Apple iPhone A6はCortex-A15ではないらしい

AppleのiPhoneはARMベースのCPUが搭載されているが、2012年秋に発売されるiPhone 5にはA6というCPUが採用される。
旧世代からアーキテクチャーが1世代新しいCortex-A15ベースの物となったと考えられていたが、どうもちがうらしい。

従来からコアが増えたとか、動作周波数が上がったのではなく、アーキテクチャの世代が1世代新しく(Next Generation ISP)なったため、性能が一気に向上したと考えられていたが、発表後の情報を分析するとどうも違っているらしい。
Appleは過去もiPhoneなどに使われているARMコアなど詳細は公表しておらず、今回も公式には公開されないと思われるが、A6がどのような性能なのかは発売後の解析で明らかにされる。

発売前現在はARMv7ベースのApple独自に改良した物と考えられている。

主なiOSデバイスのARM
A4 Cortex-A8 iPad、iPhone 3GS、iPhone 4
A5 Cortex-A9 iPad 2、iPhone 4S
A5X Cortex-A9 第3世代iPad
A6 Cortex-A15,ARMv7? iPhone 5

パソコンとスマートフォンに使われるCPUの根本的な違い

パソコンやスマートフォンや携帯電話などの電子機器には、必ずCPUが使われている。携帯電話のような高性能な電子機器はもちろんだが、炊飯器などの内部で電子機器を制御しているような製品には必ずCPUが使われている。

最近はパソコンでもCPUとは言わずにプロセッサーなどと表現することもあるが、要するにその製品の頭脳となる部品は必ず必要となる。
産業用機器の場合はマイクロコンピューターを略してマイコンなどと言われることもあるが、これらのCPUやプロセッサーやマイコンなどは電子機器には欠かせない部品だ。

パソコン用CPU
パソコン用のCPUはインテル製のCore iプロセッサーなどが主流で、ほかにAMD製品などもあるが、これら会社ではCPUを物理的に一つの製品として販売している。
つまり、インテルやAMDなどが製造した製品をパソコンメーカーが購入し使うしかない。

スマートフォン用CPU
一方、スマートフォンなどに使われているCPUは、ARM社が開発したものが使われていることがほとんどだ。しかしこのARM社はCPU自体を製造したり販売したりすることはない。ARMアーキテクチャーと言われるCPUの設計をしているだけの会社なのだ。
それでは、このARMアーキテクチャーのCPUを購入する場合どうすればいいのか。一般的にはARM社からライセンスを購入した会社が販売しているCPUを購入することになる。

TI、NVIDIA、Qualcomm、Broadcom、Marvellなど様々な会社がARM社の設計図を元に独自のCPUを販売している。ここで販売としているのにも注意が必要で、これらの会社はARM社の設計図を元にそれぞれのCPUを開発し販売はしているが製造はしていない。
インテルなどは、自分で開発し、自社の工場で製造し、販売しているが、ARM製品のほとんどは分業でこれが行われている。

ARM社が基本となる頭脳の設計をし、それをライセンスした会社が独自機能をさらに付加するなどしたCPUを開発。その開発したものを半導体製造会社のTSMCなどが製造する。
ARM社のライセンス自体はどの会社も可能で、半導体の設計ノウハウさえあれば誰でも独自のCPUを開発し、半導体製造会社に製造を依頼することができる。これをうまく活用しているのがAppleで、Apple独自のCPUを設計し、そのCPUを自社のiPhoneやiPadなどに使用している。

まとめ
パソコンのCPUはインテルなどから買うしかない。
スマートフォンなど小型機器向けのCPUはARM社の設計したものをライセンスして半導体製造会社が製造している。

パソコンの頭脳 CPUの性能を決める5つの要素

パソコンの性能を決める最も重要なのはCPUです。
インテルのCoreシリーズやAMDのCPUなどいくつか種類があるのは知っていても、何が同性能が違うのかよくわからない方も多いでしょう。

新しい物はより高性能な事も多いのですが、CPUが持つ機能によってその性能は異なります。

クロック周波数

CPUの性能を決める基本となるのがクロック周波数です。現在一般的なパソコンに使われているCPUの周波数は2GHzから3GHzです。この数字は大きければ大きいほど高性能ですが、それ以外の要素で決まることの方が多くなってきました。
例えば、2004年頃登場したPentium 4は3.8GHzという周波数ですが、2011年のCore i5 2.4GHzと比べると、クロック周波数自体は圧倒的ですが、それ以外の要素が高性能なためCore i5の方が圧倒的に高性能となっています。

例: クロック周波数が速いのは、執筆自体は高速だが、それで計算が速いわけではないような人みたいな物

コア数

最近は、1つのCPUに2つのコアがあるデュアルコア、4つのコアがあるクアッドコアも珍しくなくなってきました。
これは、CPUの主要計算部分が複数あるというものです。多ければ多いほど高速になりますが、その機能を2010年以前のソフトの一部では、その機能をうまく活用できていない物も多数ありました。2011年頃になると多くのソフトで最適化され活用されるようになっていますが、1つの仕事を2人でやっても、2倍効率化されることがないように、2つのコアだからと言って2倍になることはありません。処理内容によりますが、大まかに言えば1.5倍程度でしょうか。
通常2コアくらいでも問題ありませんが、動画処理など大量の計算が必要な場合、コア数は多ければ多いほど良いです。

例: コアが複数あると、1つの仕事を複数でできるようになるが、それをうまく管理できないこともあり単純に複数倍になるわけではないが、うまく活用すれば性能の向上幅は大きい。

アーキテクチャー

CPUはインテルなどの場合、3年ごとくらいの間隔で新しいアーキテクチャーを採用した新製品が登場します。
この新しいアーキテクチャーとは、新しい設計というような意味で、この設計が優秀であればあるほどCPUは高性能になります。
例えば、2011年に登場した第二世代インテルCore iプロセッサーファミリーはコード名Sandy Bridgeというアーキテクチャーを採用して、全世代に比べて圧倒的に高性能になっています。

例: 同じ事を考えるも、頭の出来が違うのか人より速くよりよい結果を出す人がいますが、そのような頭の出来が違うのが新アーキテクチャ。

キャッシュメモリ

CPUは計算に使用するメモリとして数MBのメモリを内蔵しています。
メインメモリとは別に使用するため、CPUからすると高速に処理ができるメモリで、このメモリが多ければ多いほど、処理速度が速くなります。
キャッシュメモリの構造などによっても、速度は変わってきますが単純にこのメモリは多ければ多いほど性能に有利と言えます。

例: 机の上で複雑な計算する場合、棚にある資料(メインメモリ内にある)から、計算に使う資料などをたくさん手元に配置した方が効率的です。そのような手元に使う資料をどれだけ置けるかがキャッシュメモリのサイズ。

スレッドの処理(ハイパースレッディング)

例えば、インテルCore iファミリーの上位製品にはハイパースレッディング(HT)という技術が使われています。このハイパースレッディングは、1つのコアで2つの処理を実行できる技術です。
複数のコアがあるマルチコアとは技術的には異なりますが、OSからみると、複数のコアがあるように見え単純にコア数の2倍のコアがあるようになります。物理的にコアが複数あるマルチコアよりは性能は落ちますが、処理速度自体は向上します。

まとめ

CPU自体の機能は以上の5つの要素で大まかな性能が決まってきます。
車はエンジンさえよければ高性能とはならないように、パソコンはCPUだけよくても仕方ありません。CPUとそれ以外の機能との性能バランスがしっかりしている必要があります。
今回紹介しなかった別の要素がそのバランスを決めることもありますので、より興味があれば、CPU大手のインテルやAMDなどのサイトなどをみてどのような機能があるのか調べてみてください。

Intel
AMD

インテルの6シリーズチップセットリコールとは

インテルが2011年1月31日に、インテル6シリーズチップセットのリコールを発表した。
その後、2月7日に情報をアップデートし、2月中旬より対策品が出荷されることが発表されたが、PCメーカーにとってはPCを構成する主要部品に不都合が生じた事で非常に大きな問題となった。

今回の問題は、6シリーズチップセットにある3Gbps SATAポートに関する部分の設計ミスによる物。技術的な解説などはAnandtechのIntel Discovers Bug in 6-Series Chipset: Our Analysisなどを参照いただきたい。

このSATAポートとは、HDDやSSD、光学ドライブなどを接続するポートのことで、パソコンでは非常に重要で欠かせないインターフェース部分となる。
この問題になった3Gbps SATA以外に6Gbps SATAポートもあり、後者だけを使うならチップセット自体は問題なく使用できる。

このチップセットとは、CPUと直接接続されるPCを構成する重要な部品だ。PCで使われる主要な回路が、一つのチップとしてまとまった物だという解説だとわかりやすいだろう。
この6シリーズチップセットとは、インテルが2011年に出荷した第二世代インテルCoreプロセッサーファミリーに使われる唯一のチップセットだ。

第二世代インテルCoreプロセッサーファミリーとは、コード名Sandy Bridgeという新しいアーキテクチャ(設計)によるCPUで、2011年秋ころまでの主要な製品だ。
この新しいCPUを使うには6シリーズチップセットは欠かせない物で、どちらかが欠けてもPCとして使用することが出来ない。

Intel 6 Series chipset recall
インテルの6シリーズチップセット

こちらが、その構成図で、CPUに接続できるメモリー以外のHDDやSSDなど各種デバイスが直接接続されるのがチップセットという事がわかるかと思う。

Intel 6 Series Chipset
インテル 6シリーズ チップセット

これが、チップセット内の問題のある部分をわかりやすく模式化した物だ。
SATAは2種類あり、6Gbps SATAは問題なく、3Gbps SATA部分だけに問題が発生している。
ノートパソコンでは通常、HDDかSSDと光学ドライブの2つのポートしか使用しない。6Gbps SATAポートを2つしか使わない構成の製品ならチップセットに問題が発生していてもそのまま継続して使用できる。
このため、マウスコンピューターなどは、それを納得した消費者には問題のあるチップセットのまま販売を再開している。

この問題による各社の影響

一般には、このチップセット搭載のマザーボードは1月上旬から販売が始まり、大手メーカーの対応パソコンは1月下旬から出荷が始まったが、問題のないチップセットが出荷されるころまで出荷が止まる。既に出荷された製品の交換などの対応は、3月頃から順次始まる。

本来、1月から販売が始まり、2月頃からこの最新CPU採用製品の販売が本格化。日本では4月の新年度シーズンにあわせ、各社が採用製品の営業活動が活発化するはずだった。しかし、この問題によりこれらの出足がくじかれ、既に発表された製品の出荷も遅れるなどしている。

最新の高性能製品は通常、ハイエンドモデルにしか採用されないが、今回のチップセットも同じくハイエンドモデルを中心に採用されていた。各社、この問題となった製品を採用した割合は異なる物の、多いところはかなりの割合の製品が1ヶ月ほど販売できないという状態になった。

XPモードの要件緩和でCeleronでも使用可能に

Microsoftは2010年3月17日に公開したアップデートで、Windows 7上で使用できる仮想Windows XP環境のXPモードを仮想化機能のないCPUにも対応した。
従来のXPモードは、CPUの仮想化機能を使用していたため、どうしても対応CPUでしか使えなかったが、今回のアップデートによりすべてのCPUでXPモードが使用できるようになった。

Update for Windows 7 (KB977206) 英語
Windows 7 用の更新プログラム (KB977206) 日本語

ただし、仮想化機能のないCPUでのパフォーマンスなどが気になるところです。
この件がわかり次第追記します。