ARMチップ搭載の高性能Windows PCはいつ実現するのか？Apple M1が示す未来

Intelの第12世代プロセッサやAMDのRyzenシリーズは依然として優れた性能を発揮していますが、ARMアーキテクチャを採用するAppleのM1チップは、x86チップをはるかに上回る電力効率を実現しています。このため新型MacBookは、従来のPCと比べてバッテリー駆動時間が長く、発熱も抑えられています。

2021年、Qualcommはスタートアップ企業Nuviaの買収により、IntelとAMDに本格的に対抗する姿勢を見せました。Nuviaはコンピュータ向けワークロードに特化したARMチップの設計を手掛ける小規模ながら注目の企業です。果たして、これはWindows向け高性能ARMチップの夜明けなのでしょうか。そしてそれは、私たちとコンピューティングの未来に何をもたらすのでしょうか。

失敗に終わったWindows RT

ARM搭載のWindowsデバイスが初めて登場したのは2012年、Windows RTの時代でした。タブレットなど軽量で携帯性の高いデバイス向けに設計されましたが、評判は決して良いものではありませんでした。

その理由の一つは、Windows RTが比較的非力なハードウェア上で動作し、Microsoft Storeから配信されるアプリしか実行できなかった点です。標準のWindows 8とは異なり、任意のx86アプリを動かせなかったのです。2015年までにMicrosoftはこのOSの更新を打ち切り、ARMとx86の両方のプロセッサで動作するWindows 10へと注力していきました。

QualcommとWindows 10

Windows RTは期待通りの結果をもたらしませんでしたが、MicrosoftはARMプロセッサの将来性を諦めませんでした。そこで2016年、Qualcommと独占契約を結び、同社のプロセッサをWindowsに統合することになったのです。

これはOSとQualcommのARMチップの互換性にとって朗報である一方、MediaTekなど他のメーカーがこの分野に参入できないことを意味します。おそらくこれこそが、ARM互換であるにもかかわらず、Windows 11がApple M1シリコン上で動作しない理由でもあります。

それでも、XDAの報道によればQualcommとMicrosoftの契約には有効期限があるといいます。正確な日付は明らかにされていませんが、まもなく期限を迎えると見られています。そうなれば、他のチップメーカーもMicrosoftと協力し、自社製品との互換性を確保できるようになります。

ARMレースでMicrosoftを追い越したApple

Microsoftがx86とARMの両方に対応するOS開発を続ける一方、AppleはARMへの全面移行という道を選びました。2020年11月、M1搭載のMacとiPadを発表したのです。このARMプロセッサは、MacBook Air、MacBook Pro、Mac mini、iMac、iPad Proを支えています。

ARMプロセッサの高い性能により、これらのデバイスは第11世代Intel Core i7チップと同等以上のパフォーマンスを発揮します。しかし、M1チップを特別な存在にしているのは何よりもその効率性です。

各種テストによると、M1搭載ノートPCはフル充電で16時間以上の駆動が可能です。一方、最も近いx86搭載の競合機種でも約12時間が限界でした。さらにこのチップの設計は非常に効率的で、エントリーモデルのMacBook Air（M1）には筐体内にファンさえ搭載されていません。

SamsungとAMDの提携

2019年、SamsungはAMDと提携し、AMDのGPU技術をSamsungのプロセッサに統合することで合意しました。時は流れて2021年、この提携の成果がExynos 2200として結実したことを示唆する情報が複数浮上しています。

著名なテック系リーカーによると、Galaxy S22に搭載されると予想されるこの新チップは、前世代のExynos 2100と比較して持続性能が20%向上し、ピーク時には34%の改善を見せます。さらに、3DMarkベンチマークではSnapdragon 888に対しても優位性を示しています。

Samsung専門メディアのSamMobileは、このチップにはスマートフォンの狭い筐体では実現できない冷却性能が必要であり、実際の性能は熱の面で制限を受けていると指摘しています。もし事実であれば、より強力な冷却ソリューションを導入できるノートPCやデスクトップPCといった別の用途へExynos 2200を展開するのは、極めて理にかなった戦略だといえるでしょう。

MediaTekの戦略

Qualcommに次ぐスマートフォン向けチップの大手であるMediaTekは、2021年11月に開催されたExecutive Summitにおいて、Windows向けARMベースチップの製造計画を発表しました。

同社のコーポレートセールス兼ビジネス開発担当VPであるEric Fisher氏は、次のように語っています。「Appleは世界に対して、それが実現可能であることを証明しました。長年にわたり続いてきたWintelのパートナーシップには今や大きな圧力がかかっており、圧力があるところにこそ、我々のような企業にとってのチャンスが生まれるのです」

すぐに新チップが登場するとは予想されていませんが、MediaTekはすでにChromebook向けのKompanioプロセッサや、Intel製PC向けの5Gモデムを手掛けています。これは、Windowsデバイス向けARMチップの構築という目標に向けて、同社がすでに正しい道を歩み始めていることの表れです。

QualcommによるNuvia買収

2021年第1四半期、Qualcommは高性能チップ設計に特化したスタートアップNuviaの買収を完了させました。同社はすでにPC向けに最上位モデルのSnapdragon 8cx Gen 3やエントリークラスのSnapdragon 7c+ Gen 3を提供していますが、WindowsノートPCおよびデスクトップ市場でのシェア獲得にはまだ長い道のりがあります。

Appleがすでにレースをリードする中、ARM搭載コンピュータの競争が激化すれば、Qualcommは自社チップの性能をさらに高める必要があります。Geekbench 5の結果によると、最新のSnapdragon 8cx Gen 3は処理能力の面でApple M1に大きく水をあけられています。仮想マシン環境でWindowsを動かしていたことで性能が大幅に低下していたとはいえ、その差は歴然です。

Nuviaの技術力を取り込むことで、QualcommはIntelやAMDのx86製品、そしてAppleのM1シリコンに対抗しうる高性能ARMチップを、Windows向けに開発できるようになるはずです。

Windows 11とAndroid

ハードウェア性能の低さに加えて、Windows RTの成功を阻んだ最大の要因の一つが、アプリの少なさでした。Windowsユーザーは豊富に揃ったソフトウェア環境に慣れ親しんでいます。しかしAppleがRosetta 2で証明したように、x86-64環境をエミュレートし、最小限の性能低下でレガシーアプリを実行することは十分可能なのです。

Windows 10と同様に、Windows 11もARMプロセッサ上でネイティブに動作します。これにより、Windows RTとWindows 8の時代のような消費者の混乱が減り、ARM搭載Windowsデバイスが従来のx86チップ搭載のWindows PCと何ら変わらないことを、Microsoftは示せるようになりました。

ARMとWindowsの統合をさらに進めるべく、Windows 11はサードパーティ製ツールを必要とせず、最初からx86-64エミュレーションをサポートしています。

さらに、MicrosoftはAmazon Appstore経由でAndroidアプリをWindows 11上で利用可能にする動きを見せており、GoogleもAndroidゲームをWindows向けに提供し始めています。将来的には、Google Playストアにある膨大な数のアプリがWindowsで利用できるようになるかもしれません。

x86は終わりの時代を迎えるのか？

Appleがコンピュータ向けARMプロセッサの限界を押し広げる中、Windows陣営にも同等の体験をデバイスで提供することが求められています。IntelとAMDの最新x86チップは、AppleのM1シリコンに匹敵し、場面によっては凌駕する性能を発揮しますが、電力効率では到底及びません。

近い将来もx86チップは現役であり続けると予想されますが、ARMプロセッサは着実に、しかし確実に存在感を増しています。世界最大のクラウドサービスプロバイダーであるAWSも、執筆時点で世界最速のスーパーコンピューターだった日本の富岳も、ARMチップによって動いています。

ARMが将来x86プロセッサを完全に置き換えるのかどうかは、時間だけが答えを知っています。それまでの間、私たち消費者は両システムのイノベーションと競争を享受し、コンピュータを選ぶ際により多くの選択肢を手にできるでしょう。