ユニファイドメモリとは？
ユニファイドメモリとは、CPUやGPUなどが使用するメモリの異なる部分間でコピーされるデータの冗長性を最小限に抑えるものです。コピーは時間がかかり、メモリ容量を無駄に消費します。従来のメモリ実装では、一部のRAMがGPU用に予約されています。ノートパソコンのRAMが16GBと表示されており、そのうち2GBがGPUに割り当てられている場合、システムタスクには14GBしか利用できません。AppleはこれをUMAで解決し、メモリの割り当てをスムーズにし、パフォーマンスを向上させました。
コンピューターにユニファイドメモリが必要な理由
Apple Siliconのユニファイドメモリアーキテクチャは、コンピューターのメモリシステムにいくつかの変革をもたらしています。Appleは、RAMとコンピューティングユニットの接続方法の変更から、メモリアーキテクチャの再定義に至るまで、メモリシステムの設計方法を変更してシステム効率を向上させています。
その一方で、新しいアーキテクチャはCPU、GPU、ニューラルエンジンの間で競合を発生させ、システムが要求するRAMの量を増加させます。
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ユニファイドメモリの機能
一般的なシステムの場合、RAMはマザーボードのソケットを介してCPUに接続されます。この接続はCPUに送信されるデータ量を制限します。
一方、Apple Siliconは、RAMとSoCを同じ基板に搭載しています。RAMはこのアーキテクチャではSoCの一部ではありませんが、AppleはRAMをSoCに接続するためにインターポーザ基板（ファブリック）を使用しています。インターポーザは、SoCとRAMの間に挟まれたシリコンの層に過ぎません。
従来のソケットがワイヤーに依存してデータを伝送しているのに対し、インターポーザはシリコン貫通電極を使用してRAMをチップセットに接続できるようにしています。つまり、Appleのシリコン技術を採用したMacBookは、RAMをパッケージに直接組み込むことで、メモリとプロセッサ間のデータ転送速度を高速化させているのです。RAMはデータが必要な場所（プロセッサ）に物理的にも近いため、データが必要な場所に迅速に到達できます。
RAMをチップセットに接続する方法の違いにより、高いデータ帯域幅へのアクセスが可能となっています。
上記の違いに加えて、AppleはCPUとGPUがメモリシステムにアクセスする方法も変更しました。
前述の通り、従来の設定ではGPUとCPUは異なるメモリプールを持っています。Appleは逆に、GPU、CPU、ニューラルエンジンが同じメモリプールにアクセスできるようにしています。したがって、データを1つのメモリシステムから別のメモリシステムへ転送する必要がなく、これによりシステム効率がさらに向上します。
これらすべてのメモリアーキテクチャの違いにより、ユニファイドメモリシステムはSoCに高いデータ帯域幅を提供しています。
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必要なユニファイドメモリの容量は？
ユニファイドメモリアーキテクチャの基礎について理解すれば、どれぐらいの容量を必要とするかも分かります。
ユニファイドメモリアーキテクチャは多くの利点を持っている一方で、欠点もいくつかあります。まず、RAMはSoCに接続されているため、システムのRAMを自分でアップグレードすることができません。さらに、CPU、GPU、ニューラルエンジンは同じメモリプールにアクセスするため、システムが必要とするメモリの量が劇的に増加します。
したがって、インターネットやワードプロセッサを頻繁に使用する方であれば、8GBのRAMは十分すぎるほどです。ただし、Adobe Creative Cloudプログラムを頻繁に利用する場合は、16GBモデルの方がおすすめです。コンピューターで写真、動画、グラフィックをよりスムーズに編集できるためです。
大量の深層学習モデルをトレーニングしたり、多くのレイヤーと4K映像を含む動画タイムラインを扱ったりしている場合は、128GBのRAMを搭載したM1 Ultraをご検討ください。