M4 vs. M3: Apple の最新チップはどれだけ優れているのか?

Appleは、2024年春にiPad Proで初めて搭載されたM4チップに続き、Macへの搭載を開始しました。しかし、すべてのMacにM4が搭載されているわけではありません。一部のMacは、それ自体が優れたパフォーマンスを発揮し、最上位のMacBookやMacに搭載されている前世代のM3チップを依然として搭載しています。これらのデバイスは、今後数ヶ月以内にM3チップへの切り替えが進むと予想されています。

つまり、M3 MacとM4 Macの間には明確な二分法があり、アップグレードすべきかどうかが大きな問題となります。M4はM3から大幅にアップグレードできるのでしょうか？それとも、古いチップを使い続けるのが妥当でしょうか？M3とM4はそれぞれどのようなパフォーマンスを発揮し、内部ではどのように動作するのでしょうか？私たちは、M3とM4の類似点と相違点をすべて分析し、どちらを購入すべきかを明確に理解できるようにしました。

これらのチップはどこで見つかりますか?

現在、M4チップはMacBook Pro、iMac、Mac miniの3機種に搭載されています。iPad Proにも搭載されています。これらのデバイスすべてに搭載されているベースM4チップに加え、MacBook ProとMac miniにはM4 Proが搭載されており、MacBook ProにはハイエンドのM4 Maxオプションも用意されています。

Appleは明らかにすべてのMacにM4を搭載する計画を進めています。MacBook Airは2025年春に、Mac StudioとMac Proは同年半ばにそれぞれ搭載される予定です。そうなれば、すべてのMacが同じチップファミリーに属することになりますが、これは同社にとって長年の試みではありませんでした。

前述の通り、iPad ProにもM4が搭載されています。AppleはiPad AirにもM4を搭載する可能性が高いでしょう（現行モデルはM2を搭載しています）。iPad Airの次期アップデートは2025年初頭、おそらくMacBook Airと同時期にリリースされるでしょう。

MacBook Airといえば、現在M3チップを搭載できるのはMacBook Airだけです。Mac StudioとMac ProはまだM4チップを搭載していませんが、M3世代は完全にスキップされています。つまり、M2 MaxまたはM2 Ultraチップが搭載されているということです。

内部では何が違うのでしょうか?

M3チップとM4チップには内部的にいくつかの違いがありますが、それらは大きな違いというよりは微妙なものであり、AppleがM2からM3に移行した際に経験した変化ほど重要ではありません ― 少なくとも理論上は。実際のパフォーマンスの違いについては後ほど説明します。

M3とM4はどちらも3nm製造プロセスで製造されており、これが変更点が比較的少ない理由の一つです（M2は5nmチップでしたが、3nmへの移行によりAppleはパフォーマンスと効率を大幅に向上させることができました）。ただし、M4は第2世代の3nmチップであり、効率と出力に若干の改善が見られる点も注目に値します。

すぐに違いがわかるのは、各チップに搭載されているコアの数です。M3は、4つのパフォーマンスコアと4つの効率コアで構成される8コアCPUを搭載しています。これに、モデルに応じて8コアまたは10コアのGPUと16コアのニューラルエンジンが加わります。

一方、M4ではこれらの数値がさらに向上します。iPad ProのM4は、構成に応じて9コアまたは10コアのCPU（パフォーマンスコアが3つまたは4つ、効率コアが6つ）を搭載し、MacシリーズのM4は10コアCPUです。どちらのモデルも、10コアGPUと16コアのニューラルエンジンを搭載しています。つまり、価格に見合ったコア数が追加され、パフォーマンスの向上に貢献します。

ニューラルエンジンに関しては、AppleはM4で毎秒38兆演算（TOPS）を実現し、「今日のAI搭載PCのどのニューラル処理ユニットよりも強力」だと述べています。比較対象として、M2は15.8 TOPS、M3は18 TOPSに達すると報じられています。Appleはまた、M1 Maxチップに搭載されているニューラルエンジンの3倍の速度だとも主張しています。

これはM4の大きな勝利のように見えますが、Tom's Hardwareによると、それだけではありません。同メディアによると、M4のスコアはINT8データ型で38 TOPSです。一方、M3はFP16精度で18 TOPSでした。これら2つのスコアをINT8に換算すると、その差は約5%でM4が優勢となり、2つのチップの見かけ上の2倍の差よりもはるかに小さい値となります。

他にも注目すべき違いがいくつかあります。M4は280億個のトランジスタを搭載しているのに対し、M3は250億個です。また、メモリ帯域幅は前世代の100Gbpsに対し、M4は120Gbpsです。さらに、M4には、それ以前のAppleチップには搭載されていなかった専用のディスプレイエンジンが搭載されており、iPad ProのOLEDディスプレイの制御に使用されています。

さらに、M4ではメモリがM3の8GBから最大16GBに倍増し、構成が進むにつれてRAM容量も増加します。これにより生産性とマルチタスク性能が大幅に向上し、Appleがここ数年抱えてきた不満も解消されます。

パフォーマンス

Appleの新しいM4 Macのレビューを開始できたので、このチップがM3と比べてどれほど優れているかは分かっています。しかし、Appleがレビュー用に送ってくれたチップの構成のため、ベンチマークでM4とM3を直接比較することはできませんでした。新しいMacBook Proと最新のMac miniの両方でM4 Proモデルを受け取りました。しかし、M3シリーズMacのレビューでは、M3 MacBook Air、M3 iMac、そしてM3 Max MacBook Proを受け取りました。そのため、以下の比較は完全に同一ではありません。

さて、パフォーマンスを見てみましょう。私たちのテストでは、MacBook AirのM3チップは、Cinebench R24でシングルコアとマルチコアのパフォーマンスでそれぞれ141と601を記録し、HandBrakeでビデオをレンダリングするのに109秒かかりました。

では、M4 Proと比較してみましょう。MacBook Proでは、M4 ProはCinebench R24でそれぞれ179と1,752のスコアを記録し、動画のレンダリング時間は49秒でした。これは、全般的にパフォーマンスが大幅に向上したことを示しています。

M3はエントリーレベルのチップで、M4 Proの方がはるかに高性能であることを考えると、これは必ずしも公平とは言えません。しかし、MacBook Proに搭載されているM4 ProとM3 Maxを比較するとどうなるでしょうか？結局のところ、M3 MaxはM4 Proより1ランク上のチップです。

14インチMacBook Proでは、M3 MaxはCinebench R24で139と1,522のスコアを記録し、HandBrakeでは53秒かかりました。これは、下位クラスのチップであるにもかかわらず、M4 Proがあらゆるシナリオで圧倒的に優位に立っていることを示しています。これは、Appleが最新チップでパフォーマンスをいかに向上させてきたかを示しています。

もう一つ考慮すべき点があります。M4にはダイナミックキャッシング、メッシュシェーディング、ハードウェアアクセラレーションによるレイトレーシングが搭載されています。これらはAppleユーザーにとって目新しいものではなく、M3シリーズにも既に搭載されています。しかし、iPad ProにM2が搭載されていた当時は、これらの機能は搭載されていませんでした。したがって、M4がM3に対して優れている点ではありませんが、M4搭載iPad Proの購入を検討しているなら、検討する価値はあります。

適切なコンピュータを選ぶのは簡単ではありません。bのガイドをご覧ください。