Qu’est-ce que la puce M1 d’Apple ?

Pour la première fois en près de 15 ans, les plus récents MacBooks 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 comme un puissant remplacement des nombreuses générations de processeurs Intel qui ont alimenté les ordinateurs Apple depuis 2006.

Le M1 est la première apparition du nouveau paradigme qu’Apple a surnommé Apple Silicon. Les nouveaux Macs disponibles en précommande dès maintenant avec le M1 comprennent le MacBook Air, le MacBook Pro 13 pouces et le Mac mini. Si vous envisagez d’en acheter un dès le départ, vous entrez en terrain inconnu, car les seules informations dont nous disposons à ce jour sur leurs performances proviennent d’Apple elle-même. Nous avons hâte d’envoyer ces nouveaux appareils au PC Labs dès que possible pour les tester et les essayer. Mais en attendant, jetons un coup d’œil à tout ce que nous savons jusqu’à présent sur le Silicium d’Apple dans le Mac.

Le M1 : Un système entier sur une puce

Qu’ils exécutent Windows, macOS ou Chrome, la plupart des PC d’aujourd’hui sont livrés avec un ensemble de composants informatiques à l’intérieur qui gèrent chacun différentes tâches de traitement. Il s’agit notamment d’un processeur (le CPU) pour gérer les calculs essentiels, y compris ceux utilisés pour la navigation sur Internet et l’ouverture et la fermeture des applications, et d’un autre (le GPU) pour le traitement des calculs graphiques et la sortie d’un signal sur l’écran de votre moniteur ou de votre ordinateur portable.

Sur les grandes machines puissantes comme les stations de travail et les plateformes de jeu, le CPU et le GPU sont des éléments complètement séparés qui sont chacun connectés à la carte mère. Les ordinateurs portables ultraportables plus petits combinent généralement le CPU et le GPU en un seul composant en utilisant ce qui est connu dans l’industrie comme le traitement graphique intégré, avec 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’une collection de pièces de traitement distinctes, il s’agit d’un système unique sur une 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 de M1.

En partie parce qu’il doit tout faire en même temps, le M1 a un maximum sourcilleux de 16 cœurs de processeur. Cela semble être une tonne par rapport aux six cœurs qui se trouvent dans les processeurs d’ordinateurs portables Intel les plus puissants. En fait, le M1 possède autant de cœurs non pas pour exécuter des tâches plus rapidement, mais pour en exécuter davantage. Quatre des cœurs sont des cœurs de calcul dédiés aux calculs complexes qui nécessitent beaucoup de puissance de traitement. Quatre autres sont dédiés à des tâches plus légères qui ne nécessitent pas autant de puissance, afin que la puce ne consomme pas plus d’énergie que nécessaire. Les tâches sont shuntées à la volée vers l’ensemble de cœurs approprié.

Jusqu’à huit cœurs supplémentaires sont dédiés au traitement graphique, à l’instar du 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 60Hz et jusqu’à une résolution de 6K, comme l’Apple Pro Display XDR.

En outre, le M1 dispose d’un contrôleur de stockage intégré pour le trafic des données vers et depuis le lecteur à semi-conducteurs (SSD) du Mac, ainsi que de divers autres processeurs, contrôleurs et capteurs qui gèrent le cryptage, le traitement des images des webcams et d’autres tâches secondaires nécessaires au fonctionnement de l’ordinateur.

La puce M1 utilise un processus de production à 5 nanomètres, similaire à la dernière puce A14 de l’iPhone 12. Pendant ce temps, les derniers CPU de 11e génération d’Intel utilisent un processus de production de 10 nanomètres, et Intel ne prévoit pas de nouvelles puces basées sur des processus de 7 nanomètres ou moins avant 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 plateforme la plus ouverte pour les développeurs, aujourd’hui et à l’avenir ». Mais la grande disparité des technologies de traitement parle d’elle-même. Les dernières puces pour ordinateurs de bureau et mobiles du rival AMD sont sur un processus de 7 nanomètres.

L’intelligence artificielle et la puce M1

Les algorithmes d’intelligence artificielle (IA) et d’apprentissage automatique (ML) sont essentiels pour aider les logiciels modernes à fonctionner sans problème. Les processeurs Apple A-series et Intel Core intègrent depuis longtemps des capacités d’IA, et le M1 n’est pas différent. Il dispose d’un moteur neuronal dédié avec 16 cœurs de traitement propres pour gérer les tâches d’IA. Vous avez déjà retouché une photo à l’aide d’un filtre automatique ou fait défiler une liste de résultats de recherche préremplis ? Ces deux tâches et bien d’autres reposent souvent, au moins en partie, sur le ML pour s’exécuter plus rapidement.

Le moteur neuronal de la puce M1 s’appuie sur les instructions des logiciels pour fonctionner correctement. De nombreux développeurs de logiciels tiers intègrent des algorithmes d’IA et de ML dans leurs apps, notamment de nombreuses parties de la suite créative Adobe. Apple affirme que le nouveau MacBook Air équipé de M1 peut gérer des charges de travail ML jusqu’à neuf fois plus rapidement que le précédent MacBook Air équipé d’Intel.

Les puces M1 sont-elles toutes créées égales ?

Qu’un ordinateur utilise un SoC ou une collection de composants informatiques distincts, il reste soumis à certaines propriétés insécables de l’informatique et de la physique. Plus un processeur dédie de cœurs à une certaine tâche, et plus chacun de ces cœurs tourne vite, plus la tâche sera rapide. Ce processus génère également beaucoup de chaleur, c’est pourquoi la plupart des ordinateurs ont des ventilateurs, des 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 sera dotée d’un processeur graphique légèrement moins puissant, avec sept cœurs au lieu de huit.

En attendant, 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 M1 des Mac mini et MacBook Pro aient également des vitesses d’horloge plus élevées que la puce du MacBook Air, mais Apple n’a pas partagé cette information.

Combien la puce M1 est-elle rapide ?

Selon Apple, la puce M1 est plus rapide que les processeurs Intel des Mac qu’elle remplace. Dans certains cas, affirme la société, elle est beaucoup plus rapide. Les performances générales du MacBook Air M1 sont 3,5 fois plus rapides qu’auparavant, 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 construire du code dans l’application Xcode jusqu’à 2,8 fois plus rapidement.

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

Les benchmarks sont facilement manipulables, cependant, il est donc trop tôt pour dire définitivement si le M1 est aussi capable qu’Apple le dit. Nous sommes impatients d’essayer le M1 en utilisant notre propre processus de benchmarking objectif. Si les affirmations d’Apple s’avèrent exactes, le M1 est en effet prêt à surpasser la génération actuelle de Macs à processeur Intel.

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

Mes applications fonctionneront-elles sur un Mac M1 ?

Une puce n’est aussi bonne que le logiciel qui fonctionne 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 offert cet été un kit de développement pour les aider à traduire leur code sur le M1. Mais il n’en reste pas moins que si le système d’exploitation macOS lui-même fonctionnera nativement sur le M1, de nombreuses apps tierces ne le feront pas, du moins dans un premier temps.

L’absence de support natif du M1 ne signifie pas que les apps tierces ne fonctionneront pas du tout, cependant. Pour les apps qui n’ont pas encore fait la transition, Apple dit que les programmes seront toujours en mesure de fonctionner sur les nouveaux Macs grâce au logiciel Rosetta 2 de la société, qui peut agir comme un émulateur. Mais ne soyez pas surpris si les programmes traînent. « Le processus de traduction prend du temps, donc les utilisateurs pourraient percevoir que les applications traduites se lancent ou s’exécutent plus lentement par moments », a écrit Apple dans la documentation pour développeurs de Rosetta 2.

En attendant, Apple a confirmé mardi qu’à partir de macOS Big Sur, tous ses logiciels Mac fonctionnent nativement sur les systèmes Intel et M1. Autre avantage, les applications iPhone et iPad peuvent désormais s’exécuter directement sur les Macs équipés de M1. Big Sur sera livré en standard sur tous les nouveaux systèmes M1, et il sera disponible en tant que mise à jour pour les Macs plus anciens plus tard cette semaine.

Et si je veux un Mac Intel à la place ?

Bien que le silicium d’Apple soit clairement l’avenir de l’écosystème Mac, les Mac à processeur Intel ne vont pas disparaître 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 – dont 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 CPU Intel et (dans certains cas) des GPU AMD en option.