Apple Silicon : « les Mac resteront les Mac que vous connaissez et que vous aimez »

Anthony Nelzin-Santos |
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Pour la première fois de l’histoire de l’informatique personnelle, une entreprise maitrise entièrement la conception de ses ordinateurs, du système d’exploitation aux processeurs1. Cette entreprise, vous l’aurez compris, c’est Apple. Échaudée par la stagnation des processeurs PowerPC puis Intel, encouragée par le succès des processeurs de l’iPhone, Apple intègrera ses propres puces aux futurs Mac.

Un Mac doté d’un processeur Apple exécute un système GNU/Linux dans une machine virtuelle. Image Apple.

Le Mac devient un iPhone comme un autre

La grande entreprise de refondation de macOS parvient à sa conclusion logique : après avoir revu toutes les couches intermédiaires, Apple ravale la façade avec macOS Big Sur, et reprend les fondations avec une nouvelle microarchitecture. Depuis hier, les architectures x86 et ARMv8-A sont traitées sur un pied d’égalité. Apple devrait présenter de nouvelles machines dotées d’un processeur Intel cette année, et prendre en charge les machines existantes pendant quelques années.

Mais in fine, tous les Mac embarqueront du « silicium Apple ». Apple utilisera le même matériel de la plus petite montre à la plus grande station de travail, mais en proposera différentes « expressions », correspondant à différentes expressions d’un logiciel maintenant largement mutualisé. Le Mac est un iPhone comme un autre, et l’iPad est une Apple Watch comme une autre, en quelque sorte.

La pile technologique des plateformes d’Apple. Même si quelques différences subsistent, les frameworks sont maintenant largement mutualisés. L’interface s’adapte au matériel, telle expérience s’appelant « macOS » et telle autre « iOS ». À gauche : aujourd’hui, les architectures x86 et ARMv8-A sont traitées sur un pied d’égalité. Au centre : dans un futur proche, la part des processeurs Intel va diminuer, et certaines nouveautés seront réservées aux puces d’Apple. À droite : à terme, tous les appareils frappés d’une pomme utiliseront des puces frappées d’une pomme.

Regardez le keynote d’introduction, et vous n’entendrez pas une seule fois le mot « ARM »2. C’est que l’enjeu réside moins dans l’opposition entre les architectures x86 et ARMv8-A que dans les possibilités offertes par les circuits conçus par l’équipe de Johny Srouji (lire : La longue liste à puces d’Apple). Dans un monde où les processeurs sont des « systèmes sur puce », Apple reprend le contrôle de la destinée du Mac.

Les processeurs modernes seraient suffisamment puissants pour réaliser toutes sortes de calculs, mais l’efficacité vaut mieux que la puissance. Les algorithmes modernes peuvent réaliser des tâches extraordinairement pointues, mais les branches logicielles sont moins rapides que les gravures dans le silicium. Apple conçoit des circuits spécialisés parce que ceux qui prennent le logiciel au sérieux doivent fabriquer leur propre matériel.

Certains voudront commenter l’abandon des processeurs Intel, mais il vaut mieux se concentrer sur l’adoption des technologies Apple. Avec la puce A12Z, le developer transition kit hérite ainsi de la secure enclave qui maintient l’intégrité des opérations cryptographiques, et du neural engine qui s’intéresse à l’intelligence artificielle. Surtout, c’est le premier Mac « moderne » dont les graphismes ont été conçus à Cupertino.

Quelques-unes des possibilités offertes. La technologie big.LITTLE permettra d’utiliser les cœurs les plus puissants lorsqu’il faut accélérer les calculs intensifs, mais aussi les cœurs les plus économes lorsqu’il faut économiser la batterie. Les cœurs économes pourront rester actifs en veille, pour maintenir une connexion avec le nuage et toujours récupérer les dernières données. Les nouveaux graphismes permettront d’améliorer la qualité de l’affichage lors de l’utilisation de Sidecar. Le contrôleur d’alimentation devrait être capable de tirer la substantifique moelle de la batterie, grâce à l’expérience accumulée sur iPhone. Enfin parmi d’autres exemples, le processeur de traitement de l’image améliorera la qualité de la webcam sans même changer son capteur. Image Apple/MacGeneration.

Depuis trois ans, et après avoir embauché les meilleurs spécialistes du domaine, Apple conçoit ses propres circuits graphiques. Ce petit détail, presque passé sous le radar, aura de grandes conséquences pratiques. Les futurs Mac possèderont une banque de mémoire unifiée, partagée par le processeur et le circuit graphique, dont les communications seront ainsi accélérées.

Le « vieux » circuit graphique de l’Apple A12Z gère d’ores et déjà deux écrans ProDisplay XDR, ses successeurs n’auront aucun mal à faire oublier les circuits intégrés par Intel. Reste une seule inconnue : Apple compte-t-elle rivaliser avec les cartes dédiées, ou bien a-t-elle prévu d’adapter son architecture aux cartes additionnelles, pour les besoins des stations de travail ?

Une transition ordonnée

En attendant d’obtenir une réponse à cette question, Apple tient à rassurer les développeurs et les utilisateurs, et assurer la continuité de l’esprit du Mac. Le message est clair, « les Mac resteront les Mac que vous connaissez et que vous aimez », explique Andreas Wendker. Le vice-président de l’ingénierie logicielle déroule un catalogue, comme un programme pour les futurs développements :

Ils feront tourner les mêmes applications professionnelles puissantes, ils offriront les mêmes API, ils laisseront les utilisateurs créer plusieurs volumes avec différentes versions du système d’exploitation, ils laisseront les utilisateurs démarrer depuis un disque externe, ils prendront en charge les pilotes de périphériques, et ce seront de formidables machines UNIX pour les développeurs et la communauté scientifique qui pourront utiliser leurs logiciels favoris.

Rosetta assure que les applications actuelles, compilées pour les processeurs Intel, tourneront sur les futures machines sans la moindre modification. Avec la compilation anticipée, les applications distribuées par le biais de l’App Store ou sous la forme de paquets sont « traduites » lors de l’installation, et les autres au premier lancement. Seules les applications utilisant des systèmes de compilation à la volée seront traduites dynamiquement.

Universal permet de concevoir des fat binaries, compilées pour les architectures x86 comme ARMv8-A, pour éviter les pénalités inhérentes au processus de « traduction » de Rosetta. Cette technique est éprouvée : elle a été utilisée lors de la transition des processeurs PowerPC vers les processeurs Intel, et pour le maintien de la compatibilité avec les systèmes 32 bits lors de l’adoption de l’architecture x86-64.

Apple assure que la plupart des applications peuvent être adaptées « en quelques jours », et que les projets les plus complexes demandent seulement « quelques semaines » de travail. Toutes les applications intégrées au système, et les applications professionnelles comme Final Cut et Logic, ont déjà été adaptées. Pour faciliter la transition, Apple assiste les principaux projets open source, et travaille avec Unity pour les graphismes comme Parallels pour la virtualisation.

Documents by Readdle, une application iOS tournant sous macOS Big Sur. Image Apple/MacGeneration.

Les applications natives, qu’elles aient été conçues avec AppKit ou SwiftUI, ou même portées depuis l’iPad avec Catalyst, sont concernées. Mais les futurs Mac dotés d’une puce Apple seront capables de faire tourner les applications iOS sans le moindre changement… et sans la moindre optimisation. Oh, Apple insiste. Les applications Mac devraient être développées avec AppKit ou SwiftUI, et les applications iOS devraient être adaptées avec Catalyst.

Sauf que le loup est dans la bergerie : « nous prévoyons de proposer les applications iPhone et iPad dans le Mac App Store », explique Ali Özer, directeur des frameworks Cocoa. Les choix des développeurs détermineront la trajectoire de la plateforme, qui pourrait bien être réduite au plus petit dénominateur commun.


  1. Seule IBM s’était approchée d’une telle intégration avec les ThinkPad 800, commercialisés entre 1994 et 1998, dotés d’un processeur PowerPC 603 et capables d’utiliser les systèmes OS/2 Warp et AIX. Mais les processeurs PowerPC étaient conçus dans le cadre de l’alliance AIM avec Apple et Motorola, et ces machines étaient aussi vendues avec Windows NT et Solaris. ↩︎

  2. Il est prononcé dans le state of the union, plus particulièrement dédié aux développeurs, mais uniquement pour parler de la « traduction » des instructions. ↩︎

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avatar fifounet | 

@YetOneOtherGit

"Et je vois venir une nouvelle vague de dégâts sur l’intégration web et le front « mécanique  »"

Ha c’est cette fameuse 2ème vague ? 😂

avatar YetOneOtherGit | 

@fte

Le roi du stand-up pour geek canal historique :-)

https://www.destroyallsoftware.com/talks/the-birth-and-death-of-javascript

avatar YetOneOtherGit | 
avatar mat16963 | 

« Sauf que le loup est dans la bergerie : « nous prévoyons de proposer les applications iPhone et iPad dans le Mac App Store », explique Ali Özer, directeur des frameworks Cocoa. » Mais comment peuvent-ils faire ça ?!?! Catalyst me semble déjà un énorme pas et un malus dans la qualité des logiciels Mac... Mais si n’importe quelle app iPhone ou iPad tourne sur Mac sans optimisation aucune... je ne vois vraiment pas l’intérêt ni où Apple veut aller...

avatar fousfous | 

@mat16963

Je pense que c'est pour inciter les développeurs à optimiser leurs apps justement, tout comme les apps iPhone étaient disponible sur iPad sans optimisation au début.
Comme ça si les développeurs voient des téléchargements, ils sauront qu'ils peuvent rentabiliser une optimisation.

avatar oomu | 

"Je pense que c'est pour inciter les développeurs à optimiser leurs apps justement, tout comme les apps iPhone étaient disponible sur iPad sans optimisation au début.
Comme ça si les développeurs voient des téléchargements, ils sauront qu'ils peuvent rentabiliser une optimisation.
"

habituellement, une entreprise fait juste le plus petit dénominateur commun.

D'ailleurs sur ipad, beaucoup d'applications sont juste des applications iphones "explosées".

pour un omnigraffle on a 15000 jeux même pas adapté au format ipad.

avatar Alex Giannelli | 

@mat16963

Je pense que les développeurs penseront leurs app et leur ergonomie différemment sachant cela.

avatar YetOneOtherGit | 

@mat16963

"déjà un énorme pas et un malus dans la qualité des logiciels Mac"

Tu as vue une masse de logiciels majeurs passer sur cette approche ?

Tu penses qu’à un horizon moyen la majorité du temps passé sur MacOS le sera sur des applications iOS ?

Tu crois que le marché des app natif toutes plateformes confondues et en dehors des majors du secteur est florissant ?

avatar hirtrey | 

IBM ne fait plus son matériel et son OS ?

avatar Anthony Nelzin-Santos | 
@hirtrey : IBM est sortie du marché de l'informatique personnelle depuis quinze ans…
avatar hirtrey | 

@Anthony

J’avais pas lu le “personnelle“. C’est vrai que ça fait tout de suite bcp mieux avec ce mot que sans 😂

avatar oomu | 

IBM a toujours des gammes de machines POWER et d'un unix attitré, pour de très très très gros comptes et besoins.

Mais IBM utilise aussi massivement Linux pour ses services et développements, Linux existant aussi pour Power.

IBM actuellement est avant tout une société de service, de logiciel, de développement, que d'avantage un fabricant.

Notez la citation concernant AIX sur le propre site IBM
https://www.ibm.com/fr-fr/it-infrastructure/power/os

"La gestion de l'AIX et de l'IBM i est plus facile que celle de HPUX ou de Solaris. La fiabilité d'AIX et de l'IBM i est également supérieure à celle de HP ou de Sun/Oracle."

HPUX n'est plus très courant (dernière version en 2017) et Solaris a été abandonné par Oracle y a quelques années (plus ou moins clairement)

On pourrait faire plus.. à jour comme comparaisons quand même :)

donc bon.. oui IBM a encore ses os propriétaires et une activité hardware, mais ce n'est pas comparable à Apple.

avatar hirtrey | 

@oomu

Si IBM arrête le développement de ces OS et des processeurs, je ne serais plus à jour. Aujourd’hui c’est pas le cas. La seule différence, comme noté par l’auteur, c’est pas de l’informatique personnelle.

avatar YetOneOtherGit | 

@hirtrey

Disons que même dans le cadre des usages professionnels de back les PDM d’IBM que ce soit niveau hard ou OS sont devenus très anecdotiques.

Et l’OS générant le plus d’activité à IBM est aujourd’hui GNU/Linux c’était déjà le cas avant le rachat de Red Hat.

avatar hirtrey | 

@Anthony

Je viens de vérifier et dans l’informatique personnelle il y a eu Acorn.

avatar Anthony Nelzin-Santos | 
@hirtrey : j'y avais pensé (j'avais eu le plaisir d'interviewer Sophie Wilson il y a quelques années), mais comme IBM, c'est un tel embrouillaminis ! Entre la BBC, VLSI qui est un acteur important de la conception d'ARM, Olivetti, les concurrences internes et les scissions… Un jour, je réussirai à écrire un article, ou un bouquin, sur le sujet.
avatar hirtrey | 

@Anthony

Oui un article sur Acorn serait le bienvenue, c’était quand même des machines hors du temps pour l’époque

avatar XiliX | 

@hirtrey

Archimedes était une très belle machine, bien en avance sur son temps

avatar fousfous | 

Tom raider tournait bien aussi sur un processeur qui date d'il y a 2 ans et conçu pour l'iPad.
Ça promet niveau puissance avec des processeurs spécialement adapté!

avatar John McClane | 

Je ne comprends pas bien : c’est Apple qui va fabriquer ses propres processeurs, ou bien c’est la société ARM ?

avatar StephanMart | 

@John McClane

c'est un ARM qui vend ses licences

avatar Anthony Nelzin-Santos | 
@John McClane : (je résume grossièrement.) ARM ne fabrique rien. Ils conçoivent des architectures et leurs implémentations de référence, mises à disposition contre une licence. Les entreprises les moins expertes se contentent peu ou prou du design de référence. Les entreprises plus spécialisées, dotées d'une licence spécifique, peuvent personnaliser le design de référence. C'est notamment le cas d'Apple, qui a ajouté des couches et des couches de circuits spécialisés et uniques, et conçoit maintenant ses propres circuits graphiques. (Voir par exemple https://www.igen.fr/iphone/2019/05/arm-devoile-des-avancees-deja-absorbees-par-apple-107957) Les fondeurs, TSMC dans le cas des puces d'Apple, se chargent ensuite de mettre ces circuits en production.
avatar John McClane | 

@Anthony

Ok merci ! C’est quand même nébuleux je trouve, et moi qui avait cru qu’Apple fabriquait tout de A à Z !

avatar hirtrey | 

@John McClane

En résumé Apple ne part pas d’une feuille blanche mais utilise le savoir de ARM et les modifie à sa convenance.
Samsung, Huawei font la même chose, en moins performant.

avatar John McClane | 

Merci 😊

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