Intel MacとApple Silicon Macの速度差〜画像処理

macOS 11から12に移行して、なぜかリリースが近づくにつれて細かいバグや巨大なバグが顕在化し、まだ手放しでおすすめできる状況にないのが心苦しいところですが、AppleScriptからのCocoa呼び出しについてはIntel Mac/Apple Silicon Macでも速度が向上。とくに、Apple Silicon Macでの速度向上が顕著です。

で、特定の処理（巨大なlistやrecord in list同士の検索）でM1 Mac miniがiMac Proの2.5倍ぐらい速いといったベンチマークは出しているわけですが、いかにもApple Silicon Macで処理が速そうな画像処理のベンチマークを実施してみました。

Intel Mac mini 2014が手元からなくなってしまったので、以前のメインマシンであったMacBook Pro Retina 2012（MacBookPro10,1）と比較してみました。

ベンチマーク内容は、指定の画像が空白かどうかをチェックするというものです。フルHD画像でも4K画像でも8K画像でも、1ピクセルでも白くない点があれば検出できるという処理内容。外部のGPUImage FrameworkやPhotoshopのヒストグラム処理を呼び出すよりもAppleScriptだけで処理した方が速いというものです（8K画像だとPhotoshopの方が速いかも）。

▲画像解像度の変化と処理時間の相関。グラフは数値が小さいほど高速。巨大な画像になると処理速度差が大きくなる傾向にある？

だいたい、MacBook Pro Retina 2012と比べて３〜４倍ぐらいM1 Mac miniの方が高速です。MacBook Pro Retina 2012は2017年のMacBook Pro 13インチといい勝負ぐらいの速度が出ており、古い割にはごく最近まで使えていました。

そこから３〜４倍高速ということで、M1 Mac miniはコストの割にはパワフルです。ファンレスのMacBook Air M1でも同程度の速度が出るはずです。

一方で、M1 Pro/M1 Max搭載のMacBook ProでM1機よりも大幅に高速なのかと言われると……このぐらいの静止画の処理程度だとごくわずかな差しかつかないはずです。下手をすると、速度差がないかもしれません。

→ Download blank_image_detection_benchmark.zip (including script libraries)

–> Download test Data

▲バーが短いほど高速。M1がM1 Maxの２倍高速という結果が出てしまった。M1 Max MBPは2014年のIntel Mac miniより少し速いだけのマシンという結果に。2018年のIntel Mac miniとの比較だとM1 Max MBPよりもIntel Mac miniのほうが速そう

M1、M1 Max、M1 Ultra（最上位機種）で処理時間を比較した結果。予想どおりM1がM1 MaxやM1 Ultraよりも２倍以上高速。もはや8K画像ぐらいは、大きなデータにならないというべきなのか。

AppleScript名：画像の空白判定 v4_bench_時間計測.scptd

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–　　Created by: Takaaki Naganoya
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use AppleScript version "2.7"
use framework "Foundation"
use framework "AppKit"
use scripting additions
use mdLib : script "Metadata Lib" version "2.0.0"
use easyTable : script "display table by list"

set aFol to choose folder

set aResList to perform search in folders {aFol} predicate string "kMDItemContentTypeTree CONTAINS %@" search arguments {"public.image"}

set aList to {}
repeat with i in aResList
　　set a1Dat to current application’s NSDate’s timeIntervalSinceReferenceDate()
　　
　　set iRes to checkImageIsWhite(i) of blankImageKit of me
　　
　　set b1Dat to current application’s NSDate’s timeIntervalSinceReferenceDate()
　　set c1Dat to b1Dat – a1Dat
　　
　　set aName to (current application’s NSString’s stringWithString:i)’s lastPathComponent() as string
　　
　　if iRes = true then
　　　　set jRes to "White"
　　else
　　　　set jRes to "Black"
　　end if
　　
　　–log {aName, jRes}
　　
　　set the end of aList to {aName, jRes, c1Dat}
end repeat

set fLabels to {"File name", "Result", "Estimate(Seconds)"}
set aRes to (display table by list aList main message "Blank Image check" size {800, 600} labels fLabels)
return aList

script blankImageKit
　　use AppleScript version "2.7" — High Sierra (10.13) or later
　　use framework "Foundation"
　　use framework "AppKit"
　　use scripting additions
　　property parent : AppleScript
　　
　　property NSData : a reference to current application’s NSData
　　property |NSURL| : a reference to current application’s |NSURL|
　　property NSColor : a reference to current application’s NSColor
　　property NSImage : a reference to current application’s NSImage
　　property NSBezierPath : a reference to current application’s NSBezierPath
　　property NSBitmapImageRep : a reference to current application’s NSBitmapImageRep
　　
　　
　　–Compare Original Data and
　　on checkImageIsWhite(aFile)
　　　　set aPOSIXpath to POSIX path of aFile
　　　　set aURL to |NSURL|’s fileURLWithPath:(aPOSIXpath)
　　　　
　　　　set aNSImage to NSImage’s alloc()’s initWithContentsOfURL:(aURL)
　　　　set bNSImage to NSImage’s alloc()’s initWithContentsOfURL:(aURL)
　　　　
　　　　set fillColor1 to NSColor’s clearColor()
　　　　set blankNSImage1 to drawImageWithFilledColor(aNSImage, fillColor1) of me
　　　　
　　　　set fillColor2 to makeNSColorFromRGBAval(65535, 65535, 65535, 65535, 65535) of me –white
　　　　set blankNSImage2 to drawImageWithFilledColor(bNSImage, fillColor2) of me
　　　　
　　　　set aTiff to blankNSImage1’s TIFFRepresentation()
　　　　set bTiff to blankNSImage2’s TIFFRepresentation()
　　　　
　　　　set chkWhite to (aTiff’s isEqualToData:bTiff) as boolean
　　　　
　　　　return chkWhite
　　end checkImageIsWhite
　　
　　
　　on getSizeOfImage(anNSImage)
　　　　set aSize to anNSImage’s |size|()
　　　　set aClass to class of aSize
　　　　if aClass = record then
　　　　　　copy aSize to theSize –To macOS 10.12.x
　　　　else –macOS 10.13 or later
　　　　　　set sizeX to (item 1 of item 2 of aSize)
　　　　　　set sizeY to (item 2 of item 2 of aSize)
　　　　　　set theSize to {width:sizeX, height:sizeY}
　　　　end if
　　　　return theSize
　　end getSizeOfImage
　　
　　
　　–指定サイズの画像を作成し、背景を指定色で塗る
　　on drawImageWithFilledColor(anImage, fillColor)
　　　　set aSize to getSizeOfImage(anImage) of me
　　　　
　　　　anImage’s lockFocus()
　　　　
　　　　set theRect to {{x:0, y:0}, {width:(width of aSize), height:(height of aSize)}}
　　　　set theNSBezierPath to NSBezierPath’s bezierPath
　　　　theNSBezierPath’s appendBezierPathWithRect:theRect
　　　　fillColor’s |set|()
　　　　theNSBezierPath’s fill()
　　　　
　　　　anImage’s unlockFocus()
　　　　
　　　　return anImage
　　end drawImageWithFilledColor
　　
　　
　　–aMaxValを最大値とする数値でNSColorを作成して返す
　　on makeNSColorFromRGBAval(redValue as integer, greenValue as integer, blueValue as integer, alphaValue as integer, aMaxVal as integer)
　　　　set aRedCocoa to (redValue / aMaxVal) as real
　　　　set aGreenCocoa to (greenValue / aMaxVal) as real
　　　　set aBlueCocoa to (blueValue / aMaxVal) as real
　　　　set aAlphaCocoa to (alphaValue / aMaxVal) as real
　　　　set aColor to NSColor’s colorWithCalibratedRed:aRedCocoa green:aGreenCocoa blue:aBlueCocoa alpha:aAlphaCocoa
　　　　return aColor
　　end makeNSColorFromRGBAval
　　
end script