Qu'est-ce que la puce Apple M1?

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Pour la première fois en près de 15 ans, les derniers MacBook et Mac mini d’Apple ne sont pas équipés de processeurs Intel. Au lieu de cela, ils utilisent la toute nouvelle puce Apple M1, dévoilée mardi en remplacement puissant des nombreuses générations de processeurs Intel qui alimentent les ordinateurs Apple depuis 2006.

Le M1 est la première apparition du nouveau paradigme qu'Apple a surnommé Apple Silicon. Les nouveaux Mac disponibles en pré-commande maintenant avec le M1 incluent le MacBook Air, le MacBook Pro 13 pouces et le Mac mini. Si vous envisagez d'en acheter un dès le départ, vous entrez dans des eaux inexplorées, car les seules informations dont nous disposons à ce jour sur leurs performances proviennent d'Apple lui-même. Nous sommes impatients de faire entrer ces nouveaux appareils dans PC Labs dès que possible pour des tests approfondis et du temps pratique. Mais en attendant, jetons un coup d'œil à tout ce que nous savons jusqu'à présent sur Apple Silicon dans le Mac.


Le M1: un système complet sur une puce

Qu'ils exécutent Windows, macOS ou Chrome, la plupart des PC actuels sont livrés avec une gamme de composants informatiques qui gèrent chacun des tâches de traitement différentes. Celles-ci incluent un processeur (le processeur) pour gérer les calculs essentiels, y compris ceux utilisés pour naviguer sur Internet et ouvrir et fermer des applications, et un autre (le GPU) pour traiter les calculs graphiques et envoyer un signal sur votre moniteur ou votre écran d'ordinateur portable.

Sur les grandes machines puissantes telles que les postes de travail et les plates-formes de jeu, le processeur et le processeur graphique sont des éléments complètement séparés qui sont chacun connectés à la carte mère. Les ordinateurs portables ultraportables plus petits combinent généralement le processeur et le processeur graphique en un seul composant en utilisant ce que l’industrie appelle le traitement graphique intégré, le reste des composants de l’ordinateur, y compris le cache, la mémoire et le stockage, situés à différents endroits sur la carte mère.

En tant qu'évolution des processeurs Apple de la série A qui alimentent depuis longtemps l'iPhone et l'iPad, la puce M1 adopte une approche différente. Au lieu d'un ensemble d'éléments de traitement séparés, il s'agit d'un système unique sur puce (SoC). Le SoC gère tous les calculs, y compris la sortie graphique, ce qui signifie que chaque instruction logicielle peut utiliser la partie la plus efficace du M1.

Schéma de la puce Apple M1

En partie parce qu'il doit tout faire en même temps, le M1 a un maximum de 16 cœurs de processeur. Cela ressemble à une tonne par rapport aux six cœurs des processeurs les plus puissants des ordinateurs portables Intel. En fait, le M1 a tellement de cœurs non pas pour pouvoir effectuer des tâches plus rapidement, mais pour pouvoir effectuer plus de tâches. Quatre des cœurs sont des cœurs de calcul dédiés aux calculs complexes qui nécessitent beaucoup de puissance de traitement. Quatre autres sont dédiées à des tâches plus légères qui ne nécessitent pas autant d'énergie, afin de garantir que la puce ne consomme pas plus d'énergie qu'elle n'en a besoin. Les tâches sont transférées à la volée vers l'ensemble de base approprié.

Jusqu'à huit cœurs supplémentaires sont dédiés au traitement graphique, de la même manière que le fonctionnement des graphiques intégrés Iris d'Intel. Sur le Mac mini, le MacBook Pro et le MacBook Air, la partie graphique du M1 est capable d'alimenter un moniteur externe à 60 Hz et jusqu'à une résolution de 6K, comme l'Apple Pro Display XDR.

De plus, le M1 dispose d'un contrôleur de stockage intégré pour le trafic des données vers et depuis le disque SSD du Mac, ainsi que divers autres processeurs, contrôleurs et capteurs qui gèrent le cryptage, le traitement d'image à partir des webcams et d'autres tâches nécessaires au fonctionnement de l’ordinateur.

La puce M1 utilise un processus de production de 5 nanomètres, similaire à la dernière puce A14 de l'iPhone 12. Pendant ce temps, les derniers processeurs Intel de 11e génération utilisent un processus de production de 10 nanomètres, et Intel ne s'attend pas à de nouvelles puces basées sur 7- processus nanométriques ou inférieurs jusqu'en 2022 au plus tôt. Intel a déclaré mardi dans un communiqué que ses processeurs "offrent aux clients mondiaux la meilleure expérience dans les domaines qu'ils apprécient le plus, ainsi que la plate-forme la plus ouverte pour les développeurs, aujourd'hui et dans le futur". Mais la grande disparité dans les technologies de processus parle d'elle-même. Les puces informatiques les plus récentes d'AMD pour ordinateurs de bureau et mobiles utilisent un processus de 7 nanomètres.


Intelligence artificielle et puce M1

Les algorithmes d'intelligence artificielle (IA) et d'apprentissage automatique (ML) sont essentiels pour aider les logiciels modernes à fonctionner correctement. Les processeurs Apple A-series et Intel Core intègrent depuis longtemps des capacités d'intelligence artificielle, et le M1 n'est pas différent. Il dispose d'un moteur neuronal dédié avec 16 cœurs de traitement pour gérer les tâches d'IA. Avez-vous déjà retouché une photo à l'aide d'un filtre automatique ou parcouru une liste de résultats de recherche pré-remplis? Ces deux tâches et bien d'autres dépendent souvent, au moins en partie, du ML pour s'exécuter plus rapidement.

Schéma de la puce Apple M1

Le moteur neuronal de la puce M1 repose sur les instructions du logiciel pour fonctionner correctement. De nombreux développeurs de logiciels tiers intègrent des algorithmes d'IA et de ML dans leurs applications, y compris de nombreuses parties d'Adobe Creative Suite. Apple affirme que le nouveau MacBook Air alimenté par M1 peut gérer les charges de travail ML jusqu'à neuf fois plus rapidement que le précédent MacBook Air alimenté par Intel.


Toutes les puces M1 sont-elles créées égales?

Qu'un ordinateur utilise un SoC ou un ensemble de composants informatiques séparés, il reste soumis à certaines propriétés incassables de l’informatique et de la physique. Plus un processeur consacre de cœurs à une tâche donnée, et plus chacun de ces cœurs s'exécute rapidement, plus la tâche se terminera rapidement. Ce processus génère également beaucoup de chaleur, c'est pourquoi la plupart des ordinateurs sont équipés de ventilateurs, de dissipateurs thermiques et d'autres équipements.

Bien qu'Apple n'ait pas encore publié beaucoup de détails, nous savons qu'il y aura des versions légèrement différentes du M1 pour chacun des différents Mac qu'il alimente. Cela est principalement dû au fait que chaque appareil gère la chaleur différemment. Le nouveau MacBook Air n'a pas de ventilateur de refroidissement, et nous savons que la puce M1 dans la configuration de base de l'Air comportera un processeur graphique légèrement moins puissant, avec sept cœurs au lieu de huit.

Pendant ce temps, le plus grand MacBook Pro et le Mac mini seront tous deux équipés de ventilateurs de refroidissement, ce qui permet à leurs puces M1 d'avoir des GPU à pleine puissance. Il est possible que les versions Mac mini et MacBook Pro M1 aient également des vitesses d’horloge plus élevées que la puce du MacBook Air, mais Apple n’a pas partagé ces informations.


Quelle est la vitesse de la puce M1?

Selon Apple, la puce M1 est plus rapide que les processeurs Intel des Mac qu'elle remplace. Dans certains cas, l'entreprise prétend que c'est beaucoup plus rapide. Les performances générales du M1 MacBook Air sont 3,5 fois plus rapides qu'avant, tandis que les performances graphiques sont cinq fois plus rapides, selon Apple. Sur le MacBook Pro M1, le calcul de l'IA est 11 fois plus rapide qu'avant, et Apple affirme qu'il peut créer du code dans l'application Xcode jusqu'à 2,8 fois plus rapidement.

Apple affirme également que les Mac équipés de M1 sont plus rapides que leurs homologues Windows. La société estime que le nouveau M1 du MacBook Air surpassent 98% des ordinateurs portables PC vendu l'année dernière. Ces affirmations sont basées sur des tests de performances effectués en interne par Apple, bien que la société ne fournisse pas plus de détails à leur sujet, sauf pour dire qu'il s'agit de références «standard de l'industrie».

Performances GPU par rapport à la puissance

Les benchmarks sont cependant faciles à manipuler, il est donc trop tôt pour dire avec certitude si le M1 est aussi performant que le prétend Apple. Nous sommes impatients d'essayer le M1 en utilisant notre propre processus d'analyse comparative objective. Si les affirmations d'Apple semblent vraies, le M1 est en effet sur le point de surpasser la récolte actuelle de Mac équipés d'Intel.

Apple affirme également que le M1 offrira une excellente autonomie de batterie dans le MacBook Air et le MacBook Pro. En pratique, les modèles précédents de l'Air et du Pro avec des puces Intel offrent déjà une excellente autonomie, généralement entre 10 et 20 heures de tâches légères comme regarder des vidéos.


Mes applications fonctionneront-elles sur un Mac M1?

Une puce n'est aussi bonne que le logiciel qui s'exécute dessus, et de nombreuses applications macOS sont conçues pour fonctionner sur des processeurs Intel, pas sur le M1. Les développeurs ont eu un peu d'avance, car Apple leur a proposé cet été un kit de développement pour les aider à traduire leur code en M1. Mais il n'en reste pas moins que si le système d'exploitation macOS lui-même fonctionnera nativement sur le M1, de nombreuses applications tierces ne le seront pas, du moins au début.

Cependant, le manque de prise en charge native de M1 ne signifie pas que les applications tierces ne fonctionneront pas du tout. Pour les applications qui n'ont pas encore effectué la transition, Apple affirme que les programmes pourront toujours fonctionner sur les nouveaux Mac via le logiciel Rosetta 2 de la société, qui peut faire office d'émulateur. Mais ne soyez pas surpris si les programmes traînent. «Le processus de traduction prend du temps, de sorte que les utilisateurs peuvent percevoir que les applications traduites se lancent ou s'exécutent parfois plus lentement», a écrit Apple dans la documentation développeur de Rosetta 2.

Pendant ce temps, Apple a confirmé mardi qu'à partir de macOS Big Sur, tous ses logiciels Mac fonctionnent en natif sur les systèmes Intel et M1. Comme avantage supplémentaire, les applications iPhone et iPad peuvent désormais s'exécuter directement sur les Mac équipés de M1. Big Sur sera disponible en standard sur tous les nouveaux systèmes M1 et sera disponible sous forme de mise à jour pour les anciens Mac plus tard cette semaine.


Et si je veux plutôt un Mac Intel?

Alors que le silicium d'Apple est clairement l'avenir de l'écosystème Mac, les Mac équipés d'Intel ne disparaissent pas du jour au lendemain. Les nouveaux MacBook Air et Mac mini utilisent exclusivement le M1, mais Apple continue de proposer le MacBook Pro 13 pouces avec des processeurs Intel Core i5 ou Core i7 en option. Et les autres Mac de la gamme Apple – y compris l'iMac, le Mac Pro, l'iMac Pro et le MacBook Pro 16 pouces – n'ont pas été mis à jour mardi et sont toujours exclusivement alimentés par des processeurs Intel et (dans certains cas) des GPU AMD en option.

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