Apple M1の「小型」Icestormコアと「大型」Firestormコアのベンチマーク比較

AppleがM1プロセッサを発表した際、このチップは、より大きく高性能なコアとより小さく低消費電力のコアを組み合わせたハイブリッドCPUコア配置を採用した初の設計となりました。もちろん、これらの大型コアの性能が優れていることは既に知られていますが、小型コアが直接比較されるベンチマークテストをまだ受けていません。しかし、Eclectic Light Companyのブログがこの問題に光を当てたため、これらの小型コアが一般的なタスクにおいて、より高消費電力のコアと比較してどのようなパフォーマンスを発揮するのかが明らかになりました。

Apple M1チップは、4つの高性能「Firestorm」コアと4つの低消費電力「Icestorm」コアで構成されています。両方のIPは連携して動作しますが、それぞれ特定の種類のコードを効率的に実行できるように設計されています。 

この組織は、4 つのシナリオにわたってパフォーマンスをテストしました。「単精度浮動小数点数の 4 ワイド配列で混合 SIMD 命令を使用するアセンブリ言語のタイトなループ、Swift を使用して 2 つの simd_float4 配列で simd_dot() を呼び出す Apple SIMD (Accelerate ライブラリの類似物)、ネストされたループを使用するためのシンプルな Swift、map と reduce を使用したより「慣用的な」Swift ネストされたループ」です。

100%スコアの基準として使用される、リファレンスの大型Firestormコアと比較すると、Icestormコアはこれらのタスクを完了するのに以下の割合の時間がかかります。アセンブリ言語では190%、SIMD（Accelerate）ライブラリ関数では330%、シンプルなSwiftでは280%、そして「慣用的な」Swift処理では550%です。基準が100%であり、200%という結果は特定のタスクの完了時間が2倍であることを意味します。慣用的なSwiftコードのベンチマークはIcestormコアにとって最悪のシナリオを示しており、Firestormコアよりも5.5倍以上の時間がかかりました。

とはいえ、これは予想外ではありません。Icestormコアは主に高効率性を重視して設計されているからです。つまり、優れたパフォーマンスを維持しながら、消費電力と発熱を抑えることが今日のキーワードです。ベースラインのFireStormコアは非常に優れたパフォーマンスを発揮するため、効率性の向上を考慮すると、数倍遅くてもそれほど大きな問題にはなりません。