Apple M1 et ses perspectives pour l'avenir de l'informatique sur le Mac d'Apple

En juin plus tôt cette année, Apple a annoncé son intention de faire passer sa gamme Mac au silicium Apple – abandonnant Intel, son fournisseur de SoC pour Mac depuis 2006. Une transition qui prendrait deux ans, selon le géant de Cupertino, et établira un accord commun. architecture qui permettrait aux développeurs d'applications de mieux écrire et optimiser les applications pour l'ensemble de l'écosystème. S'engageant à tenir sa promesse, quelques mois plus tard, hier, lors de l'événement « One More Thing », la société a dévoilé sa dernière gamme Mac alimentée par le silicium d'Apple (M1). Voici un examen plus approfondi de tous les détails essentiels de la puce M1 basée sur ARM personnalisée d'Apple et de ce que cela signifie pour le calcul sur les Mac dans les années à venir.

La route d'Apple vers les SoC personnalisés

Pour vous donner un aperçu des prouesses d'Apple dans la conception de SoC personnalisés, le géant de la technologie a jusqu'à présent un total de six séries à son actif. Ceux-ci inclus:

je. Série A : pour iPhone, iPad et (certains) modèles d'iPod
ii. Série S : utilisé dans Apple Watch
iii. Série T : responsable de la gestion du SMC et du TouchID, essentiellement une puce de sécurité pour les ordinateurs Mac
iv. W-series : puce de connectivité, utilisée sur les AirPods et Apple Watch
v. Série H : spécifiquement utilisé sur les produits audio (AirPods et Powerbeats)
vi. Série U : puce compatible ultra-large bande trouvée sur les nouveaux iPhone et Apple Watch

La série M est la dernière à être ajoutée à la famille de SiP (systèmes dans un package) d'Apple, le M1 étant le premier SoC de la gamme pour certains de ses ordinateurs Mac. Jusqu'à présent, la lettre ' M ' était désignée par Apple pour ses coprocesseurs de mouvement utilisés pour collecter les données des capteurs intégrés sur iPhone et iPad.

Spécifications et détails Apple M1

Apple M1 est le premier SoC (système sur un package) basé sur ARM conçu par Apple. Il est construit sur le nœud 5 nm de TSMC et alimente actuellement le Mac mini, le MacBook Air et le MacBook Pro (13″). Pour vous donner un peu de contexte, le dernier processeur d'Apple pour l'iPhone, l'A14, est également construit sur le nœud 5 nm de TSMC. Apple affirme que le M1 est la première puce informatique commerciale construite à l'aide du processus 5 nm et dit qu'il contient un nombre incroyable de 16 milliards de transistors.

Jusqu'à présent, les Mac et les PC comportaient une multitude de puces pour différents besoins de traitement et de connectivité, tels que le processeur, les E/S, la sécurité, la mémoire, etc. Cependant, avec le M1, Apple vise à changer cette pratique avec une approche plus compacte et tout-en-un qui intègre tous les éléments ensemble pour offrir un package plus efficace et puissant. Ce faisant, la société vise à faciliter l'utilisation par le système de toutes les différentes ressources requises pour différentes opérations à partir d'un seul pool dans le package. Et, à son tour, offrez des performances complètes hors de la machine (sur laquelle elle est installée) avec une efficacité améliorée.

CPU, GPU et moteur neuronal

En parlant de l'architecture elle-même, le M1 intègre quatre cœurs de performance et quatre cœurs à haut rendement, qui, en théorie, prétendent offrir une performance équilibrée sur les ordinateurs. En plus du CPU, le GPU du M1 a également des spécifications prometteuses. Il est livré avec huit cœurs qui promettent de fournir 2,6 téraflops de débit, selon Apple.

Apple s'en tient à Neural Engine du côté mobile pour offrir toutes les ressources de traitement nécessaires aux performances de l'apprentissage automatique (ML). Avec le M1, il monte d'un cran et propose une architecture à 16 cœurs qui prétend offrir 11 billions d'opérations par seconde, ce qui permet un traitement plus rapide dans des tâches telles que le traitement d'image, la reconnaissance vocale et l'analyse vidéo.

Enclave sécurisée et FAI

Outre les trois entités principales, le M1 intègre également l'enclave sécurisée pour protéger les données des utilisateurs et gérer toutes les opérations de sécurité. Et avec cela, il dispose également d'un processeur de signal d'image (ISP), qui permet une vidéo de haute qualité avec une meilleure plage dynamique et une meilleure balance des blancs.

Importance des spécifications et des détails Apple M1

Eh bien, du moins pour le moment, jusqu'à ce que les Mac nouvellement annoncés soient sortis, nous devons nous en tenir aux affirmations d'Apple, présentées lors de l'événement en direct.

Voici ce que le géant de la technologie avait à dire sur la base de toute la puissance de traitement du processeur : " M1 offre des performances CPU jusqu'à 3,5 fois plus rapides, des performances GPU jusqu'à 6 fois plus rapides et un apprentissage automatique jusqu'à 15 fois plus rapide, tout en permettant d'augmenter la durée de vie de la batterie. à 2 fois plus longtemps que les Mac de la génération précédente. ”

Le graphique performance/puissance utilisé par la société pour tirer la conclusion - jusqu'à 2 fois plus rapide des performances du processeur, avec des performances de pointe à seulement 25 % de la puissance - semble vague en raison du manque d'échelle de référence. Mais comme déjà mentionné, ce ne sont bien sûr que des affirmations avancées par Apple, nous devons donc les prendre avec un grain de sel. Car, comme aucune distinction claire n'est faite ici sur les appareils/chipsets contre lesquels la société a empilé le M1 pour extraire ces chiffres, nous devons attendre et voir comment le processeur fonctionne dans les opérations quotidiennes. Et ce n'est qu'alors que nous saurions si ces affirmations sont théoriques et justifient les chiffres revendiqués par Apple.

M1 + Big Sur = performances et efficacité améliorées ?

La prochaine mise à jour du système d'exploitation d'Apple pour Mac, macOS Big Sur, a été dévoilée lors de la WWDC 2020 plus tôt cette année. Et tandis que d'autres systèmes d'exploitation annoncés lors de l'événement - iOS, iPadOS, watchOS, ont été rendus publics, macOS Big Sur a été reporté pour une version ultérieure. Rétrospectivement, cela semble être une décision délibérée d'Apple, car il semble qu'ils aient gagné du temps et voulaient que leur dernier matériel Mac soit le premier appareil à exécuter Big Sur.

Selon Apple, macOS Big Sur est conçu pour tirer parti de toutes les capacités de traitement de l'Apple M1 afin d'améliorer les performances globales, ainsi que d'améliorer la durée de vie de la batterie. Outre les changements de performances et les améliorations, le tout nouveau SoC ouvre également la porte à une collection d'applications encore plus large qu'auparavant. Il permet aux utilisateurs d'exécuter des applications iPhone et iPad nativement sur leurs ordinateurs Mac, les applications existantes qui n'ont pas été mises à jour vers Universal devant recourir à la technologie Rosetta 2 d'Apple. Pour les non-initiés, Rosetta est un traducteur binaire (code source -> jeu d'instructions) qui permet aux développeurs d'applications d'exécuter d'anciennes applications sur du matériel plus récent jusqu'à ce qu'elles soient mises à jour. Et la dernière version de la même chose, Rosetta 2, est ce qui est inclus sur macOS Big Sur pour traduire les applications écrites pour les Mac à processeur Intel afin qu'elles s'exécutent sur la nouvelle puce M1 à base d'ARM pendant la phase de transition.

Pourquoi passer à un processeur personnalisé ?

Eh bien, ce n'est pas la première fois qu'Apple abandonne un fabricant de silicium pour ses ordinateurs Mac. En 2005, la société est passée d'IBM (avec son PowerPC G5) à Intel x86 au profit de meilleures performances. Le PowerPC a été créé par l'alliance AIM créée par Apple, IBM et Motorola en 1991. Mais comme il manquait de vitesse et ne répondait pas aux exigences d'Apple, la société a décidé de l'abandonner et de rejoindre Intel. Après cela, la société a utilisé les processeurs d'Intel sur ses ordinateurs Mac toutes ces années - jusqu'en juin, lorsqu'elle a annoncé son intention de passer à son propre silicium personnalisé.

L'une des principales raisons du passage à un SoC personnalisé basé sur ARM semble être le renforcement du contrôle sur le matériel. Bien qu'Apple puisse apporter toutes les modifications à son système d'exploitation pour tirer le meilleur parti du matériel de ses machines, certains éléments empêchent encore l'entreprise d'utiliser le potentiel des composants internes, en particulier le processeur. Inutile de dire que cela se traduit également par les applications développées pour les Mac, qui ont parfois du mal à livrer au maximum en raison du manque d'optimisation que les développeurs ont l'intention d'employer.

Le passage à son propre matériel personnalisé signifie qu'Apple contrôle désormais à la fois le matériel et les logiciels, ce qui devrait mettre l'entreprise dans une meilleure position pour tirer le meilleur parti de ses machines. Un bon exemple de là où Apple brille à cet égard est avec son iPhone et son iPad, qui sont alimentés par le propre silicium de l'entreprise et dont les systèmes d'exploitation fonctionnent au-dessus.

Perspectives d'avenir de l'informatique pour les ordinateurs Mac

Avec Apple qui s'empare de l'ensemble de la verticale - matériel et logiciel - il y a très peu de choses qui peuvent aller à l'encontre de la volonté d'Apple. Car, puisqu'il n'y a aucune dépendance à l'égard d'un tiers pour le SoC, Apple n'est limité à aucune limitation du matériel qui l'empêche d'exploiter toutes ses capacités pour implémenter certaines fonctionnalités ou fonctionnalités sur les Mac. Ainsi, ils sont libres d'utiliser le matériel selon leurs besoins et, en fait, d'en tirer le meilleur parti.

L'une des plus grandes applications de cette implémentation que nous pouvons voir tout de suite est la capacité des nouveaux Mac à exécuter des applications iPhone et iPad natives, ce qui n'était pas possible auparavant avec les machines alimentées par Intel. Et puisque ces applications sont maintenant universelles, il y a très peu ou pas de traduction du code source impliquée.

De plus, sur la base de ce qu'Apple a présenté lors de l'événement, le passage à une puce M1 personnalisée permettra également à un large éventail d'utilisateurs (des codeurs aux professionnels de la création) de tirer le meilleur parti de leur Mac. Pour parcourir quelques chiffres, Apple affirme que le tout nouveau MacBook Pro 13 pouces, alimenté par la puce M1, peut créer du code dans Xcode jusqu'à 2,8 fois plus rapidement ; concevez des scènes de jeu complexes dans Unity Editor jusqu'à 3,5 fois plus rapidement ; effectuer des tâches ML dans Create ML jusqu'à 11 fois plus rapidement ; rendez un titre 3D complexe dans Final Cut Pro X jusqu'à 5,9 fois plus rapide et lisez une vidéo 8K ProRes dans DaVinci Resolve sans perdre aucune image. De même, avec le nouveau MacBook Air, Apple prend en charge la lecture et l'édition de vidéos 4K ProRes dans Final Cut Pro, ce qui semble trop exigeant sur une machine sans ventilateurs. Mais, si nous suivons les affirmations d'Apple concernant la puce M1, de telles affirmations ne peuvent certainement pas être ignorées tout de suite.

En parlant des inconvénients de la transition, eh bien, il est trop tôt pour dire quels problèmes ou obstacles peuvent survenir en raison du passage au SoC personnalisé. Mis à part les problèmes de compatibilité avec l'ancienne application, ou certaines limitations qui pourraient être imposées au début de la phase de transition, qui pourraient prendre le contrôle des mains des utilisateurs, ou quelques lacunes triviales ici et là, les avantages semblent l'emporter sur les inconvénients - du moins pour l'instant.

Mac alimentés par Apple M1

Jusqu'à présent, nous avons trois nouveaux Mac : Mac mini, MacBook Air et MacBook Pro exécutant la toute nouvelle puce M1 basée sur ARM, l'iMac, l'iMac Pro et le Mac Pro attendant toujours la transition. Le Mac mini commence à 699 $ (Rs 84 900), tandis que le MacBook Air et le MacBook Pro (13″) coûtent respectivement 999 $ (Rs 92 900) et 1 299 $ (Rs 1,22 900).

Sur la base de ce que les chiffres suggèrent (et s'ils se traduisent par une amélioration des performances et de l'efficacité globales), nous pouvons nous attendre à ce que les ordinateurs de bureau d'Apple passent au M1 dans les mois ou peut-être les années à venir, car Apple a déjà déclaré qu'il s'attend à faire passer tous ses Mac d'Intel à ses propres processeurs au cours des deux prochaines années.