Apple A20 Pro vs Apple M1 iPad：Apple Siliconの6年間の進化

Apple A20 Proは、CPUコア数が8コアではなく6コアであるにもかかわらず、Geekbench 6のシングルスレッドテストでApple M1 iPadのほぼ2倍の速度を記録する。マルチスレッドテストでの優位性は約47%、グラフィックス性能を測る3DMark Steel Nomad Lightでは89%に達する。一方、GPUの理論上のFP32性能はA20 Proのほうがわずか11%高い。この比較からは、2020年世代と2026年世代の間でApple Siliconの性能がどれほど変化したかが分かる。

アーキテクチャと主な違い

M1は、2020年11月に登場したApple初のMac向けプロセッサだ。2021年春にはiPad Proに搭載され、その1年後には第5世代iPad Airにも採用された。A20 Proは、2026年9月に発表されたiPhone 18 Proおよび18 Pro Max向けに開発され、iPad miniにも搭載されている。

A20 Proについては、6コアの完全構成を記載している。2026年モデルのiPad miniでは、128/256 GB版が5 CPUコアと16コアのNeural Engineを搭載し、512 GB版は6 CPUコアと16コアのNeural Engineを2ブロック搭載する。クロックとFP32の値は、Appleの公式仕様ではなく、測定および計算に基づいている。

M1は、最大3.19 GHzで動作する4つの高性能コアFirestormと、4つの高効率コアIcestormを備える。A20 Proは、最大4.93 GHzで動作する新世代の高性能コア2基と、高効率コア4基を採用している。

A20 Proの高性能コアのクロックは約55%高い。しかし、シングルスレッドテストのスコアはそれ以上に伸びており、これはクロック周波数の差だけでなく、アーキテクチャ上の改良も寄与していることを示している。

Geekbench 6：Single-Coreでほぼ2倍の伸び

以下の表には、特定のデバイスで得られた結果を示している。すべての数値はGeekbench 6に基づく。

iPhone 18 ProとiPad Pro 12.9を比較した場合、A20 Proの優位性は次のとおりだ。

• Single-Coreで95%。 新プロセッサのシングルスレッド性能はほぼ2倍高い。
• Multi-Coreで47%。 A20 Proは、CPUコア数が少ないにもかかわらず高速だ。

クロック周波数が55%向上しただけでは、シングルスレッドスコアが95%伸びたことを完全には説明できない。この差は、Geekbenchのワークロード実行時におけるA20 Proのコア効率が高いことを示している。ただし、このテストだけから正確なクロック当たり性能の向上率を特定することはできない。

マルチスレッドテストでは差が縮まる。M1は高性能コアを2倍搭載しているため、CPUをフルロードした場合には、各コアの性能差を部分的に補える。

M1を搭載した3機種のタブレットの結果は互いに近い。iPad AirとiPad Proは、同じ8コア構成のCPUを採用しているためだ。

GPU：TFLOPSは近いが、3DMarkではほぼ2倍の差

M1 iPadは、理論性能 2.62 TFLOPSの8コアGPUを搭載している。7コアGPUのA20 Proは2.90 TFLOPSで、約11%高い。

Steel Nomad Lightでは、A20 Proが約89%高速だ。このテストは、レイトレーシングを使用しないグラフィックス性能の差を示している。

Solar Bayでは、優位性が140%に達する。ここでは、M1には搭載されていないハードウェア・レイトレーシングのアクセラレーションが重要な役割を果たしている。

A20 ProのGPUはハードウェア・レイトレーシングに対応し、新世代アーキテクチャを採用している。ただし、Steel Nomad Lightの結果だけでは、それぞれのアーキテクチャ上の変更がどの程度寄与したかを個別に評価することはできない。

理論上のFP32性能は、特定の算術演算を実行する速度を示すものだが、グラフィックスコマンドの処理効率、キャッシュの特性、GPUとメモリの連携は考慮しない。そのため、TFLOPSの値が近くても、3DMarkで同等の結果になるとは限らない。

ゲームにおける実際のフレームレートは、解像度、グラフィックス設定、アプリの最適化にも左右される。合成ベンチマークにおける優位性を、すべてのゲームにそのまま当てはめることはできない。

メモリと人工知能

M1は、約68.2 GB/sの帯域幅を持つユニファイドメモリLPDDR4Xを使用する。iPad Proには8または16 GBのRAMを搭載したモデルがあり、2022年のiPad Airは8 GBを搭載している。

A20 ProはLPDDR5Xに対応し、iPhone 18 Proでは12 GBのRAMを搭載する。Appleは、A19 Proと比較してメモリ帯域幅が50%向上したと説明している。

A20 Proの完全構成では、M1の16コアNeural Engine 1ブロックに対して、16コアのNeural Engineを2ブロック搭載する。さらに、新プロセッサはGPUコア内にニューラルアクセラレータも備えている。

ただし、演算ブロックの数だけでは、特定のAIアプリケーションにおけるA20 Proの優位性を直接判断することはできない。この比較には、同じモデルと設定を使った個別のテストが必要になる。

まとめ

Apple A20 Proは、CPUコア数が少ないにもかかわらず、M1 iPadを大幅に上回る。 Appleは6年間でシングルスレッド性能をほぼ2倍に向上させ、新しいコアの高い効率によって、マルチスレッドテストでもM1を上回った。

グラフィックスでは、理論上のFP32性能を基準にすると差はさらに大きい。Steel Nomad Lightの結果は、TFLOPSが近くても、異なる世代のGPUでは性能に大きな差が生じ得ることを示している。

M1は現在でも、写真処理や動画編集を含む大半のiPadOSアプリを処理できる。しかし、演算系のテストではA20 Proに大きく後れを取る。この比較で最も重要なのは、演算ブロックの数が増えたことではなく、個々のCPUコアの性能と、グラフィックスアーキテクチャの効率が向上したことだ。