M1チップとは
AppleシリコンM1チップとはアップル社が開発したSoCです。
SoC(System On a Chip)とはCPU(演算装置)、GPU(画像用演算装置)、メモリなど複数の機能が実装された半導体チップです。
このM1チップの大きな特徴は2点です。
- ARMアーキテクチャ
- ユニファイドメモリ
ARMアーキテクチャ
ARMとはCPUアーキテクチャ(構造)の1つです。
ここ15年ほど、パソコンのためのCPUアーキテクチャはインテル(AMDも含む)が主流でした。
MacもWindowsもです。
昔から消費電力に対する性能はインテルよりARMのほうが高いものの、以前のARMの性能はインテルには及びませんでした。
それがARMの性能向上によりインテルと変わらなくなってきたのです。
同じ性能ならインテルより消費電力の低いARMにすればいい、と誰もが考えますが簡単ではありません。
ARMに移行すると基本的にはインテル向けに開発されたソフトウエアが使えなくなるためです(AdobeやマイクロソフトOfficeなどのメジャーなソフトはARMに対応しました)。
にもかわからず、Macは全面的にARMアーキテクチャに移行しようとしています。
WindowsはMacより早く移行しようとしていました(詳細は後述)。
たとえソフトウエアの互換性の問題があってもARMへの移行はMacでもWindowsでも規定路線ということなのでしょう。
ユニファイドメモリ
M1チップのユニファイドメモリとは「バス」を介さずに共有されるメモリです(M1チップ以外ではGPU専用メモリを用意せずメインメモリをCPUとGPUで共有することをユニファイドメモリと呼ぶことがあります)。
バスとはCPUやGPUなどの「装置」が同時にメモリにアクセスしようとしても衝突がおきないように調停するための仕組みです。
バスによる調停とは例えば「今、CPUがアクセス中だからGPUはちょっと待ってね」みたいな単純に待ってもらうための仕組みで当然、調停すればするほど遅くなります。
パソコンを構成する複数の装置の中心にはこのバスがあり、装置間のデータの受け渡しを行っています。
とくにパソコンでは画面描画のための膨大なデータがCPU、メモリ、GPU間でバスを介して転送されています。
バスによって調停されながらの膨大なデータ転送は当然、パフォーマンスの足を引っ張っていました。
M1チップではバスを介さずにメモリを共有するため、パフォーマンスが大幅に向上します(その代わり装置間で衝突しないようなメモリアクセスをする必要がありますが)。
それによって物理メモリ以上に仮想記憶を使っても極端に速度が落ちなくなっています。
WindowsはMacより早くARMに移行しようとしたが……
前述のようにWindowsはMacより早くARMへの移行にチャレンジしています。
そもそも以下のようなパソコン向け以外のWindowsには大昔からARM版がありました(ARM版どころかMIPS版もありました)。
- Windows Phone
- Windows Mobile
- Windows Embedded
- Windows CE
パソコン向けではないため通常のWindowsアプリをそのまま使うという要求はなく、アプリの互換性問題はありませんでした。
これらはすべて絶滅し、現在も生き残っているものはありません。
マイクロソフトのSurface Duo(2画面の折りたたみ式スマホ)でもWindows Phoneではなく、Googleが開発したAndroidを採用するというありさまです……
Windows RT
では、パソコン向けのARM版Windowsはというと、2012年にリリースされた「Windows RT」がありました。
マイクロソフトのSurfaceの初代機はそのWindows RTを搭載したSurface RTです。パソコンメーカー各社もWindows RT端末を発売しました。
しかし、ARMアーキテクチャにもかかわらず、稼働時間はインテルアーキテクチャのWindowsパソコンと変わリませんでした。
しかも、使えるのはWindowsストアのARM版アプリのみで既存のWindowsアプリはまったく動かないという「ぶっ飛んだ仕様」でした。
さすがにパソコン向けのWindowsで既存のアプリが使えないというのはまったく受け入れられず、Windows RTも絶滅の道をたどりました。
Surface Pro X
Surface Pro XとはWindows on ARM(ARM版のWindows)を搭載したパソコンです。
「Dynamic Binary Translator」によってインテルCPU用のWindowsアプリをARM CPU命令に変換しながら動作させることができます。
ARMを採用したことで稼働時間も「ちょっとだけ」長く(M1 Macにはまったくかないません)、スマホのようなLTE常時接続も実現しています。
しかし、マイクロソフトのカスタムチップである「Microsoft SQ2」を搭載してはいるもののM1チップのユニファイドメモリのような仕組みはないようで、M1 Macのような大幅なパフォーマンス向上は実現していません。
そのため、「若干の稼働時間アップと常時LTE接続のためだけにWindows on ARMを選択する意味があるのか?」となってしまいます。
そんなわけでWindowsのARM移行は茨の道でした。とても成功したとは言えないでしょう。
それに対し、ARMのM1 Macはパフォーマンスと駆動時間だけでも選択する価値があるのではないでしょうか。
Parallels Desktop + ARM版Windows
Parallels DesktopとはMacでPCを仮想化するためのソフトです。
M1 MacにもインテルMacにも対応しています。
Apple M1 CPUに対応するWindows on ARMを購入すればM1 MacでWindowsを使えるはずです。
ところが、Windows on ARMはインテル版のWindowsのように一般販売されていないため、公式にはParallels Desktop + Windows on ARMは実現できません。
……ところが、Windows 11 on ARMがWindows Insider Previewとして評価・開発向けに公開されています。
Windows Insider Previewとはマイクロソフトが試験的にソフトウエアを公開するためのプログラムです。
そのInsider PreviewのWindows 11 on ARMはM1 MacのParallels Desktopで使えます。
もちろん、評価・開発以外の仕事で使うのは無理がありますが……
Windows Server VPS
Windows Server VPSとはクラウドでWindowsを提供するサービスです。
M1 MacからWindows Server VPSにリモートデスクトップ接続することでクラウドのWindowsがまるでMacで動いているように使えます。
クラウドのWindowsの画面がMacに転送され、Macのマウス/キーボード操作がWindowsに転送されるという仕組みのため、Mac上でWindowsを動かすのに比べていくつものメリットがあります。
- Macのリソースをほとんど消費しない。
- 会社でも自宅でも外出先でも全く同じWindows環境を使える。
- Windowsのライセンスが不要(Windows Server VPSの利用料に含まれる)。
- 24時間常時稼働。
現状ではこのWindows Server VPSがM1 MacでWindowsを使う最有力候補です。
MacとWindowsを瞬時に切り換え
Windows 365
Windows 365とはクラウドのWindows 10を提供するサービスです。
Windows Server VPSと同様、M1 Macからリモートデスクトップ接続することでWindowsが利用できます。
ただし、法人向けサービスであり、料金はWindows Server VPSよりかなりお高いです。
Cross Over
Cross OverとはWindowsアプリに互換レイヤーを提供する有料ソフトです。
Mac版、Chromebook版、Linux版が提供されていますが、Chromebook版(CrossOver Chrome OS)では対象のChromebookをインテルCPU搭載のものに限定しています。
ARM CPUのChromebookでインテルCPUのWindowsアプリを動かすのは負荷が大きいためだと思いますが、Mac版ではARMのM1 Macに対応しています。
ただし、Cross OverはParallels Desktopなどの仮想化ソフトと違い、本物のWindows上でWindowsアプリを動かすわけではないため、動作するアプリは限られます。
Boot Camp + Windows on ARM
インテルMacにはBoot CampというMacにWindowsをインストールする仕組みがあります。
しかし、M1 MacではBoot Campを使えません。
インテルMacにWindowsがインストールできるのはハードウエアがWindows PCとまったく同じだからです。
M1 Macはそうではありませんので、Boot Campが使えないのは当然です。
前述の通り、Windows on ARMが一般販売されていないという問題もあります。
さらにM1 MacとARMのWindows PCのブートプロセスは同じなのか?、という疑問もあります。
macOSを使わないならSurface Laptopでも
MacBookを購入しても使うのはBoot CampのWindowsだけでmacOSは使わない、という人もいます。
昔はMacBookのような高品質のWindowsノートがあまりなかったせいもあるかもしれません。
でも今はSurface Laptopのような品質のWindowsノートがあります。
Surface LaptopにはWindowsのライセンスはもちろん、Office Home and Business 2019も付属しています。まあ、WindowsもOfficeもSurfaceと同じマイクロソフトが開発していますから社内から安く調達できるのでしょう。
macOSを使わないのであればMacのARMへの移行はそういった選択肢を考えるいい機会かもしれません。
コメント
>Windowsには大昔からARM版がありました(ARM版どころかMIPS版とかもありました)
WindowsNTはAlphaやPowerPC版もありましたね。
NTはx86用アプリも(全てではありませんが)動きました