Apple M4 ベンチマークまとめ

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1. はじめに

1.1. M4チップの発表と概要

Appleは2024年5月7日に開催されたApple Eventにおいて、Appleシリコンの最新世代となる「M4」チップを発表した 1。このチップは当初、新型iPad Pro専用として導入されたが 2、その後、2024年10月にはM4チップを搭載したiMac、Mac mini、MacBook Proが発表され、さらに高性能版である「M4 Pro」および「M4 Max」も登場した 5。これにより、M4はAppleの製品ラインナップ全体に展開される基盤技術としての位置づけが明確になった。

1.2. M4チップファミリーの技術仕様

M4チップは、第2世代の3nmプロセス技術を採用し、280億個のトランジスタを集積している 2。標準のM4チップは、最大10コアのCPU（高性能コア4基 + 高効率コア6基）、10コアのGPU、そして毎秒38兆回（38 TOPS）の演算能力を持つ16コアのNeural Engineを搭載する 1。メモリ帯域幅は120GB/sである 6。

M4 ProおよびM4 Maxは、M4をベースにコア数やメモリ帯域幅を拡張したバリエーションである 5。M4 Proは最大12コアCPU（高性能コア8基 + 高効率コア4基）、最大20コアGPUを搭載し、メモリ帯域幅は273GB/sに向上する 5。最上位のM4 Maxは、最大16コアCPU（高性能コア12基 + 高効率コア4基）、最大40コアGPUを搭載し、メモリ帯域幅は最大546GB/sに達する 5。また、M4 ProとM4 Maxは新たにThunderbolt 5に対応し、より高速なデータ転送が可能となっている 5。

チップCPUコア数 (高性能+高効率)GPUコア数Neural Engineメモリ帯域幅Thunderbolt搭載デバイス例 (2024年11月時点)出典
M4最大10 (4+6)1016コア (38 TOPS)120GB/sThunderbolt 4iPad Pro, MacBook Air, iMac, Mac mini, MacBook Pro (ベースモデル)1
M4 Pro最大12 (8+4) or 14 (10+4)最大2016コア273GB/sThunderbolt 5Mac mini, MacBook Pro5
M4 Max最大16 (12+4)最大4016コア最大546GB/sThunderbolt 5MacBook Pro5

注: M4搭載iPad ProおよびMacBook Airの一部モデルでは、CPUコア数（9コア：3+6）やGPUコア数（8コア）が異なる場合がある 6。

1.3. M4チップ搭載デバイス

2024年11月時点で、M4チップファミリーは以下のデバイスに搭載されている。

  • iPad Pro (M4): 2024年5月発表。11インチおよび13インチモデルが存在し、M4チップを最初に搭載したデバイス 3。
  • MacBook Air (M4): 2025年3月発表（発表時期の記載に揺れがあるが、ここでは記事内容に従う 10）。13インチおよび15インチモデルがあり、スカイブルーの新色が登場 9。
  • iMac (M4): 2024年10月発表。24インチモデルで、M3搭載モデルからのアップデート 5。
  • Mac mini (M4, M4 Pro): 2024年10月発表。M4またはM4 Proチップを選択可能 5。
  • MacBook Pro (M4, M4 Pro, M4 Max): 2024年10月発表。14インチおよび16インチモデルがあり、搭載チップに応じてM4、M4 Pro、M4 Maxが選択可能 5。

2. CPU性能分析

2.1. Geekbench 6 ベンチマークスコア

Geekbench 6は、クロスプラットフォームでCPUのシングルコアおよびマルチコア性能を測定する標準的なベンチマークツールである。M4チップファミリーのスコアは、前世代のApple Siliconや競合チップと比較して大幅な向上を示している。

  • M4 (標準モデル):
  • iPad Pro (M4)搭載モデルのGeekbench 6スコアは、シングルコアで約3,767、マルチコアで約14,677と報告されている 13。別の報告では、シングルコアが3,595〜3,810、マルチコアが13,910〜14,677の範囲で確認されている 14。
  • Macデバイス (iMac, Mac mini, MacBook Pro) に搭載されたM4 (10コアCPU @ 4.4 GHz) のシングルコアスコアは、Geekbench公式サイトの集計によると、約3,700〜3,800の範囲に分布している 15。
  • M4 Pro / M4 Max:
  • M4 Pro (12コアCPU @ 4.5 GHz) 搭載Mac miniのシングルコアスコアは約3,827 15。14コアCPU搭載モデルでは約3,873 (MacBook Pro) や約3,824 (Mac mini) となっている 15。マルチコア性能は、M4 Pro (48GBメモリ搭載モデル) で22,669というスコアが報告されている 16。
  • M4 Max (16コアCPU @ 4.5 GHz) 搭載MacBook Proのシングルコアスコアは約3,917〜3,921に達し 15、別の報告では4,060という非常に高い値も確認されている 16。マルチコアスコアは26,675と報告されており 16、これはM4 Proを大きく上回る。

2.2. 性能比較

  • M4 vs M3/M2/M1:
  • M4のGeekbench 6シングルコアスコア (約3,767) は、M3 (約3,087) に対して約22%、M2 (約2,593) に対して約45%、M1 (約2,355) に対して約60%高い 13。
  • マルチコアスコア (約14,677) は、M3 (約11,591) に対して約27%、M2 (10コア、約9,700前後と推定) に対して約50%以上、M1 (8コア、約8,412) に対して約75%高い 1。Appleの公式発表では、M4はM2搭載のiPad Proと比較してCPU性能が最大1.5倍高速であるとされている 1。また、M3と比較しても最大50%高速化されているとの情報もある 2。
  • M4 Max (シングルコア約4,060, マルチコア約26,675) は、M3 Max (シングルコア約3,131, マルチコア約21,000前後と推定) と比較しても、シングルコアで約30%、マルチコアで約27%程度の性能向上を示している 15。
  • M4 vs 競合チップ:
  • M4搭載MacBook Airは、最速のIntelベースMacBook Airと比較して、Excelのスプレッドシート計算が最大4.7倍、Photoshopの写真編集が最大3.6倍高速であるとされる 10。
  • ウェブブラウジング性能は、Intel Core Ultra 7プロセッサ搭載のWindowsノートPCと比較して最大60%高速であると主張されている 10。
  • M4 Maxのマルチコア性能 (Geekbench 6: 26,675) は、Intel Core Ultra 9 285KなどのハイエンドモバイルCPUをも上回る、あるいはそれに匹敵するレベルにあることが示唆されている 17。

2.3. Cinebench ベンチマークスコア

Cinebenchは、CPUのレンダリング性能を測定するベンチマークであり、特にマルチコア性能の評価に用いられる。

  • M4搭載Mac miniのCinebench 2024スコアは、マルチコアで965 pts、シングルコアで1,174 ptsと報告されており、これは2024年時点の高性能ノートPCと比較してもトップクラスの性能であると評価されている 19。
  • M4 Max搭載機は、CinebenchにおいてM3 Maxに迫る性能を発揮することが報告されている 20。

これらのベンチマーク結果から、M4チップファミリーは、シングルコア、マルチコアの両方において、前世代のApple Siliconから着実な性能向上を遂げていることが確認できる。特にM4 Maxは、モバイル向けチップとして極めて高いCPU性能を実現している。

3. GPU性能分析

3.1. GPU仕様

M4チップファミリーのGPUは、10コア構成を基本とし、Pro/Maxモデルではコア数が増加する 1。第2世代3nmプロセスによる効率向上に加え、以下の特徴を持つ。

  • Dynamic Caching: GPUメモリをリアルタイムかつ動的に割り当てることで、メモリ使用効率を最適化し、性能を向上させる 1。
  • ハードウェアアクセラレーテッド・メッシュシェーディング: ジオメトリ処理の効率を高め、より複雑なシーンのレンダリングを可能にする 1。
  • ハードウェアアクセラレーテッド・レイトレーシング: 光の挙動を物理的にシミュレートするレイトレーシング処理を高速化し、よりリアルなグラフィックス表現を実現する。これはM3世代から引き継がれた機能である 1。
  • AV1デコード: 高効率なビデオコーデックであるAV1のハードウェアデコードに対応し、ストリーミング動画再生時の電力効率を高める 3。

3.2. Geekbench Metal ベンチマークスコア

Geekbench Metalスコアは、macOSおよびiOSのグラフィックスAPIであるMetalを使用したGPUの演算性能を示す。

  • M4 (標準モデル): iPad Pro (M4) で測定されたMetalスコアは約53,500〜53,800である 13。
  • M4 Pro / M4 Max: M4 Pro (16コアGPU, 48GBメモリ) 搭載機で111,119、M4 Max (GPUコア数不明, 128GBメモリ) 搭載機で192,532というスコアが報告されている 16。
  • 性能比較 (M4 vs M3/M2/M1): M4のMetalスコア (約53,792) は、M3 (約47,420) に対して約13%、M2 (約44,620) に対して約21%、M1 (約32,176) に対して約67%高い 13。AppleはM4のGPU性能について、M2搭載iPad Proと比較して最大4倍高速な3Dレンダリング性能を持つとしている（特定のアプリケーション、例えばOctaneを使用した場合）1。

3.3. 3DMark ベンチマークスコア

3DMarkは、主にゲーム性能を測るためのグラフィックスベンチマークである 21。M4ファミリーに関する日本語サイトでの具体的な3DMarkスコアの言及は限定的だが、ある情報源では独自の計算値として以下のような相対的な性能指数が示されている 23。これらの数値は公式なベンチマークスコアではない点に注意が必要である。

  • M4 (10コアGPU): 1074.75
  • M4 Pro (16コアGPU): 2377.06
  • M4 Pro (20コアGPU): 2548.55
  • M4 Max (32コアGPU): 4442.29
  • M4 Max (40コアGPU): 5205.57

3.4. 性能向上要因

M4のGPU性能向上は、コア数の増加（M2比）やアーキテクチャ改善（Dynamic Caching, メッシュシェーディング）に加え、メモリ帯域幅の拡大（M3の100GB/sからM4の120GB/sへ）やGPUクロック周波数の向上などが寄与していると考えられる 5。全体として、前世代比で15%から30%程度の性能向上が見られるとの分析もある 24。

4. Neural Engine (NPU) 性能分析

4.1. Neural Engine 仕様

M4チップは、16コア構成のNeural Engine (NPU: Neural Processing Unit) を搭載している 1。その最大演算性能は毎秒38兆回 (38 TOPS) に達し、Apple史上最速のNeural Engineであるとされている 1。これは、Appleが初めてNeural Engineを搭載したA11 Bionicチップ（iPhone Xなどに搭載）と比較して60倍高速である 25。

4.2. Geekbench AI ベンチマークスコア

Geekbench MLは、機械学習タスクにおける推論性能を測定するベンチマークである。M4 Pro搭載Mac miniを用いたテスト結果が報告されている 27。

精度Apple M4 ProApple M2Apple M1
Single Precision581434332215
Half Precision377172785712356
Quantized513833171712165

出典: 27

この結果は、M4 ProのNeural Engineが、M2やM1と比較して、特に量子化 (Quantized) 演算や半精度 (Half Precision) 演算において大幅に性能向上していることを示唆している。M4 ProはM2に対して約1.6倍、M1に対して約4.2倍のQuantizedスコアを記録している。

4.3. AIタスクにおける性能

M4の高いNeural Engine性能は、デバイス上でのAI機能（例: 画像認識、自然言語処理、機械翻訳など）の高速化に寄与する 2。これにより、クラウドへのデータ送信なしに高度なAI処理を実行でき、プライバシー保護と応答性の向上に繋がる。また、プロ向けのアプリケーションにおけるAI支援機能（例: Final Cut Proでのオブジェクトトラッキング、Pixelmator Proでの超解像など）のパフォーマンス向上も期待される。M4搭載iPad Proは、AIタスクにおいて、同等の性能を持つWindows PCの1/4の消費電力で動作するとの主張もある 26。

5. 電力効率と実利用パフォーマンス

5.1. 電力効率

M4チップは第2世代3nmプロセス技術を採用しており、性能向上と同時に電力効率の改善も実現している 2。

  • Appleの発表によると、M4はM2と同じ性能を半分の電力で実現できる 1。
  • また、競合する最新の薄型軽量ノートPC向けチップと比較して、同じ性能を1/4の電力で達成できると主張されている 26。
  • AV1デコードへのハードウェア対応により、対応するストリーミング動画の再生時の電力消費が削減される 3。

5.2. 消費電力レビュー

実際のデバイスにおける消費電力の測定例も報告されている。

  • M4搭載Mac mini:
  • アイドル時: 約7.5W 28
  • Youtube動画視聴時: アイドル時とほぼ変わらず約7.5W 28
  • スリープ時: 約3W 28
  • 電源OFF時: ほぼ0W 28 これは、従来のミニPCやノートPCと比較しても非常に低い消費電力である 28。
  • M4 Max搭載MacBook Pro:
  • Lightroom ClassicでのRAW現像書き出し（150枚程度）のような高負荷時でも、ピーク消費電力は50W程度に留まることが報告されている 29。通常の動画編集や現像作業では15W以下で推移することが多いとされる（画面収録時を除く）29。

5.3. バッテリー駆動時間

高い電力効率は、ノートブック製品のバッテリー駆動時間にも貢献している。

  • M4搭載MacBook Air (13インチ/15インチ): 最大18時間のビデオ再生、最大15時間のワイヤレスインターネット利用が可能 9。
  • M4搭載MacBook Pro (14インチ): ビデオストリーミングで最大24時間という、MacBookシリーズ史上最長のバッテリーライフを達成したモデルもある 30。ただし、これは特定の構成や使用条件による可能性があるため注意が必要である。M3 Max搭載モデルと比較してバッテリー動作時間が最大18時間から22時間に向上したとの報告もある 20。
  • M4搭載iPad Pro (13インチ): Wi-Fiでのインターネット利用、ビデオ再生で最大10時間 6。

5.4. 実利用パフォーマンス

ベンチマークスコアだけでなく、実際のアプリケーションにおけるパフォーマンスも向上している。

  • レンダリング: M4はOctaneのようなプロ向けレンダリングアプリで、M2比最大4倍高速 3。
  • 写真編集: M4搭載MacBook Airは、M1搭載機比でAdobe Photoshopでの写真編集が最大2倍高速 10。
  • 表計算: M4搭載MacBook Airは、M1搭載機比でMicrosoft Excelのスプレッドシート計算が最大1.6倍高速 10。
  • 動画編集: M3世代ですでに4K素材の編集が快適に行えると評価されていたことを踏まえると、M4ではさらに余裕を持った編集が可能であると考えられる 31。M4の高いNPU性能は、Final Cut Proなどの編集ソフトにおけるAI機能の高速化にも寄与する。
  • マルチディスプレイ: M4搭載MacBook Airは、内蔵ディスプレイに加えて最大2台の外部ディスプレイ接続をサポートする 9。M4 Pro/Max搭載機では、より多くの、あるいは高解像度/高リフレッシュレートのディスプレイ接続が可能となる 8。

これらの結果は、M4チップが単にベンチマークスコアを向上させるだけでなく、実際の作業効率やバッテリー持続時間といったユーザー体験全体を改善することを示している。

6. 結論

Apple M4チップファミリーは、第2世代3nmプロセス技術を基盤とし、CPU、GPU、Neural Engineの各コンポーネントにおいて顕著な性能向上を実現している。

  • CPU性能: M4は前世代のM3と比較してシングルコアで約20%以上、マルチコアで約25%以上の性能向上を示し、M2比では最大50%の高速化を達成している。M4 Maxは、現行のモバイル向けチップとして最高クラスの演算性能を提供する。
  • GPU性能: Dynamic Cachingやハードウェアアクセラレーテッド・レイトレーシング/メッシュシェーディングといった新技術の導入により、グラフィックス性能も着実に向上している。MetalベンチマークではM3比で約13%の向上、特定のレンダリングタスクではM2比で最大4倍の高速化が報告されている。AV1デコード対応も電力効率改善に寄与する。
  • Neural Engine性能: 38 TOPSという演算性能はApple史上最速であり、M2比で約1.6倍、M1比で4倍以上のAI推論性能（Geekbench ML Quantizedスコア）を示す。これにより、デバイス上での高度なAI処理能力が大幅に強化された。
  • 電力効率と実利用: 性能向上と同時に優れた電力効率を維持しており、特にアイドル時や低負荷時の消費電力は極めて低い。これにより、MacBookシリーズでは長時間のバッテリー駆動が可能となり、実際のアプリケーションにおける応答性や処理速度も向上している。

M4チップファミリーは、iPad ProからMacBook Air、iMac、Mac mini、MacBook Proに至るまで、幅広いApple製品に展開され、それぞれのデバイスクラスにおいて高いパフォーマンスと効率を提供する。特に強化されたNeural Engine性能は、今後のmacOSやiOSにおけるAI機能の進化と普及を加速させる重要な要素となることが予想される。M4 Pro/MaxにおけるThunderbolt 5の採用は、プロフェッショナルユーザーにとっての接続性と拡張性をさらに高めるものである。総じて、M4チップはApple Siliconの進化における重要なステップであり、モバイルコンピューティングの性能基準を再び引き上げるものと評価できる。

引用文献

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  18. 確実に進化したM4 MacBook Pro。だけどこれならM3でも良くない？ | ギズモード・ジャパン, 4月 17, 2025にアクセス、 https://www.gizmodo.jp/2024/11/same-old-m4-macbook-pro-review.html
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  28. M4 Mac mini 消費電力調べてみた – MASAの人生下り坂, 4月 17, 2025にアクセス、 https://blog.masa-learning.com/2025/01/07/macmini-watt/
  29. 【Apple】M4 Mac mini を持ち出すことの引き続きの検討と消費電力について考察をしていく！, 4月 17, 2025にアクセス、 https://www.youtube.com/watch?v=QOaoaOJix44
  30. M4搭載MacBook Pro先行レビュー。最高の“買い替えモデル”だ！ | Mac Fan Portal, 4月 17, 2025にアクセス、 https://macfan.book.mynavi.jp/article/29988/
  31. 【買うべきはコレ！】M4？M3？それともM2？？MacBook Airの選び方教えます ※固定コメントも確認して下さい – YouTube, 4月 17, 2025にアクセス、 https://www.youtube.com/watch?v=vP4__AWPurg
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