Appleのカスタムモバイルチップ設計、グラフィックスハードウェアも含めて徐々に拡大

Real World Technologies の David Kanter 氏によると、何年にもわたってグラフィックス アーキテクトを採用してきた後、Apple は PowerVR グラフィックスのライセンス供与から iPhone 用の 独自のカスタム GPU の設計 へと徐々に移行してきました。

新しいグラフィックスプロセッサは、iPhone 6に初めてA8チップが搭載され、その後、A9とA10 Fusionチップに組み込まれた連続バージョンがそれぞれiPhone 6sとiPhone 7のラインナップに搭載されていると言われています。

文脈として、カンター氏は、最新の GPU には、調和して連携してグラフィックスをレンダリングする 3 つの主要なコンポーネントがあると述べました。

1 つ目は固定機能グラフィックス ハードウェアで、API コマンドの処理、三角形ラスタライズ、ラスター出力などのタスクを担当します。 2 つ目はシェーダ コアです。これは GPU の心臓部であり、プログラム可能なシェーダ (頂点シェーダ、ジオメトリ シェーダ、ピクセル シェーダ、計算シェーダなど) を実行します。最後に、グラフィックス ドライバーは CPU 上で実行され、すべてを結び付けて GPU のアクティビティを調整するソフトウェアです。このドライバーは、Metal または OpenGL ES API で記述されたグラフィックス アプリケーションを、シェーダー コア上で実行される固定機能ハードウェアおよびプログラマブル シェーダー用の一連のコマンドに変換します。

Appleは以前、旧世代iPhone向けの固定機能グラフィックスハードウェア、シェーダコア、ドライバの供給をPowerVRチップメーカーのImagination Technologiesに依存していたが、カンター氏によると、Appleはそれ以来、プログラマブルシェーダコアを独自のより効率的で高性能な設計に置き換え、独自のドライバーとコンパイラーを使用して、そのアーキテクチャーのコードを出力します。

Apple の GPU アーキテクチャはこれまで公に文書化されたことはありませんでしたが、カンター氏は WWDC 2016 のセッションとフレームワークからの情報を基本的な PowerVR コンパイラと最適化マニュアルと対比し、Apple の GPU のシェーダ コアがアーキテクチャ的に PowerVR ラインとは大きく異なることは明らかであると結論付けました。

Apple のカスタム GPU は依然として PowerVR 固定機能グラフィックス ハードウェアの一部を使用しているようですが、同社の Imagination Technologies への依存度が近年大幅に減少していることは明らかです。 Kanter 氏は、Imagination Technologies が買収されるか、技術的な観点から後れをとった場合、Apple は独自の固定機能ハードウェアを設計するだけで済むのではないかと推測しています。

実際、Appleは今年初めに Imagination Technologiesを買収すると噂されてい たが、その後、当時は英国に本拠を置く同社に対して買収提案を行う予定はなかったと述べた。それにもかかわらず、ここ数カ月間、Appleは元最高執行責任者（COO）のジョン・メトカーフ氏を含む 少なくとも20人の従業員をチップメーカーから採用し ており、これらのグラフィックスエンジニアがAppleのカスタムGPUの開発に役割を果たした可能性がある。

Kanter 氏によると、Apple は実際に GPU 設計チームとグラフィックス ドライバー チームを編成し、A8、A9、および A10 Fusion チップにカスタム GPU の大部分を共同で実装しました。このチームには、元 PowerVR エンジニアに加えて、AMD、Google、Intel、Nvidia から最近採用された人材も含まれる可能性があります。

カスタム GPU への移行は、Apple にとって、パフォーマンスと効率の向上以外にも、エコシステム制御の強化、市場投入までの時間とスケジュールの改善、サプライヤーへの依存の軽減、競合他社なしでのバグの削減など、いくつかの戦略的利点をもたらしたと言われています。恩恵を受けています。

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