「Snapdragon 805」プロセッサのおかげで、このスマートフォンの動作はおそろしく高速で、軽快に動作する。アプリドロワーを開く、ウェブページをスクロールする、ホーム画面に戻るなどの日常的なタスクは、すべてまったく遅延なく実行できた。「Riptide GP 2」や「Kill Shot」などのグラフィックスの負荷が高いゲームの読み込み時間は妥当なもので、フレームレートは高く、スムーズなグラフィックで快適にプレイできた。
実際に使ったときの感触を反映して、ベンチマークテストの結果は、このスマートフォンがパワフルであることがよく分かるものになっている。この結果は競合機種に十分対抗できるものだが、実はGALAXY Note 4の性能は、わずかな差ではあるがNexus 6と「iPhone 6 Plus」をすべての面で上回る。(ただし、これらのスコアは割り引いて見てほしい。メーカーはよく使われるベンチマークソフトでよいスコアが出るように調整することがある)
ベンチマーク結果は、3回の試行のうちもっとも高いスコアを採用した。たとえば、通常の3D Mark Ice Strom UnlimitedアプリをNexus 6、GALAXY Note 4、iPhone 6 Plusでそれぞれ3回実行し、3つの結果のうち最高のスコアを採用している。GALAXY Note 4の21007というスコアは、性能がもっとも高く、フレームレートも高いことを示しており、それにNexus 6とiPhone 6 Plusが続く。Geekbench 3を使用して、シングルコアとマルチコアのテスト結果を両方とも取ったが、結果は同じで、Nexus 6の性能はGALAXY Note 4とiPhone 6 Plusの中間だった。
Nexus 6が記録したQuadrantの最高スコアは13553であり、マルチスレッド処理のベンチマークテストであるLINPACKの記録は、0.44秒で386.85MFLOPSだった。Quadrantのスコアは、ほかのベンチマークのスコアや、同クラスのスマートフォンのスコアが20000を超えていることを考えると、奇妙なほど低い。平均すると、電源オフには約1分16秒かかり、カメラの起動には2.48秒かかる。
3220mAhのバッテリは、Wi-Fiを利用したウェブ閲覧で推定8.5時間、LTEを使用した場合は7時間持つ。また、通話時間で7時間、待ち受け時間で300時間持つとされている。米CNETが毎回行っている、動画を連続再生するバッテリ持続時間テストでは、11時間56分の持続時間を記録した。実際に使ってみた経験では、LTEを中程度に使い、輝度を最大に上げた状態で使用した場合、平日が終わった時点で30%ほどバッテリが残っていることが多かった。
また、バッテリを使い切った状態からNexus 6を充電するのにかかる時間も計測した。付属のターボ充電器を使用した場合、50%になるまでに43分かかり、満充電までは1時間50分だった。FCCの計測値によれば、このデバイスのSARは0.93W/kgだ。
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