AppleInsiderより、AppleはApple Silicon搭載のMacについてPCI-E GPU、eGPUの搭載について新しい特許を申請しているそうです。Apple Silicon搭載でGPUの拡張性のあるMac Proが登場するかも知れません。（技術的にまだまだ先の話かも知れません）
将来の Mac Pro は Apple Silicon & PCI-E GPU を並行して使用する可能性があります
Apple Silicon は現在、独自のオンボード GPU コアのみで動作していますが、Apple は PCI-E GPU など、すべて連携して動作するより多くのオプションをサポートする方法を研究しています 。
Intel Mac にはあり、Apple シリコンにはないものの 1 つは、Thunderbolt を介して外部エンクロージャで GPU を使用する機能、または Mac Pro の内部で GPU を使用する機能です。現在のところ、Apple Siliconにはそうするための規定がありません。
ほとんどのMacユーザーに関係する問題ではないかもしれません。一部の人にとって、特にMac Pro の購入者にとっては大したことです。
しかし、今回新たに公開された一連の 4 つの特許出願は、Apple が少なくともこの問題を検討していることを示しているようです。
Apple が複数の GPU サポートを放棄した理由
Apple Silicon は、以前の Intel プロセッサに比べて、パフォーマンスと機能の劇的な、実際には前代未聞の改善をもたらしました。その一部は、Apple が設計した新しいプロセッサが以前のボトルネックをどのように削減したかということでした。
たとえば、デバイス内の一般的な RAM チップとは異なり、新しいユニファイド メモリ システムでは RAM が中央プロセッサにインストールされています。後でアップグレードすることはできませんが、CPU が RAM を使用する速度が大幅に向上しました。
Apple Silicon プロセッサには、同様の理由でグラフィックス コアが組み込まれています。そして、サードパーティのものをサポートするために、Apple はいくつかのことを達成する方法を見つけなければなりません。
- GPU カード用のスペース、または外部 GPU 用のコネクタを物理的に含める
- タスクが別の GPU によってより適切に処理される時期を判断する
- 次に、データをその GPU にルートします
- GPU からデータを取得する方法を処理する
最初の点は、次期 Mac Pro か、おそらくそれ以降のモデルで対処される可能性があります。そのマシンは拡張可能でなければならないからです。
リストの他のすべては、新たに明らかにされた 4 つの特許出願の 1 つまたは複数によって対処されています。
複数の GPU サポートの利点
「コンピューティング能力の向上を考えると、グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) は現在、大規模なワークロードに広く使用されています」と Apple は特許出願の中で述べています。
「Metal や OpenCI などの API は、ソフトウェア開発者がアプリケーションの GPU の計算能力にアクセスするためのインターフェイスを提供します」と続けています。「最近、ソフトウェア開発者は、アプリケーションのかなりの部分を GPU の使用に移行しています。」
Apple では、「キック」という用語を使用して、GPU が実行できるグラフィックス作業の個別単位の種類を指します。次に、これらのキックを適切な GPU に取得する際に問題があることが示されています。
「データ マスター回路 (たとえば、計算データ マスター、頂点データ マスター、およびピクセル データ マスター) は、これらのキックからの作業を複数の複製されたシェーダー コアに分配することができます」と、「たとえば、通信ファブリックを介して」と述べています。
グラフィックス カードは、Apple が「キックスロット」と呼んでいるものを占有している場合があります。これは、コンピュータの内部または外部の PCI-E スロットにすぎないように見えます。macOS がそれらを切り替えること で、これらが 2 つ以上存在する可能性があります。
GPU の切り替え
これらのグラフィックス カードを切り替えるには、カードと一連のキックを制御する NVidia の古いスケーラブル リンク インターフェイス (SLI) と同様のテクノロジが必要です。
Apple の新しい特許出願には、 「Kickslot Manager Circuitry For Graphics Processors」と呼ばれるものが含まれており、これは同じ結果を達成するための一部です。
「スロット マネージャ回路は、トラッキング スロット回路のエントリを使用して、一連のグラフィックス作業に関するソフトウェア指定の情報を保存することができます」と Apple は述べています。「スロット マネージャー回路は、その場所から、一連のグラフィックス作業にシェーダー コア リソースを割り当てる前に、一連のグラフィックス作業のコンフィギュレーション レジスタ データをプリフェッチする場合があります。」
そのため、2 つ以上の GPU カードを連携させることができますが、それにはスケジューリングが必要です。したがって、Apple の 3 番目の新しい特許出願、「Affinity-Based Graphics Scheduling」です。
「分配回路は、ソフトウェアで指定された一連のグラフィックス作業を受け取ることができます」と Apple はこのアプリケーションで述べています。
「これにより、一部の実施形態では、キャッシュ効率が向上する可能性があります」と Apple は述べています。
GPU からデータを取得する
したがって、Apple の特許出願は、2 つ以上のグラフィックス カードを物理的にサポートし、特定のタスクに最適なものを決定することを対象としています。次に、特許出願では、使用可能な GPU 間で作業を分割する方法が説明されています。
GPU からのデータの取得は後回しで、 「論理スロットをサポートするグラフィックス ハードウェアのソフトウェア制御技術」と 呼ばれる、より一般的な特許出願に進みます。
この特許出願には、制御「回路が論理スロットと分散型ハードウェア スロットとの間のマッピングをさまざまなグラフィックス作業セット用に決定する」方法の説明が含まれています。
「さまざまなマッピングの側面がソフトウェアで制御される可能性があります」と、それは述べています。「たとえば、ソフトウェアは次の 1 つまたは複数を指定する場合があります: 一連のグラフィックス作業の優先順位情報、作業の完了後にマッピングを保持するため、配布ルール、サブユニットのターゲット グループ、サブユニット マスク、別の論理スロットからハードウェア スロットを再利用するためのスケジューリング ポリシーなどです。」
複数のグラフィックス カードを使用したいという要望によって提起されたすべての問題は、少なくとも Apple によって調査されたようです。
そのため、Apple が複数の GPU サポートを Apple Silicon に追加する Mac を作るかどうか、そしてその時期についての明らかな疑問が残ります。
Mac に複数のグラフィックス カードが登場する時期
Apple は絶えず特許を申請しており、付与された特許でさえ製品に直接つながるという保証はありません。さらに、Apple が特許を使用できるようになるまでに、何年も特許が適用される可能性があります。
したがって、すべての証拠にもかかわらず、Apple が Mac で複数の GPU をサポートすることが保証されているわけではありません。特に、すぐに期待される次の Mac Pro がサポートするとは推測できません。
しかし、その意図は明らかであり、関連のない特許がたまたま同時に出願されたという偶然の集まりではありません。たとえば、4 つの特許のうち 3 つはアンドリュー M. ハヴリルを発明者として挙げており、3 つはスティーブン フィッシュウィックの名前を挙げています。
Source：AppleInsider
Mac ProやMacBook Proのプロユーザーには待っていたお話し。実際に可能になるかはApple Siliconと他社GPUとmacOSの技術的問題。
Intel CPUからApple SiliconへほぼMacの置き換えは完了？しました。唯一移行が完了していないのは最強のMac「Mac Pro」のみです。現行のMac ProはIntel Xeon W プロセッサとサーバー用のCPUを搭載し、GPUはAMD Radeon Pro Wシリーズを最大2枚装着できます。他のMacには無い素晴らしい拡張性あるプロ向けMacです。
現行、Apple Siliconへ移行した場合、Thunderboltによる外付けGPU（eGPU）が使用できません。これはApple Siliconと他社製GPUとmacOSの技術的な問題で実現出来ていません。とても残念なところですが、実際にeGPUやPCI-E GPUの恩恵を受けるユーザーは一部です。価格も高額で他社製GPUは最低でも電源が1,200Wは必要になります。発熱の問題も発生します。それでもプロユーザーで求める声をAppleはどの様に叶えるかが「次期Mac Pro」と言えます。その期待されるMac Proが現状出せない結果がMac Studioかな(●°ᆺ°●)。
ラップトップ MacのMacBook ProユーザーもThunderboltを使用して拡張性に大いに期待しています。eGPUやその他の外部装置との拡張性は、MacBook Proを長く使う事も可能になるため買い替え時期を延ばすことも可能です（Appleとしては毎年新型を買って欲しいと思うけど）。
何事も技術的に可能です。あとは時間と特許と開発費しだいです。Apple Siliconシリーズのチップ内蔵のGPUも低発熱で高機能です。と行っても流石に他社の最新GPUカードには敵いません。我々Macユーザーとしては、「Windowsには負けて欲しくない！」が心の中であります。でも、爆熱爆音で電力食いすぎるWindows PCはそんなに不要です（ゲーミングPCとしても電力食うとつらい）。オシャレにキラキラ光るゲーミングMacも観て見たいとも思うけどｗ
先ずはAppleがいつどの様な「新型Mac Pro」を出してくるのかですね。過去にも拡張性のないMac Proはあったので、Apple Silicon搭載の1発目は現行の「Mac Proのデザインを半分にした拡張性ないApple Silicon搭載」になる可能性はあります。それとも、完璧にプロ向けで拡張性もOKなMac Proが出来るまで、まだまだ延ばすのか？ 先ずは今年1年のM2シリーズ、M3シリーズMacを楽しみに期待しましょう。
それでは(^_^)/