iOS ハードウェアガイドガイド
ハードウェアモデル
以下のリストに、さまざまな世代の iOS デバイスをまとめてあります。現在のデバイスシェーダーのパフォーマンスとは、gfxbench で、ベンチマークを使い、ハードウェア性能の違いを比較できます。
iPhone モデル
iPhone 3GS
- 画面: 320x480 ピクセル、LCD 163ppi
- ARM Cortex A8、600 MHz CPU
- PowerVR SGX535 グラフィックスプロセッサー
- 256MB のメモリ容量
- ビデオキャプチャ機能つきの 3 メガピクセルカメラ
- GPS 対応
- コンパスに対応
iPhone 3GS: シェーダー対応したハードウェア、ピクセルライティング (バンプマップ) は同時には画面の限られた領域のみ対応。
複雑なゲームでスクリプティングの最適化が必要。2012 年 7 月時点でのアプリマーケットの平均的なハードウェア。
iPhone 4
- 画面: 960x640 ピクセル、LCD 326 ppi、800:1 コントラスト比。
- Apple A4 1 GHz ARM Cortex-A8 CPU
- PowerVR SGX535 GPU
- 512MB のメモリ容量
- 背面カメラ:5.0メガピクセル裏面照射型 CMOS センサー。30 fps で720p HD 画質のビデオ撮影。LED フラッシュ付。
- 全面 0.3 メガピクセル（ VGA ）ジオタグつき、タップフォーカス機能、および 480p SD ビデオ 30 fps
- GPS 対応
- コンパスに対応
iPhone 4S
- 画面: 960x640 ピクセル、LCD 326 ppi、800:1 コントラスト比。
- Apple A5 デュアルコア 1 Ghz ARM Cortex-A9 MPCore CPU
- デュアルコア PowerVR SGX543MP2 GPU
- 512MB のメモリ容量
- 背面カメラ:赤外線カットフィルター付 8 メガピクセル裏面照射型センサー。 30 fps で 1080p HD 画質のビデオ撮影が可能。
- 全面 0.3 メガピクセル（ VGA ）ジオタグつき、タップフォーカス機能、および 480p SD ビデオ 30 fps
- GPS 対応
- コンパスに対応
iPhone 4S は新しい A5 チップにより、複雑なシェーダーをスクリーン全体にレンダリングすることができます。イメージエフェクトであっても実現可能です。しかし、シェーダー最適化は依然として決定的に重要。しかしゲームがデバイス性能を限界まで使用していない場合、PC と同様にこの世代のデバイスでは、スクリプティングおよびゲームプレイの最適化は時間の無駄になります。
iPhone 5
- 画面: 1136x640 ピクセル、LCD at 326 ppi.
- Apple A6 デュアルコア 1.3 GHz Apple がデザインした ARMv7s CPU
- トリプルコア PowerVR SGX543MP3 GPU
- LPDDR2 の 1GB メモリ
- 背面カメラ:赤外線カットフィルター付 8 メガピクセル裏面照射型センサー。 30 fps で 1080p HD 画質のビデオ撮影が可能。
- 全面 1.3 メガピクセル タグつき、タップフォーカス機能、および 720p SD ビデオ 30 fps
- GPS 対応
- コンパスに対応
iPhone 5S
- 画面: 4" 1136x640 ピクセル、LCD at 326 ppi.
- Apple A7 Dual-Core 1.3Ghz Apple がデザインした ARMv8 64-bit CPU
- M7 モーション コプロセッサー
- PowerVR. G643 （4クラスタ）
- LPDDR3 の 1GB メモリ
- 背面カメラ:赤外線カットフィルター付 8 メガピクセル裏面照射型センサー。 30 fps で 1080p HD 画質のビデオ撮影が可能。
- 全面 1.3 メガピクセル タグつき、タップフォーカス機能、および 720p SD ビデオ 30 fps
- GPS と GLONASS 対応
- コンパスに対応
- 3軸のジャイロ
- 近接センサー
- アンビエントライトセンサー タッチID 指紋識別センサー
iPhone 6(+)
- Screen iPhone6: 4.7" 1134x750 ピクセル, LCD at 326 ppi.
- Screen iPhone6+: 5.5" 1920x1080 ピクセル, LCD at 401 ppi.
- Apple A8 Dual-Core 1.4 GHz Apple-designed ARMv8-A 64-bit CPU
- M8 モーション コンプロセッサー
- Quad-Core PowerVR GX6450 GPU
- LPDDR3 の 1GB メモリ
- Rear 8.0 MP 赤外線カットフィルター、裏面入射型センサー、60 fps の 1080p HD ビデオ
- 全面 1.3 メガピクセル タグつき、タップフォーカス機能、および 720p SD ビデオ 30 fps
- GPS と GLONASS 対応
- コンパスに対応
- 3軸のジャイロ
- 近接センサー
- アンビエントライトセンサー タッチID 指紋識別センサー
- NFC
iPod Touch モデル
第 3 世代 iPod Touch
- 画面: 320x480 ピクセル、LCD 163ppi
- Samsung S5L8920, 833MHz (600MHz にアンダークロック) ARM Cortex-A8 CPU
- PowerVR SGX535 グラフィックスプロセッサー
- 256MB DRAM
* Wifi + Blueooth + (3G セルラー HSDPA、3G バージョンでの 2G セルラー EDGE)
複雑なゲームでスクリプティングの最適化が必要。2012 年 7 月時点でのアプリマーケットの平均的なハードウェア。
第 4 世代 iPod Touch
- 画面: 960x640 ピクセル、LCD 326 ppi、800:1 コントラスト比。
- Apple A4 1 GHz (800MHz にアンダークロック) ARM Cortex-A8 CPU
- PowerVR SGX535 GPU
- 256MB DRAM
- Rear 0.7 MP CMOS イメージセンサー（30 fps の 720p HD ビデオ） と LED フラッシュ
- 全面 0.3 メガピクセル（ VGA ）ジオタグつき、タップフォーカス機能、および 480p SD ビデオ 30 fps
第 5 世代 iPod Touch
- Screen: 1136x640 ピクセル, LCD at 326 ppi
- Apple A5 Dual-Core 1GHz (800MHz にアンダークロック) ARM Cortex-A9 MPCore CPU
- デュアルコア PowerVR SGX543MP2 GPU
- 512MB のメモリ容量
- Rear 5.0 MP 裏面入射 CMOS イメージセンサー（30fps の 1080p HD ビデオ）、顔の検出、ビデオの安定化
- 全面 1.3 メガピクセル ジオタグつき、タップフォーカス機能、および 720p HD ビデオ 30 fps
iPad モデル
iPad
- 画面: 1024x768 ピクセル、LCD 132 ppi、LED バックライト
- Apple A4 1 GHz MHz ARM Cortex-A8 CPU
- PowerVR SGX535 GPU
- 256MB DDR Ram
- GPS 対応
- 加速度センサー、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 2.1 + (3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad: 第 4 世代 iPod Touch および iPhone 4 と同様
iPad 2
- 画面: 1024x768 ピクセル、LCD 132 ppi、LED バックライト
- Apple A5 デュアルコア 1 Ghz ARM Cortex-A9 MPCore CPU
- デュアルコア PowerVR SGX543MP2 GPU
- 512MB DDR2 Ram
- GPS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 2.1 + (3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad2: A5 では、シェーダーが十分にシンプルなものであればフルクリーンバンプマップが実現できます。しかし、ゲームが重要なオブジェクトでのみバンプマップされていることでベストのパフォーマンスを発揮する傾向があります。フルスクリーンのイメージエフェクトはまだ手が届かないところです。スクリプト最適化の重要性はやや劣ります。
第 3 世代 iPod Touch
- 画面: 2048 x 1536 ピクセル、LCD 264 ppi、LED バックライト
- Apple A5X
- Dual-Core 1 GHz ARM Cortex-A9 MPCore CPU
- Quad-Core PowerVR SGX543MP4 GPU
- 1GB LPDDR2 Ram
- GPS と GLONASS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 4.0 + (LTE, 3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad 3 では Reflective Water およびフルスクリーンのイメージエフェクトといった Render-To-Texture エフェクトを実現できます。しかし、シェーダー最適化は依然として決定的に重要です。もしゲームがデバイスをハードウェア性能の限界まで使用していない場合、スクリプトおよびゲームプレイの最適化はこの世代のデバイスにおいて、PC デバイス同様に時間の無駄です。
iPad (第 4 世代)
- 画面: 2048 x 1536 ピクセル、LCD 264 ppi、LED バックライト
- Apple A6X Dual-Core 1.4 GHz Apple Swift
- クワッドコア PowerVR SGX554MP4 GPU
- 1GB LPDDR2 Ram
- GPS と GLONASS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 4.0 + (LTE, 3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad Air
- 画面: 2048 x 1536 ピクセル、LCD 264 ppi、LED バックライト
- Apple A7 Dual-Core 1.4 GHz Apple Cyclone
- Quad-Core PowerVR G6430 GPU
- M7 モーション コプロセッサー
- 1GB LPDDR3 Ram
- GPS と GLONASS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 4.0 + (LTE, 3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad Air 2
- 画面: 2048 x 1536 ピクセル、LCD 264 ppi、LED バックライト
- Apple A8X 1.5 GHz トリプルコア
- Hex-Core PowerVR GX6650 GPU
- M8 モーション コプロセッサー
- 2GB LPDDR3 Ram
- GPS と GLONASS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 4.0 + (LTE, 3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad Mini
- Screen: 1024x768 ピクセル, LCD at 163 ppi, LED-バックライト.
- Apple A5 Dual-Core 1 GHz ARM Cortex-A9
- デュアルコア PowerVR SGX543MP2 GPU
- 512MB DDR2 Ram
- GPS と GLONASS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 4.0 + (LTE, 3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad Mini 2
- Screen: 2048x1536 ピクセル, LCD at 326 ppi, LED-バックライト.
- Apple A7 Dual-Core 1.3 GHz Apple Cyclone
- Quad-Core PowerVR G6430 GPU
- 1GB LPDDR3 Ram
- GPS と GLONASS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 4.0 + (LTE, 3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
iPad Mini 3
- Screen: 2048x1536 ピクセル, LCD at 326 ppi, LED-バックライト.
- Apple A7 Dual-Core 1.3 GHz Apple Cyclone
- Quad-Core PowerVR G6430 GPU
- 1GB LPDDR3 Ram
- GPS と GLONASS 対応
- 加速度センサー、3軸ジャイロ、近接センサー、環境光センサー、磁気計
- Wifi + Blueooth 4.0 + (LTE, 3G Cellular HSDPA, 2G cellular EDGE on the 3G version)
- メカニカルキー: ホーム、スリープ、ファンクションスイッチ、ボリューム
グラフィックスプロセッシングユニットおよび隠面消去
iPhone/iPad グラフィックスプロセッシングユニット (GPU) はタイルベースのデファードレンダラーです。デスクトップコンピューターの多くの GPU と比較して iPhone/iPad GPU はシーンで、イメージをレンダリングするために必要なプロセッシング作業を最小化することにフォーカスしています。これにより、表示ピクセルのみがプロセッシング対象となります。
GPU のフレームバッファはタイルに分割され、かつレンダリングはタイルごとに行われます。最初に、フレーム全体での三角形は集積されてタイルに割り当てられます。次に表示されている三角形のフラグメントが選ばれます。最後に、選ばれた三角形フラグメントはラスタライザに渡されます（三角形フラグメントはカメラからオクルージョンされたものはこのステージで排除されます）。
言い換えると、iPhone/iPad GPU は Hidden Surface Removal （隠面消去） でコストを削減します。そのようなアーキテクチャはより少ないメモリ帯域の消費、使用電力を節約し、テクスチャキャッシュバッファをより良く活用します。タイルベースの Deferred Rendering によりデバイスがオクルージョンされたフラグメントを実際のラスタライゼーションの前に排除し、オーバードローを低く抑えます。
詳細については次も参照してください:
- Apple Notes on iPhone/iPad GPU and OpenGL ES
- Apple Performance Advices for OpenGL ES in General
- Apple Performance Advices for OpenGL ES Shaders
SGX シリーズ
iPhone 3GS 以降の新しいデバイスには SGX シリーズの GPU が搭載されています。 SGX シリーズは OpenGL ES2.0 の機能をサポートし、最新のデバイスでは OpenGL ES3.0 のレンダリング API と頂点シェーダー、ピクセルシェーダーをサポートしています。これらの GPU では、固定パイプライン機能はネイティブではサポートされませんが、その代わり、動的に頂点・ピクセルシェーダーに似た機能をエミュレートします。
SGX シリーズは完全にマルチサンプルアンチエイリアスをサポートします。
テクスチャ圧縮
iOS で唯一サポートされているテクスチャ圧縮は PVRTC です。PVRTC は RGB および RGBA （カラー情報に加えてアルファチャンネル）テクスチャ形式をサポートし、ひとつのピクセルを 2 または 4 バイトに圧縮できます。
PVRTC 形式はメモリ使用量を削減すること、メモリ帯域幅（すなわち、データがメモリから読み込みできるレート。通常はモバイルデバイスで非常に制限されている）の消費を抑えることのために重要です。
頂点処理ユニット
iPhone/iPad には、頂点処理専用でラスタライゼーションと並行で計算を行う、のユニットがあります。よりよい並行処理を得るために、iPhone/iPad はラスタライザより 1 フレーム先に頂点処理をします。
ユニファイドメモリアーキテクチャ
iPhone/iPad の CPU および GPU 双方ともは同じメモリを共有します。長所はテクスチャのビデオメモリ不足を気にする必要がないことです（もちろんメインメモリを使い切らないかぎり）。短所はゲームプレイおよびグラフィックスで同じメモリ帯域幅を共有することです。メモリ帯域幅をグラフィックスで占有するほど、ゲームプレイや物理計算で使用できる量は減ります。
マルチメディアコプロセッシングユニット
iPhone/iPad メイン CPU は強力な SIMD (Single Instruction、Multiple Data) コプロセッサーを備えていて、VFP または NEON アーキテクチャのいずれかを採用しています。Unity iOS ランタイムはこれらのユニットを、スキンメッシュの変換、ジオメトリバッチング、音声処理、およびその他計算負荷の大きい演算など、複数のタスクで活用します。