16%
45127 +9.1%
41380
38100 -7.9%
35626 -13.9%
Cinebench 2024 シングルコア
126 +10.5%
121 +6.1%
114
110 -3.5%
Cinebench 2024 マルチコア
1624
1431 -11.9%
1203 -25.9%
Cinebench 2024 GPU
M3
3340 +0.3%
M2
3340 +0.3%
3331
2804 -15.8%
2423 -27.3%
Blender
1154 +204.5%
379
199 -47.5%
151 -60.2%
71 -81.3%