Il y a cinq ans, Apple a changé le monde de l'informatique.

La décision d'Apple de se séparer d'Intel et de développer ses propres puces de la série M pour la gamme Mac lui a permis de surpasser ses concurrents en termes de performances et d'autonomie de la batterie.

En 2017, Apple a intégré une unité de traitement neuronal (NPU) à ses puces mobiles afin de prendre en charge les tâches d'IA. Trois ans plus tard, fin 2020, Apple a remplacé les processeurs Intel des Mac par ses propres puces de la série M.

Cinq ans après l'annonce du départ de Tim Cook d'Intel pour passer à des puces conçues sur mesure pour les Mac, les générations de puces M1 à M5 continuent d'établir de nouvelles normes en matière de performances et d'efficacité énergétique.

Un accord historique

La décision de mettre fin à un partenariat de 14 ans (2006-2020) avec Intel n'a pas été facile. Cependant, Apple possède une longue expérience et un succès reconnu dans la conception de semi-conducteurs, ayant utilisé ses propres puces pour les iPhones et les iPads dès 2010.

L'essentiel est qu'Apple souhaite non seulement une puce puissante, mais aussi extrêmement économe en énergie. Tim Millet, vice-président de l'architecture de la plateforme, a indiqué que le secret réside dans la collaboration directe entre les architectes de la puce et l'équipe logicielle.

Au lieu de procéder par conjectures, l'équipe de conception sait exactement comment la puce sera utilisée pour optimiser ce qui compte le plus.

Le processeur de la série M permet aux Mac d'offrir des performances supérieures et une meilleure efficacité énergétique que leurs concurrents. Photo : Tom's Guide.

Lors de la sortie des premiers prototypes, même la direction d'Apple fut stupéfaite. « C'était comme découvrir un Mac pour la première fois. Je l'ai allumé et j'ai constaté que l'autonomie de la batterie était restée inchangée. Je me suis alors demandé si le logiciel fonctionnait correctement. »

« Je n’oublierai jamais la sensation d’avoir tenu cette machine entre mes mains pour la première fois. J’étais tellement enthousiaste à l’idée que le monde entier puisse redécouvrir le Mac », se souvient Millet.

Le vice-président de l'architecture de la plateforme a proposé une analogie frappante : « C'est comme utiliser un océan d'énergie (la grosse batterie d'ordinateur portable destinée à la puce Intel) pour alimenter un composant conçu pour fonctionner uniquement dans une petite mare (la puce M1 à faible consommation). »

Au cours de leurs recherches, l'équipe d'Apple s'est également rendu compte que les performances par watt d'Intel avaient stagné.

Parallèlement, grâce à la puce M1, Apple a obtenu des performances supérieures à des fréquences d'horloge nettement inférieures. Il s'agissait d'une étape cruciale pour concrétiser le rêve de l'entreprise : un MacBook Air fin et léger, sans ventilateur, mais offrant des performances exceptionnelles.

Possibilité d'afficher simultanément sur plusieurs écrans haute résolution avec un MacBook Pro équipé de la puce M4. Photo : Apple.

C’est exactement ce qu’avait imaginé Steve Jobs lorsqu’il a sorti le premier MacBook Air de son enveloppe.

De plus, comme le MacBook Air et l'iPhone utilisent tous deux des puces en silicium développées par Apple, les équipes logicielles peuvent plus facilement se concentrer sur une plateforme unifiée.

Cela permet aux équipes d'intégrer de nombreuses applications que les utilisateurs connaissent déjà sur leurs iPhones. Ainsi, l'expérience devient plus familière aux utilisateurs d'iPhone qui utilisent également des Macs.

Architecture unifiée

Tom's Guide souligne que la puissance des puces de la série M repose sur leur architecture mémoire unifiée. Dans les ordinateurs traditionnels, le processeur et la carte graphique disposent de mémoires séparées, et les données doivent être copiées entre les deux via les ports PCI Express, ce qui engendre une latence.

Avec Apple Silicon, le processeur, le processeur graphique et le moteur neuronal sont intégrés sur la même puce et partagent la même mémoire. Millet explique que ce changement fondamental élimine la nécessité pour les développeurs de « créer des images à un endroit puis de les transférer via un réseau différent ».

Tom Boger, vice-président du marketing produit d'Apple pour les iPad et les Mac, a souligné que cet avantage est crucial à l'ère de l'IA.

« Grâce aux grands modèles de langage, nous pouvons exploiter toute cette mémoire disponible. Il est possible d'exécuter des LLM avec des dizaines, voire des centaines de milliards de paramètres directement sur un MacBook Air ; une chose rendue possible uniquement grâce à la magie de l'architecture unifiée », a commenté Boger.

Malgré l'engouement récent pour l'IA avec ChatGPT, Apple intègre en réalité Neural Engine dans les iPhones depuis 2017.

Cependant, pour la puce M1, l'équipe de Tim Millet a entièrement repensé le processeur. De ce fait, les puces de la série M sont parfaitement adaptées à la nouvelle vague d'IA. La M5, dernière version de la puce intégrée aux Mac, qu'Apple qualifie de « cœur de processeur le plus rapide au monde », offre des performances jusqu'à 20 % supérieures (par rapport à la puce M4) pour les tâches multithreadées telles que la compilation de code et le multitâche.

L'image illustre la structure de la puce M5. Photo : Apple.

Le passage d'Apple des puces Intel aux puces de la série M dans ses Mac a non seulement eu un impact sur l'industrie informatique, mais peut également être considéré comme une avancée majeure pour l'entreprise elle-même.

Selon l'analyste Avi Greengart, ce changement va non seulement transformer le secteur, mais aussi « libérer Apple elle-même ».

« Cela donne à Apple le contrôle qu'elle a toujours souhaité, ainsi que la flexibilité nécessaire pour allouer des ressources à des composants spécifiques de la puce. Une année, elle se concentrera sur le processeur, l'année suivante sur le processeur graphique. L'architecture elle-même offre l'avantage d'une mémoire intégrée, permettant un partage de la mémoire entre le processeur et le processeur graphique, au lieu que ce dernier doive utiliser une mémoire dédiée », a commenté Greengart.

Cette flexibilité a conféré à Apple un double avantage : des performances techniques exceptionnelles et une indépendance stratégique. N’étant plus contrainte par la lenteur d’Intel, la firme aux Mac a su se démarquer comme elle ne l’avait pas fait depuis Motorola.

De plus, Apple a contraint ses concurrents comme Intel, AMD et Qualcomm à modifier leurs stratégies, passant d'une course à la puissance brute à une bataille pour l'efficacité énergétique.

De plus, grâce aux économies d'échelle et à l'intégration verticale, Apple a pu maîtriser ses coûts d'une manière que d'autres entreprises ne peuvent pas.

« On voit apparaître des ordinateurs haut de gamme vendus à moins de 1 000 $ . On associe souvent Apple à une marque premium, car elle opère principalement sur ce segment de marché. Mais les puces de la série M, notamment les anciennes versions comme la M1, permettent à Apple d’équiper un ordinateur portable vendu aux lycéens d’un processeur puissant », a déclaré Greengart.

Source : https://znews.vn/5-nam-truoc-apple-thay-doi-the-gioi-may-tinh-post1614291.html