4K@60hzを出力できるMacはどれ?

NOTE
macOS Catalina以降ではmini DisplayPort(Thunderbolt 2)による4K@60hz出力に問題(制限)が発生しており、現状ではmini DisplayPortによる4K@60hz出力が出来ない場合があります。

また2021年3月時点においてmacOS Big Sur 11.1及び11.2.2とApple Silicon Mac(場合によってはIntel Mac)の組み合わせにおいて4Kモニター利用時に擬似解像度を変更できない、60hzでの出力ができない、3840x2160の解像度を利用できないなどの不具合多数報告されており、管理人のM1 Mac miniもUSB-C>DisplayPortでは60hz出力が出来ない状態です。

下記リンクからApple公式による各Macでの4K及び5K・6K出力に関する情報を閲覧可能。

ただし、Appleのサポートページは情報が錯綜しており、リンク切れが多数ある他、上記以外のMacに関してはAppleサポートに全く情報がない場合があるため、この記事では4K解像度(3840x2160)を60hzで出力できるMacについて上記以外のMacも含めてまとめる。

なお、Appleサポートは以前「iMac 27 Late 2013で4K@60hzができる」など間違った情報を提供していたため(実際にiMac 27 Late 2013で試したらできなかった)、このページの情報が100%正しいとは限らず、あくまで参考程度に受け取ってほしい。

また、5K出力に関しては下記記事をご参照頂きたい。

5K@60hz出力ができるMacは?

Apple M1 Macの4Kモニターの挙動については下記記事にて。

M1 Macで擬似解像度3008×1692や60Hz出力が出来ない問題

端子によって4K@60hzを出力できるMacは違ってくる

本題に入る前に4K@60hzと言ってもThunderbolt(USB-C Altモード、DisplayPort)、HDMI端子などそれぞれの端子によって4K@60hzを出力できるMacは違ってくる。

「Thunderbolt端子からは4K@60hz出力が可能だがHDMI端子からは30hzまでしか出来ない」といったMacも存在するため自分が接続したい端子を把握しておこう。

HDMI端子で4K@60hz出力が可能なMac

HDMIメス端子から4K@60hz出力を直接できるMacは現在Mac miniかMac Pro 2019のみ。

ただし、2019年8月9日にリリースされた新USB-C Digital AV Multiportアダプタ(A2119)であればHDMI 2.0に対応しているため、新USB-C Digital AV Multiportアダプタを接続した以下のMacではアダプタのHDMI 2.0メス端子から4K@60hz出力が可能。

USB-C Digital AV Multiportアダプタ(A2119)で4K@60hzを出力できるMac
Mac mini (M1)(60hz有効であるもののHDRをオンにするとYUV 4:2:2や4:2:0になってしまう)
MacBook Air (2020)
MacBook Pro (15インチ、2017) 以降
MacBook Pro (16インチ、2019)
MacBook Pro (13インチ、4 Thunderboltモデル, 2020)
iMac (Retina 5K、27インチ、2017) 以降
iMac (Retina 4K、21.5インチ、2017) 以降
iMac Pro (2017)

なお、上記以外のMac(MacBook Air 2018やMac mini Intel、MacBook Pro 13インチ 2019や2 Thunderboltモデル、MacBook Pro 15インチ 2016、非Retina iMac)においては本アダプタのHDMIからの4K出力は30hzになる。

上記画像は管理人が実際に本アダプタを使用して4K HDRモニターと接続したMacBook Pro 13 Mid 2019のシステムレポートの画面。リフレッシュレートは30hzになる。

Thunderbolt 3端子で4K@60hz出力が可能なMac

NOTE
Apple M1搭載MacではUSB-C>DisplayPortケーブルではモニターによって60hz出力が出来ない問題が発生しています(管理人のMac mini M1も60hz出力が出来ません)。

Thunderbolt 3経由で4K@60hz出力ができるMacは以下(Apple Silicon Macを含む)。

Thunderbolt 3で4K@60hzを出力できるMac
iMac (21.5-inch, 2017) 以降
iMac (Retina 4K, 21.5-inch, 2017) 以降
iMac (Retina 5K, 27-inch, 2017) 以降
iMac Pro (2017)
Mac Pro(2019)
Mac mini (2018) 以降
MacBook Air (2018) 以降
MacBook Pro (Retina, 13-inch, 2016) 以降
MacBook Pro (Retina, 15-inch, 2016) 以降
MacBook Pro (Retina, 16-inch, 2019)

Thunderbolt 3を搭載したMacであればUSB-C Alt(DisplayPort Alt・HDMI Alt)モードに対応しているのでUSB-C>DisplayPort変換ケーブル、またはUSB-C>HDMI変換ケーブルで4KモニターのDisplayPortやHDMI 2.0端子に接続すれば4K@60hz出力が出来る。

また、近年増えているUSB-C(DisplayPort Altモード)端子搭載の4Kモニターであれば変換ケーブルなどを介さずに対応するUSB-Cケーブルでそのまま4K@60hzの伝送が可能。

USB-C Altモードとは?
USB-Cの伝送をモニター用に使うといったように、本来のUSBでやり取りされるデータ以外の伝送に使用するモードのこと。

USB-C(Thunderbolt 3)を搭載したPC/MacのほとんどはUSB-C Altモードに対応しているが、現時点ではスマートフォンやタブレットでのUSB-C Altモード対応は進んでいない。

なお、ほとんどのモニターはDisplayPortを搭載しているが、USB-C>DisplayPort変換ケーブルを使用する際は念のため使用したい4KモニターにDisplayPort端子が用意されているか確認した方がいいだろう。

また、古い4Kモニターの場合はDisplayPortは4K@60hzに対応しているがHDMIは2.0ではなく1.4止まりで4K@60hzに対応していない場合もあるので、USB-C>HDMI変換ケーブルを使用する際は4KモニターのHDMI端子のバージョンも確認しておこう。

Thunderbolt 2端子で4K@60hz出力が可能なMac

僕が調べた限りでThunderbolt 2端子から4K@60hz出力ができるMacは以下。

Thunderbolt 2で4K@60hzを出力できるMac
iMac (Late 2014) 以降(High Sierra環境において管理人が実際に確認)
Mac Pro (2013)
MacBook Air (Early 2015) 以降
MacBook Pro (Retina, 13 inch Early 2015) 以降(Mojave環境において管理人が実際に確認)
MacBook Pro (Retina, 15 inch, Late 2013) 以降 ※MSTモードのみ(2015年モデルのMojave環境で不可能だったという報告あり)
NOTE
読者の方からMacBook Pro 15 2015(Mojave)においてThunderbolt 2>DisplayPortによる4K@60hz出力ができなかったという報告がありました。
管理人はMacBook Pro 13 2015(Mojave)で4K@60hz出力が可能なことを確認していますが、個々のMac環境や使用するケーブルにより4K@60hzができない場合があります。

Thunderbolt 2端子搭載Macの4K@60hz出力に関してはややこしい。

Thunderbolt 2の帯域は20Gbpsであり4K@60hzの伝送に必要な18Gbpsを超えているため帯域的には問題ないのだがmacOS上の制限などの問題によりThunderbolt 2を搭載しているからといって必ずしも4K@60hz出力ができるわけではない。

また、Thunderbolt 2搭載端子から4Kモニターに接続するには以下のようなMini DisplayPort>DisplayPort変換ケーブルを使用する必要がある。

使用するケーブルに関してはThunderbolt 2及びDisplayPort 1.2に対応しているか必ず確認しよう。

技術的な話を省くとThunderbolt 2≒Mini Display Portである。

なお、MacBook Air (Early 2015) に関してはハードウェア的には4K@60hzに対応しているがApple側がmacOS上で4K@60hz出力を制限していた時期があり、今後もmacOSのアップデートによっては制限が加わる可能性もある。

また、MacBook Pro (Retina, 15 inch, Late 2013)に関してはMSTモードでのサポートのみとなりSSTモードで4K@60hz出力ができるのはMid 2014以降となる。

MST/SSTモードとは?
MSTはMulti Stream Transport、SSTはSingle Stream Transportの略。

MSTは4Kモニターが普及する以前に広く使われていた方式で信号を二つに分けて(Multiで)伝送するモードであり、元々は複数モニター向けである。ただし、MSTはSSTと比べて不安定であり対応状況もデバイスやモニターによってまちまちである。

SSTは現在主流の方式で、MSTに比べてトラブルが少なく、通信も安定しているがGPUにはそれなりの負荷がかかり、SSTモードでの出力は相応のGPUが必要となる。

Mac mini 2014に関してはハードウェア的に4K@60hzでの出力が可能だが、現在ではmacOS上で制限がかけられており4K@60hz出力はできない。

デュアルケーブルで4K@60hz出力が可能なMac

DisplayPortを二つ繋いで4K@60hzを出力可能なMacは以下。

デュアルケーブルで4K@60hzを出力できるMac
iMac (Retina 5K, 27-inch, Late 2014)
Mac Pro (2013)

デュアルケーブルでの4K@60hz出力は極めてニッチであり対応するMacは上記二つとなる。

これは元々DisplayPort 1.2やHDMI 2.0といった4Kの解像度を60hzで伝送可能な規格が存在しなかった時期にDisplayPortケーブルなどを二つ繋いで力技で4K@60hzを実現した4Kモニター向けとなる。

現在ではデュアルケーブルの4Kモニターは(僕が調べた限り)販売されておらず、考慮する必要はないだろう。

DisplayPort・HDMI使用時の注意点

これは全てのモニターに言えることであるがモニターのDisplayPortやHDMIに接続する際は必ずモニター側の設定も確認しよう。

モニターによっては上記写真のようにモニター側のDisplayPort 1.2または1.4、HDMIであればHDMI 2.0モードを有効にしないと4K@60hz出力ができない場合がある。

モニターのDisplayPort・HDMIポートを使用する際は事前にモニター側の設定を確認しておこう。

ただし、もし設定が見当たらないのであれば無視して構わない(オンになっている)。

まとめ

以上、4K@60hzを出力できるMacをまとめたがThunderbolt 2やら3やらUSB-C Altモードやら、更にAppleがmacOSに制限をかけたりと数年前のMacにおける4K@60hz出力は混沌としている。

出来る限り正確な情報を集めたつもりだがあまりに混沌とした状況であるため、Thunderbolt 2での4K@60hz出力については全てが正しいかどうかは自信がない。

なお、現在販売されているMacは全てThunderbolt 3経由で4K@60hz出力が可能なのでこれからMacを買おうとしている人は上記のことは気にしなくていい。