Apple a créé un seul Apple M1 pour tous ses Mac, même le MacBook Air de base

Nicolas Furno |

En présentant ses premiers Mac Apple Silicon hier, Apple a présenté un système sur puce (SoC) composé d’un CPU huit cœurs et d’un GPU « jusqu’à huit cœurs ». Une précision qui se comprend quand on consulte la gamme de MacBook Air : contrairement aux MacBook Pro 13 pouces et Mac mini avec M1 qui se distinguent uniquement par la capacité de stockage et la RAM, il y a bien un cœur GPU de moins sur le Mac portable d’entrée de gamme.

Sept ou huit cœurs pour le GPU selon le MacBook Air choisi.

Faut-il en conclure pour autant qu’il y a deux puces Apple M1 différentes ? Pas vraiment non, Apple a conçu pour le moment un seul SoC dédié aux Mac et les trois modèles qui l’adoptent en premier ont tous le même. La seule différence entre le MacBook Air d’entrée de gamme et tous les autres Mac Apple Silicon de fin 2020, c’est ce cœur GPU en moins. Et l’explication est bien connue : il s’agit d’optimiser la production et d’éviter les pertes.

Comme tous les composants informatiques, les puces produites par Apple n’ont pas un rendement parfait à 100 %. Cela veut dire qu’il y a des pertes sur la production, des défauts qui conduisent à mettre une partie des Apple M1 à la poubelle. Pour éviter de trop jeter et augmenter le rendement, le constructeur utilise la pratique standard dans l’industrie, le « chip binning ». Chaque puce est testée en fin de production et classée. Si tous les cœurs GPU imprimés sont viables, alors c’est une puce M1 complète. S’il y en a un sur les huit qui a des défauts, alors ce sera une puce M1 pour MacBook Air.

Intel est devenu maître de la discipline, son découpage très complexe de ses gammes par fréquence, nombre de cœurs et par catégorie (Core i3, i5, i7…) découle entièrement de cette pratique. Apple l’utilise aussi, et de façon plus visible depuis cette année. L’iPad Pro sorti en début d’année dispose d’un GPU huit cœurs grâce à son Apple A12Z, contre un GPU sept cœurs pour l’Apple A12X de son prédécesseur. C’était la même technique et la même cible, preuve peut-être que les cœurs de GPU ont plus de défauts que ceux du CPU.

L’Apple A12X comme l’Apple A12Z sont identiques, mais l’un des cœurs GPU est désactivé sur l’A12X. Ce sera le même procédé pour l’Apple M1 (image TechInsights).

L’expérience apportée par l’iPad Pro 2020 amène à penser que les différences de performances entre les deux MacBook Air seront très minimes. Le cœur GPU en moins se sentira dans les mesures de performances et éventuellement dans les tâches les plus lourdes, mais ce sera à notre avis bien peu significatif face aux autres contraintes de ce Mac refroidi passivement. Pour le dire autrement, les performances devraient être similaires sur les deux modèles, car ils devraient être bridés pour des raisons thermiques avant d’atteindre la limite de leur SoC.


avatar Kriskool | 

C’est exactement les remarques que je me suis faite du coup je ne comprends pas bien comment il est exploité dans les différents types de Mac puisque si un MacBook Air à la même puissance que un MacBook Pro en processeur où est le gain ?

avatar marc-5 | 

@Kriskool

Ventilateur + puissant (donc meilleure résistance aux fréquences hautes), meilleure autonomie, Touch Bar :)

avatar Kriskool | 

@marc-5

Absolument donc ce sont bien les caractéristiques physiques de la machine et non plus le processeur qui en feront finalement sa puissance:.. le processeur sera plus ou moins exploité selon les capacités de dissipation de la chaleur !..

avatar marenostrum | 

il va y avoir surement plusieurs processeurs. ce n'est que le début. ils avaient pas le temps de préparer plus de variantes de leur processeur maison.

avatar raoolito | 

@Kriskool

exactement.
Dans une version simplifiée on pourrait se dire que le macbookpro 13 pouces d’entree de gamme est un macbook air avec plus de fonctions et un ventilateur.
La vrai question est « quel modele y gagne » ?
je dirais le Air car il semble qu’Apple considere ce proc comme tres puissant (à confirmer sur piece hein?) et donc laissera le seul bridage thermique faire la différence avec le pro.
C’est quasimeent le macbook air la vrai possible surprise du passage à ARM, et pas un hasard qu’il commençait la presentation.

avatar Marcos Ickx | 

@raoolito

Intéressant de noter que le MacBook Air M1 a une enveloppe thermique de 10 watts selon le site d’Apple.

Et donc ça permet de comprendre pourquoi durant le keynote de mardi, le chiffres de 10 watts revenait souvent sur les slides d’Apple.

J’avais raté l’info que l’enveloppe thermique du nouveau MacBook Air M1 était de 10 watts.Ça vaudra donc peut être la peine de payer plus pour le MacBook Pro M1, finalement qui lui pourrait tirer pleinement profit du M1.À surveiller dans les tests. https://t.co/1xrVlSl76D pic.twitter.com/XXbt7VrV7f— Marcos Ickx (@MarcosIckx) November 12, 2020

avatar romainB84 | 

@Kriskool

En même temps c’est très bien que le marketing commence à arrêter avec ce terme « pro » qu’ils vendent comme « puissant ». En quoi un professionnel (donc quelqu’un qui gagne sa vie ...) a forcément besoin de « puissance »?
Un prof, un médecin, un artisan, etc... c’est tous des Pros... et pourtant la puissance, ils s’en foutent !
Ça a commencé avec l’iPhone 11 et 11 pro, où Apple n’a plus fait la distinction sur sa gamme par la puissance mais plutôt par « l’apport de fonctions en plus ». Et c’est une très bonne chose. On peut espérer que ces deux machines (MBA et MBP) auront du coup la même durée de vie en terme de mise à jour d’OS 🙂.

avatar anti2703 | 

@Kriskool

Si le SoC n’a pas été validé sur tous ses cœurs en fin de chaîne, il est également à prévoir des brides au niveau des fréquences, c’est comme ça qu’on crée « artificiellement » une gamme :

- MacMini : processeur à 100%, imaginons 3Ghz sur tous les 8 cœurs (ventilateur & pas de contrainte d’autonomie)

- MacBook Pro : Processeur 8 cœurs complet mais bridé à 2,5 GHz car faut pas que ça chauffe de trop et pour garder une autonomie

- MacBook Air : Processeur 7 cœurs, tournant à 1,9Ghz car pas de ventilateur et toujours l’autonomie en ligne de mire.

Les premiers bench nous dirons les fréquences retenues par Apple pour chaque machine.

avatar raoolito | 

@anti2703

ah oui la fréquence aussi est un possible changement. apple ne communique plus dessus depuis longtemps sur les idevices, et certainement que ce sera desormais le cas aussi sur les macs.
dans l’absolu, on peut cependant se dire que la frequence resterait identique sur les deux machines. apres tout, les contraintes thermiques brideront de fait le proc du air en cas de soucis (et pour quelques dizaines d’euros on pourra ajouter assez de vent frais en dessous du air pour l’aider à concurrencer le pro :P ?

avatar redchou | 

@anti2703

Apparemment le MBA devrait être limité à 10W, le MBP à 18W.
Rien vu concernant le Mac Mini, les versions Intel vont jusqu’à 65W... Même si je pense que la version M1 n’ira pas jusque là...

avatar anti2703 | 

@redchou

C’est pas impossible que d’ici juin ou juillet de l’année prochaine, dès que Adobe et Microsoft auront mis à jour leurs applications on se retrouve avec nouveau MBP 16 et des iMacs tournant sur une puce M2 ou M1x avec plus de cœurs ou une fréquence supérieur et donc une consommation supérieur.

avatar redchou | 

@anti2703

Pour les machines plus haut de gamme, je pense à une autre gamme/architecture de processeur, ce ne sera pas possible de faire tout sur une seule puce.
On voit déjà les limites du rendement avec le GPU désactivé dans le MBA d’entrée de gamme.

Je pense que la prochaine étape sera la séparation du CPU, GPU, voir de la mémoire unifié.
Après rien empêche de rassembler le tout au sein d’un même package mais je pense qu’ils seront produit sur différent die...

avatar 2DSP | 

@redchou

Ce ne serait pas étonnant en effet et ça serait une piste pour expliquer - au moins en partie - pourquoi il n’y a qu’ "une seule puce M1" mais dont les performances diffère selon le Mac auxquels elle est intégrée.

On pourrait imaginer que dans l’optimisation des SoC sortis d’usine, il n’y aurait pas que le nombre de cœurs GPU actifs qui défèrent, mais aussi la capacité à monté en fréquence et donc aussi l’enveloppe thermique.

Ce serait complément reprendre le principe d’Intel, ce qui n’est pas idiot tant que c’est fait avance parcimonie. Ce qui a l’air d’être le cas. Ainsi, sur un segment donné, avec un nombre de cœurs CPU donné, on a de i3, i5 et i7.

Le MacBook Air a sans hérité des "moins bonnes" fournées (genre i3). Le MacBook Pro lui a été gâté avec ce qui se fait de mieux (genre i5) en gardant une enveloppe thermique contenue. Quant au Mac mini, soit il partage la même cuvée que le MacBook Pro, soit il a droit aux pièces les plus réussi (type i5+ ou i7).

Du coup, sans prendre en compte la question de la RAM, il y aurait au moins 3 variantes (dont 2 rien que pour le MacBook Air) du SoC M1, voire même 4 si le Mac mini a une déclinaison spéciale (avec une fréquence plus élevé vu qu’il s’agit d’une machine de bureau).

À ça s’ajoute la RAM. De ce qui peut se comprendre du discours d’Apple, 8Go sont directement intégrés dans le SoC M1. La question qui se pose est donc : quand est-il de la configuration 16Go ? Est-elle directement intégrée aussi ? Ou est-elle ajouté à côté en dehors du SoC ?

Dans le premier cas, si elle est intégrée, ça viendrait doublé le nombre de variante de puce M1 existantes. Passant ainsi de 3/4 à 4/6 ! Je trouve personnellement que cette option semble moins probable. Dans le second cas il s’agit simplement de RAM soudée sur la carte mère en supplément.

Enfin après le tri des SoC sorti d’usine en différente catégories, il n’est pas un possible qu’une sorte de calibrage soit fait, pour optimiser une utilisation basé consommation (MacBook Air), ou pour de meilleure performance (MacBook Pro, Mac mini), notamment en jouant sur la fréquence du SoC.

Ainsi les puces du Air pourrait être effectivement limité à 10W (pour rappel celles du défunt MacBook 12" était à 4,5W configurable en 7W). Je pense qu’Apple a du se concentrer sur une utilisation entre 5W et 7W, avec éventuellement des pics de courtes durée à 10W pour pouvoir se passer de ventilation.

Sur le Pro, la SoC doit plutôt être calibré pour utilisation à 10W avec une ventilation active au minimum. Sur la génération Intel les puces étaient des 15W il me semble. Donc on peut imaginer que ces M1 puissent avoir des pics à 15/18W.

Pour le Mac mini faudra attendre les tests pour savoir s’il a eu doit à une variante spéciale pour lui, ou si c’est le même SoC embarqué que dans le MacBook Pro 13". Quoi qu’il arrive, d’agissant d’une machine fixe et bien ventilée, elle aura sans doute plus de facilité à maintenir les puissance maximum sur la durée.

avatar YetOneOtherGit | 

@2DSP

"À ça s’ajoute la RAM. De ce qui peut se comprendre du discours d’Apple, 8Go sont directement intégrés dans le SoC M1. La question qui se pose est donc : quand est-il de la configuration 16Go ? Est-elle directement intégrée aussi ? Ou est-elle ajouté à côté en dehors du SoC ?"

Ce n’est pas stricto sensu intégré au SOC, le SOC et la RAM sont sur des die différents qui sont intégré au même package (16Go de RAM nécessite plus de 17B de transistors)

Il y a deux die de RAM à côté du die du SOC embarquant selon les configuration 8Go ou 16Go (La RAM provient sans doute de Micron)

Sur une intégration de ce type il n’y a pas de circuit raisonnablement abordable permettant de dépasser 2x8Go actuellement

https://www.mac4ever.com/images/112710_.jpg

avatar Marcos Ickx | 

@redchou

C’est pas « apparemment », c’est clairement mentionné sur le site d’Apple que l’enveloppe thermique du MacBook Air M1 est de 10 watts.

J’avais raté l’info que l’enveloppe thermique du nouveau MacBook Air M1 était de 10 watts.Ça vaudra donc peut être la peine de payer plus pour le MacBook Pro M1, finalement qui lui pourrait tirer pleinement profit du M1.À surveiller dans les tests. https://t.co/1xrVlSl76D pic.twitter.com/XXbt7VrV7f— Marcos Ickx (@MarcosIckx) November 12, 2020

avatar Ron Dex | 

@Kriskool

« C’est exactement les remarques que je me suis faite du coup » 

+1. C’est tellement évident qu’il s’agit d’un même processeur. Et que les cœurs sont désactivés ou non. C’est la même chose non l’automobile avec les moteurs. Un même moteur peut-être proposer à 140 chevaux et un 170. C’est exactement le même. Le premier étant bridé.

avatar Antara | 

Quand ça va nous sortir des abonnements pour débloquer les coeurs en plus dans Apple One on va tous voir flou 😂

avatar Kenny31i | 

@Antara

😂😂

avatar ech1965 | 

Comme sur les voitures (sur la nouvelle octavia, le "store" dans l'infotaiment permet d'acheter des aides à la conduites et des "couleurs" d'ambiance...)

avatar guibrush | 

comme quoi, tout se recycle. La mémoire unifiée, ou le retour de l'Amiga avec sa chip ram qui était accessible par les coprocesseurs (donc l'équivalent de la carte graphique) et le CPU. Marrant.

avatar saoullabit | 

@guibrush

Ça m’a interpellé aussi, j’ai l’impression de faire des aller-retours incessants en matière d’informatique
Les mainframes, les clouds , les jails/zones, le conteneurs, la virtualization, les terminaux, le VDI....
L’emballage change, les principes initiaux sont tellement réfléchis (contraintes fortes - besoins immenses) qu’ils sont efficients.
J’attends la prochaine -vrai- rupture avec impatience

avatar jackhal | 

Et le Raspberry Pi 400 qui vient de sortir est un ordinateur-clavier, un clin d'oeil aux ordis du passé. Bon, ça restera probablement un cas isolé, mais ça n'empêche, ça faisait longtemps que je n'en avais pas vu et il a gagné ma sympathie d'un regard.

avatar saoullabit | 

@jackhal
Complètement d’accord ! Plus que de la sympathie, de l’envie ! Les Pi4 sont vraiment épatants

J’en ai ressorti mon C64 (que j’utilise en synthétiseur)

avatar biak | 

Je me suis fait la même réflexion : la mémoire unifiée qui évite de devoir copier des blocs de données d’une zone de RAM à une autre était une spécificité de l’Amiga.

avatar guibrush | 

@saoullabit :
oui, on a juste droit à des changements de superlatifs en fin de compte, genre machine learning ou mémoire unifiée. Mais les concepts existaient déjà bien avant.

@biak:
Claire, c'est même pour ça que l'Amiga était capable de déplacer des blocs à l'écran très rappidement, le blitter et le copper pouvait tapper directement dans la mémoire, un cycle pour le CPU, un cycle pour le chipset. En fait, ça fait sens, si on considère le A1 comme un SoC et non pas comme un CPU. Ce qui va amener Apple au même problème qu'avait l'Amiga : l'impossibilité d'avoir une autre cartre graphique intégrée correctement dans le système (on pouvait avoir des CG sur Amiga, mais ça passait par une couche logicielle P96 ou CGX, et c'était uniquement sous le système, donc pas du tout intégré au chipset. En gros, on mettait une CGX pc sur un Amiga.). Je crains que Apple ait là son plus gros soucis : le GPU. Je ne vois pas comment avec un système basée sur une mémoire unifiée on peut intégrer correctement une CGX externe sans faire un interfacage qui va mettre à mal tout les bénéfices du SoC d'un point de vue thermique et partage des données (faudra du coup un bus pour communiquer avec la CGX). Et si le GPU de l'A1 est très bon comparé à un GPU Intel intégré, il n'est encore de loin pas au niveau d'un "vrai" gpu ATI ou Nvidia. c'est probablement pour ça que Apple attaque par l'entrée de gamme, les machines qui n'ont pas de GPU tiers.

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