Appleが「M5」チップ発表：GPU各コアにAI加速器、AI性能はM4の4倍以上に

これまでのオンデバイスAIといえば、各社とももっぱらNPUの強化ばかりをアピールしてきました。しかし、10月15日に発表されたAppleの最新プロセッサ「M5」は、そのアプローチを大きく塗り替えています。

Appleが今回メスを入れたのは、NPUではなくGPUアーキテクチャそのものでした。

すべてのGPUコアに「ニューラルアクセラレータ」を内蔵

M5は第3世代の3ナノメートルプロセスを採用して製造されています。最大の特徴は、新設計された10コア構成のGPUです。なんとすべてのGPUコア内部に、AI処理専用の「Neural Accelerator」が1基ずつ組み込まれました。

この変更によって得られる性能向上は目を見張るものがあります。Appleによると、GPUにおけるAIのピーク演算性能はM4の4倍以上、初代M1と比較すると6倍以上高速化されたとしています。

Draw Thingsによる画像生成拡散モデルの実行や、webAIを用いた大規模言語モデルのローカル動作など、負荷の高いAIワークロードが劇的に高速化されます。開発者はMetal 4に用意されたTensor APIを使い、これらのアクセラレータを直接制御可能です。

もちろんグラフィック性能も向上しています。第3世代レイトレーシングと再設計された第2世代ダイナミックキャッシングにより、グラフィック全般で最大30パーセント、レイトレーシング利用時で最大45パーセントの高速化を果たしました。

帯域幅は153GB/sへ、Vision Proにも即座に展開

ローカルでAIを動かす最大のボトルネックはメモリ帯域です。M5ではユニファイドメモリの帯域幅をM4比で約30パーセント増、M1比で2倍以上となる153GB/sまで引き上げました。

CPUは最大4つの高性能コアと6つの高効率コアで構成される10コア仕様で、M4に比べマルチスレッド性能が最大15パーセント向上。16コアのNeural Engineも強化されています。

このM5は、新しい14インチMacBook Pro、iPad Pro、そしてApple Vision Proに搭載され、同日より予約受付が始まりました。特にVision Proでは、マイクロOLEDディスプレイの描画ピクセル数が10パーセント増加し、リフレッシュレートは最大120Hzに引き上げられ、ペルソナ生成などの処理も大幅にスピードアップします。

なぜ重要か

私たちは、M5のアプローチが今後のPC向けチップ設計の潮目を大きく変えると見ています。

これまで業界では「日常的なAIタスクは低消費電力なNPUに任せ、重い処理はクラウドへ投げる」という役割分担が一般的でした。しかし、生成AIの大規模な行列演算を本当にローカルで動かすには、従来のNPUだけでは帯域も演算器も不足しがちです。GPUコアそのものにAIアクセラレータを分散配置したAppleの手法は、極めて現実的で賢い選択と言えます。

開発者やクリエイターにとっては、Metal 4のTensor APIを通じて、ローカルLLMや画像生成モデルをネイティブ速度で扱える環境が整います。Apple Intelligenceの画像生成ツールなどを日常的に使う一般ユーザーにとっても、体感待ち時間は確実に短くなるはずです。

ただし、メモリ容量の上限が依然として32GBにとどまっている点は制約と言えます。超大規模なパラメータを持つモデルをローカルで動かすにはまだ余裕がありません。それでも、M1やM2世代からの買い替えを考えているユーザーにとっては、オンデバイスAIを本格的に活用するための十分な動機になるはずです。