ユニファイドメモリってなんなの?16インチMacBook Proの発表はいつなのか…【りんごの木(433日目)】

アップしましたv( ̄∇ ̄)ニヤッ

40 COMMENTS

矢切の渡し

ユニファイドメモリーは、GPU(←ビデオアクセラレータ←グラフィックアクセラレータ)用のビデオRAMの部分もメインメモリに肩代わりさせる方法です。AMDのAPUもその1つです。かつてはローエンドPCに使用されてましたが、近年は一部のミドルエンド以上のPCにも使用されてます。当然、RAMの必要容量はメインメモリ分とビデオメモリ分を合算した分になるので、同容量のメインメモリだとユニファイドメモリにする分、処理速度では不利になります。

ARMアーキテクチャ採用のAppleシリコンSoCとなるM1は、メインメモリを内部に搭載して超高速バスを通じてやりとりする事で、ユニファイドメモリの長所(=コスト削減)を活かしつつ欠点を目立たなくなるようにしてると思われます。SoC内部にメインメモリを全て搭載する方法だと、メインメモリを増やすとチップサイズ増大によりチップの歩留まりが下がる分、コストが上がります。外部メモリも併用する方法もありますが、処理状況に合わせて内部メモリと外部メモリのデータ入れ替え機能の追加が必要です。

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のりー

なるほど、Ryzenに近い構造だと考えればそれほど大きな間違いは無いのでしょうか(もちろん向こうはCPU単体がメインなのでそうとも言えないかもですが)?ノート搭載のRyzenとかと近いのかなと感じました。もしそうだとすると初代Ryzenの頃に問題になった「メモリ周りの不具合」が起きてしまうかもしれませんね…

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矢切の渡し

>Ryzenに近い構造だと考えればそれほど大きな間違いは無いのでしょうか>(もちろん向こうはCPU単体がメインなのでそうとも言えないかもです >が)?ノート搭載のRyzenとかと近いのかなと感じました。
RyzenでもGPU搭載のタイプなら合ってます。

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mobile-cat

 ユニファイドメモリを理解してもらうのにいい資料を見つけました。
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1053/318/html/1.jpg.html
この構成図(アーキテクチャ)とEVENTの7分48秒部分のM1の構成図を見比べてもらうと
理解してもらえるのではないかと思います。
 Ryzan7ではZen CCX x 2がFabricを介してDDR4につながってますが、M1では8core-CPUとGPU・Nrural Engie・周辺I/O系がつながっていると思ってもらえればいいと思います。

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mobile-cat

 追加でEventでのM1チップ画像が本当にM1チップならば搭載されているDRAMはたぶん2チップなので16GBは32Gbit品を2チップで64Gbit=8GB、16GBの場合は64Gbit品を2チップで128Gbit=16GBでDRAMの容量でM1チップは2種類あると思っていたのですが・・・
1チップで8GBのDDR4チップについてはこちらを。
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1219753.html

 

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管理人@うぉず

ユニファイドメモリーの詳しい解説、、、ありがとうございます!!!
そう考えるとしっかりと考えて作られているのですね。
なるほど・・・

>>メインメモリを増やすとチップサイズ増大によりチップの歩留まりが下がる分、コストが上がります。外部メモリも併用する方法もありますが、処理状況に合わせて内部メモリと外部メモリのデータ入れ替え機能の追加が必要です。

盲点でした。
いやぁ、、、かなり勉強になりました。
感謝ですm(_ _)m

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hirohito

ユニファイドメモリってなんのこっちゃと思い、調べてましたが、あくまで概念の名称だそうです。
使われてる物は、DRAMです。
今までと同じかは、技術的に詳しくありませんが、馴染みのあるメモリという事になるかと思われます。

坂上恵さんがYouTubeで、アップルシリコンmacを切り捨ててました笑
ユニファイドメモリについても上記のように述べられてたように記憶してます。

蓋を開けてみないと分かりませんが、intel製のmacより、パワー不足だろうという事です。

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管理人@うぉず

そうなんです。
私もちょっとずつ理解でき始めました。
DRAMなんですよねw
新しいメモリかと。笑

megumiさんの動画は先ほどちゃんと見てみました。
あぁいう方は貴重ですね。
Appleバンザーイみたいな動画だらけで違和感を感じていたので、
参考にするしないは別にして大切な存在だと思います。

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mobile-cat

 坂上恵さんのまとめのYouTubeをみましたが内容があまりに・・・・だったので2/3で見るのをやめました。 まあ、参考にしないでこんな人もいるのねぐらいがいいと思います。

 でも、M1チップ・M1搭載Macは自分も諸手を挙げて喝采も推奨も出来ませんし、普通の方々には勧められません。

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hirohito

まだ世に出てませんし、素人目に評価が難しいです〜。
アップルの進化が見れるのか楽しみでは有ります!

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mobile-cat

 その通りでまだ世に出ていないし、H/Wの不具合が出るかもしれないし、それぞれの人が動作して欲しいソフトが過不足無く動作するかもわからないので諸手を挙げて喝采も推奨も出来ないんです。 初物ずきの方や2台目,3台目の方でいざっという時はリカバリーが出来る人出ないと当面は勧められないと思ってます。

管理人@うぉず

いろんな意見がありますが、
彼女のような反対意見は必要ではありますよね。
参考にするしないは別にして・・・
絶賛レビューばかりだと逆に「ほんとかよー」と私は思っちゃいますので。。笑

おっしゃる通り普通の方にはおすすめできません。

ただ、、、、、欲しいですw

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mobile-cat

 これを最後にします。彼女の反対意見は参考になるならない以前の話でとてもじゃないですが技術者(元?)とは思えない意見なのでどうしても受け入れがたいんです。
 もう少し自分の持つ技術バックボーンを元にM1のメリット(長所)・デメリット(欠点)や、
ユニファイドメモリアーキテクチャにもメリットやデメリットもありますし、何故ポートが2つしかない点、マルチディスプレイが出来ない点、GPUが7コアと8コアの記述がある点等では無く、絶賛レビューやアップル信者に対するアンチ的な意見だけを延々述べられて、挙句にMacBook12インチとMacBookAir M1の重量比べ出した時は目が点になりました。

 あくまで自分の予想ですが、AppleはM1チップをMac mini,MacBookAir,MacBookProにとりあえず入れてまずは世に出して次につなげたのではないかと思います。Macminiの筐体内部の画像(https://iphone-mania.jp/news-328630/)を見ると、とりあえずMacminiに入れてみましたかんじですし、MacBookPro,MacBookAirもインテル版より小さい基板になって開いたスペースにバッテリを追加したので、M1チップの低消費電力効果と合わせて20時間近く動作しますではないかと。

 Dockを使ってもデュアルディスプレイが出来ない件の情報が上がってますね。
https://applech2.com/archives/20201112-apple-m1-mac-only-support-one-external-extended-monitor.html
使用方法にデュアルディスプレイ環境がある方は注意してください。

 

管理人@うぉず

これは私の意見ですが、
世のレビューは文系の「えへへ買っちゃった。」系が多いので
理系の方のレビューって貴重ではあると思います。

mobile-catさんのメディアとかYoutubeがあればぜひみたいです。笑
こうやってあーだこーだ言えるのも楽しいですからねv( ̄∇ ̄)ニヤッ

>>Macminiの筐体内部の画像(https://iphone-mania.jp/news-328630/)を見ると、とりあえずMacminiに入れてみましたかんじですし、MacBookPro,MacBookAirもインテル版より小さい基板になって開いたスペースにバッテリを追加したので、M1チップの低消費電力効果と合わせて20時間近く動作しますではないかと。

私もみました。
驚きましたね。
スペースを空けられるってことは純粋にエアフローも良くなるわけですから、
熱問題で色々と問題が続いていた状況が一変するかな?とも思いました。

バッテリーに革命が来るまでは仕方ないとは思っていましたが、
SoCで色々と面白い方向に変わっていきそうですね。
いやはや、、、楽しいです。

hirohito

最初、私もアップルの新しいメモリなのかと思いましたw
PCの仕組みとか興味なければ、勘違いしますよね笑

アップルわっしょい的な情報だけだと、いざデメリットが見えたらがっかりしますもんね。

メリット、デメリットをバランスよく考えて、自分にとって最善を見つけたいですね!(^^)

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mobile-cat

 DRAMをDDR4メモリ前提にコメントを書いていますが、もしM1ないしMシリーズや今後のAシリーズ用にDDR4コントローラを削除してUMA(Unifiled Memory Controller)に独自のメモリコントローラを組み込んでDDR4メモリセルと接続したようなDRAMメモリを開発していたら、それはアップル独自の新しいメモリ(ユニファイドメモリ)ともいえます。

 ラズベリーパイっという物があります。 これはシングルボードPCとも超小型PCとも言われています。また、インテルのCoreプロセッサや組み込み系チップをMini-ITX等のボードに搭載した産業向けPCやNUCミニPCがあります。 でも、あのYouTubeではパワーがない非力な製品なのでPCではないということなんです。

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hirohito

おお〜!メモリの技術的仕様の情報、ありがとうございます。
勉強になります!
知識不足で突っ込んだ話はできませんが、安定性を求めるなら、飛びつかず、世に出てからの様子を見た方が良さそうですね!

今の段階で、あくまでサブ機として、バグなり楽しめて、解決出来る人向けなのかもしれませんね!

管理人@うぉず

ですよね。笑笑
ややこしい書き方はやめていただきたいものです。笑

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矢切の渡し

私も遅ればせながら、坂上恵さんがYouTubeでアップルシリコンmacを切り捨ててましたのを見ました。組み込み系技術誌Interfaceの編集者が見たら論外レベル。唯一いい発言をしたのは、BTOユーザーにとってもわかりやすいようにユニファイドメモリという書き方をせずに、メモリをメインメモリとビデオメモリとで共用してることを簡潔かつ分かり易く書くべきということ。
この人はユニファイドメモリを散々こき下ろしてるが、容量と転送レート次第で良くも悪くもなる。また、元技術者なのに、PCのCPUに大容量メモリを搭載できない理由を技術的に詳しく説明できてない。正しくは、半導体のプロセスルールの都合でダイサイズが大きくなると歩留まりが下がってコストアップに繋がるのと、搭載メモリの制限が厳しくなるってこと。メインメモリを搭載したAppleシリコンSoCなるM1をPCに搭載できたのは、プロセスの微細化技術によってSoCがリーズナブルな価格で実現できたから。

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mobile-cat

 矢切の渡しさん、わかりやすい説明ありがとうございます。
プロセスの話が出ましたので追加でCPU等のロジック系のプロセスとDRAMのプロセスは違うので組み込み系チップのメモリのほとんどがSRAMとフラッシュで構成、大容量のDRAMを搭載する場合はM1チップのようなパッケージSoCになります。
 昔、某M電気のM32R/Dっという本当にマイコンロジックとDRAM(容量は2MBか4MBだったような記憶が)を1チップにしたマイコンチップもありましたがいまは後継を含めてなかったと思います。

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mobile-cat

 追加で矢切の渡しさんの書き込みをかりましてユニファイドメモリの搭載容量内におさまってCPU(キャッシュ含む)・GPU・Neural Engine等のメモリ共有・協調動作・転送レートの制御が破綻なくうまくいく場合はあえて言います爆速になりベンチマーク値をたたきだしますし処理も少ない電力で早く完了します。 しかし、逆に容量内におさまらなかったり、M1チップ外とのやり取り等でメモリ共有・協調動作がうまくいかなかったり・失敗した場合は目も当てられないことになる可能性もあります。 本田さんがM1について解説されてます。
https://japanese.engadget.com/apple-silicon-m1-100029407.html

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管理人@うぉず

うぉぉぉ!!!!!
これ!
求めていた情報です。
ありがとうございます!!!!!!m(_ _)m

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管理人@うぉず

エンジニアや理系の方には共感が湧きやすいのかな?
と勝手ながら思ってみていたのですが、
私の元に届くコメントやDMを見ているとそうではなさそうですね。笑

1つの意見として見るのがいいですね・・・

SoCになってスペースが空いて、
省電力になって熱が発生しづらいのであれば
少なくとも排熱処理に悩んでいた昨今の状況は改善されそうなのですが。。

そのあたり実際の使用感レビューが出てきてからですね。
あぁ、楽しみです・・・v( ̄∇ ̄)ニヤッ

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矢切の渡し

mobile-catさん、CPUなどのロジックとメモリのプロセス技術説明、ありがとうございます。本田さんのM1についての説明、申し分ないです。技術の進化に合わせて今までの知見をアップデートしていく必要がありそうです。
かつて某M電気がマイコンロジックとDRAMを1チップにしたeRAMを宣伝してたが、なぜGPU開発メーカーに営業を掛けないのかと思ってました。優れた製造技術があれば黙ってても客からオーダーが掛かると勘違いしてたようですが、しっかり新技術を宣伝して他所からオーダーを募るぐらいのことをして欲しかったですね。Tokinの今はなきプロードライザもプレステやPC用に限定せずに他用途にも展開するか積載セラミックコンデンサ(MLCC)大手の某社にライセンスすれば、状況が変わってたのにと思います。それにしても、日本のエレクトロニクスメーカー(特に半導体)は、技術はあっても製品の使い易さ、マーケティング、ユーザーメリットの追求をなぜおろそかにするのだろう。上手くやれば、IntelやクワルコムのようにベンダーロックインやTSMCのように市場での寡占状況を作れるのに。

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mobile-cat

 矢切の渡しさん、eRAMなつかしいですね〜、いま、どうなっているですかね。
私も技術を語るならば技術の進化に合わせて今までの知見をアップデートしインプットし続けないならば語るべきではないと思ってますので、少し前に技術の世界から身を引いた者としてはあまりでしゃばらないようにしないと昔の事ばかりを語る嫌われ老人になりたくないですから、ただね、かの言葉をかりて嫌われる勇気・馬鹿にされる勇気を持って指摘・否定しないとあの警察署の方から来ました、市役所の方から来ました、消防署の方から来ました論で先端の技術で戦っているらしい人に聞きました論で技術を語りそれを信じてしまう人を自分の気に入っているコミュニティの中でも少しでも減らさないとは思いコメントしました。 もう主旨から離れるコメントは書かないようにします。

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管理人@うぉず

>>もう主旨から離れるコメントは書かないようにします。

全然大丈夫です!!
気軽にコメントしてくださいませm(_ _)m

もし、コメントいただけるならYoutubeの方が多くの方に見ていただけるとは思います。汗
せっかくの素敵なコメントは多くの方に読んでいただきたいですからね。

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24KGOLD

うぉずさん、前回のコメントは失礼しました。
申し訳ありません。

ユニファイドメモリはM1チップに内蔵した共有メモリです。

大容量メモリが必要なデスクトップMacのユニファイドメモリの容量はどうなるんでしょうか?
Intel Mac Pro のように、ユニファイドメモリ 768GB 1.5TB をオプション選択できるのか、
それとも、ユニファイドメモリ128GB+DDR4メモリ or DDR5メモリを、
ユーザーが追加可能のような形にするのか、
後者の形が現実的ですが、どうなるんでしょう?

将来的にアップルはM1チップを、
高速処理CPU、低消費電力CPU、特定処理に特化したチップ、高速処理GPU、
これら全てを超高速接続したSSDも内包した大容量不揮発性ユニファイドメモリ、
このようなM1チップの進化系を目指しているのではないかと推測しています。
これは前にコメントしましたがメモリドリブンコンピュータです。

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管理人@うぉず

いえいえ、とんでもないです。
こうやってわいわいと話せるのが楽しいですからv( ̄∇ ̄)ニヤッ

それにしてもユニファイドメモリ、ドヤァ!
って言われたせいでだいぶ混乱しましたね。笑

選択できるかどうかも大切ですが、
増設できるかどうかも重要ですね。
後から増設できないtコストが跳ね上がりますから。。

この辺り、M1チップ搭載のMacに関して2021年は
激動の年になりそうですv( ̄∇ ̄)ニヤッ

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矢切の渡し

「技術の進化に合わせて今までの知見をアップデートしていく必要がありそうです。」というのは、自分への自戒も込めて書きました。

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矢切の渡し

24KGOLDさん、大容量メモリが必要なデスクトップMacのユニファイドメモリの容量については私も関心あります。ユニファイドメモリをオプション選択する方法だとチップからの距離が近くなる分だけ高速処理が期待できるが、コストが大幅に上がる。ユーザーがメモリ追加する方法だとコストの大幅アップは回避できるけどある一定以上の処理をさせるとパフォーマンスが落ちるというジレンマになりそうです。いっそのこと、ユニファイドメモリもキャッシュメモリにした方がいいのかなあ⁉︎

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24KGOLD

矢切の渡しさん、デスクトップMacのユニファイドメモリの扱いについては、
おそらく全てのM1チップ搭載Macで、
ユーザー交換不可でユニファイドメモリだけに統一して、
アップルストアのカスタマイズだけがメモリ容量を増やせる手段になり、
アップルストアのぼったくり価格メモリで、
ユニファイドメモリのコストアップを解消するつもりなのではないでしょうか?
アップルならやりそうです。
正直言って嫌ですけど、アップルはそんな事しないと否定できないのが悲しいです。
量産効果でユニファイドメモリの価格が下がるのを期待したいです。

Arm Mac Pro の筐体サイズが、Intel Mac Pro の半分位になる噂を聞いて、
Arm Mac Pro はおそらくこのようになるのではないかと推測しました。
M1チップにユニファイドメモリとGPUが内蔵されるので、
Intel Mac Pro のメモリとデュアルGPUのスペースが必要なくなり、    
M1チップの低消費電力も相まって、
Intel Mac Pro の半分位のサイズに出来るのではないでしょうか?
PCI-Expressは内蔵機器のために残し、
筐体デザインや冷却方法は、Intel Mac Pro を踏襲する形です。

Mac Pro のM1チップは、

・CPU・GPUの動作周波数を上げて、コア数を増やす

・CPUの動作周波数はブーストクロックで5GHz前後、コア数は、64~128コア

・GPUの性能は、NVIDIA・AMDを超える

・キャッシュメモリ・ユニファイドメモリの容量を増やす

・ユニファイドメモリはかなりの大容量を搭載できる

・Neural Engine を強化する

・おそらくWindowsも含めて最高の性能になるかもしれない

・ゲーミング性能も凄いので、ゲーミングMacが人気になるかもしれない

・Arm Windows が発売されたら、ゲーミングPCとして最高の性能になるかもしれない

iMac Pro は、基本的な性能は、Mac Pro と同じ

・コア数が32~64コア

・メモリ搭載量はMac Pro の半分位

・筐体デザインはPro Display XDR を踏襲して色はダークグレー

・ミニLED搭載 額縁が狭い 大画面化

iMacは、基本的にはiMac Pro と同じ

・コア数が16~32コア

・メモリ搭載量はiMacの半分位

・筐体デザインはPro Display XDR を踏襲して色はシルバー

・ミニLED搭載 額縁が狭い 大画面化

ユニファイドメモリもキャッシュメモリにするのは、
コストを無視すれば可能でしょうが高価になりそうですね。

将来的にアップルは、M1チップの性能向上で、フォン・ノイマン・ボトルネックを解消して、
メモリドリブンコンピュータを実現しようとしているのではないでしょうか?

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24KGOLD

ユニファイドメモリがユーザー交換不可でアップルストア限定で増設可能の推測は、
矢切の渡しさんへの返信を考えている時に、
Arm Mac Pro の筐体サイズが、Intel Mac Pro の半分位になる噂を思い出して、
Arm Mac Pro は、こうなるんじゃないかと推測していくうちに考え付きました。

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mobile-cat

 まず、定義としてEvent映像のチップ構成図で左側のCPU+GPU+NE+Cash+Fabric+IO部分がチップになったのをM1コア、DRAMはDRAMとし、M1コアとDRAMがパッケージ土台に実装、一つになったのをM1チップとします。(かの女史が空欄の箱についての言動に”えっ元技術者なのにそんなこともわからないの”と突っ込んでいた自分を思い出してしまった。) 次にSIP(システムインパッケージ)とはパッケージ技術を駆使して、高性能SoCと大容量メモリ、高精度アナログなどの複数のチップを接続し、1パッケージで大規模システムを実現したもので手法としては積み上げる方法と配線を含むビルドアップ基板上にチップを置きチップ間を接続する方法があります。 AppleのM1チップは後のビルドアップ基板上にチップを置きチップ間を接続する方法で搭載・接続後、モールド等で固めてた物がM1チップだと思います。
Event資料でもApple-design Packageと書かれています。SIPについては技術用語の連続ですがイメージとしてこちらを見て下さい。https://eetimes.jp/ee/articles/1912/04/news044.html
https://www.cqpub.co.jp/dwm/Contents/0059/dwm005900360.pdf

 したがって、M1チップはSIPなのでアップルストアであってメモリチップの載せ換絵や増設はまず出来ないと思います。 M1チップは全て同じ物であると書かれているのはEvent映像でE1チップの左側の四角いM1コアチップのことで右側のメモリは8GBと16GBでは搭載されているDRAMチップが異なっていて、最終的な一塊となったM1チップには8GBと16GBの2種類があると自分は思ってます。M1チップは容量に関係なく全て同じとの情報もありましたが標準が8GBなのにわざわざ16GBを搭載して8GB分を使えなくしているとはコスト的にも思えません。

 ユニファイドメモリの手法はあとからの追加やユーザーがカスタムすることが出来なくなりますがシステム全体を高速化する手段の一つではあるのです。 以前のノートPCならばメモリ・HDD(SSD)等の交換や強者はCPUの交換が出来ましたがメモリやHDD(SSD)の交換が出来るのは規格っと互換性やマージンがあったから出来たので、より速度や低消費電力を目指すとスマホやタブレットのような一塊やモジュール化で専用・モジュール化で最適化やマージンを削っていくことになるのではないかと、Appleは元々、Windows系より先の技術を使ったり規格を提唱したりしますのでどうしても周辺機器を含めて高価になりますし、オープン志向とは反対の技術情報を出さない秘密主義なのが困りもので嫌われていい規格も採用してもらえず対抗の規格を作られたりしてますから。

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24KGOLD

mobile-catさん、誤解を招く表現でしたが、
ユニファイドメモリがユーザー交換不可でアップルストア限定で増設可能の意味は、
mobile-catさんが定義されたM1チップの8GBバージョンと、16GBバーションがあり、
アップルストアのカスタマイズで選択できるという意味で書きました。
Mac Pro M1チップ 64コア ユニファイドメモリ2048GB
Mac Pro M1チップ 128コア ユニファイドメモリ4096GB

ユニファイドメモリ128GB+DDR4メモリ or DDR5メモリの意味も、
mobile-catさんが定義されたM1チップの128GBバージョン
+ユーザーが増設可能なDDR4メモリ or DDR5メモリという意味です。
SSD+HDDを組み合わせたフュージョンドライブみたいなイメージです。

私はアップル製品が好きなだけの素人です。

24KGOLD

Intel Mac Pro の一枚あたりの最大メモリ容量は128GBで、
M1チップにはユニファイドメモリが8GB×2=16GBの形で実装されているようなので、
Mac Pro のM1チップは、8コアに対して、128GB×2=256GBと考えると、
64コアに対して、128GB×16=2048GB
128コアに対して、128GB×32=4096GB
Intel Mac Pro のメモリ搭載量を超える事を考えるとこんな感じかもしれないです。

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mobile-cat

 歩留まりを考慮しなければSIP技術を使って、DRAMは積層で大容量化(サムスンのチップのように4枚を積み上げ)、Mxコアにさらに1Tや2Tフラッシュ(1チップ)を1チップ化したMxチップは作ることは出来ると思います。 部品は存在しますから。

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