La longue liste à puces d'Apple

Anthony Nelzin-Santos |

Kalamata, charmante ville du Péloponnèse, réputée pour ses olives et ses figues. Kalamata, épicentre du tremblement de terre du 13 septembre 1986, magnitude 6,2 sur l’échelle de Richter. Kalamata, ambitieux projet d’Apple, qui vise à abandonner l’architecture x86 des processeurs Intel. C’est bien un séisme qui attend le Mac : dès 2020, assure Bloomberg, certaines machines portables utiliseront des processeurs frappés d’une pomme. Apple fêtera alors le dixième anniversaire de la présentation de l’iPad et du processeur A4, premier d’une longue série qui a placé la firme de Cupertino au rang des tout meilleurs concepteurs de semi-conducteurs.

Steve Jobs dévoile l’iPad, et son processeur Apple A4, en 2010.

« L’iPad est motorisé par notre propre processeur » : trente secondes plus tard, Steve Jobs passait à un autre sujet, comme si le premier processeur frappé d’une pomme n’était qu’un détail. Le fondateur d’Apple ne voulait sans doute pas passer — horreur suprême — pour un vulgaire concepteur de semi-conducteurs. Il ne fait pourtant aucun doute qu’il avait su reconnaître l’importance de la maîtrise du développement des composants pour gagner la course au mobile, comme il avait été capable de reconnaître l’importance du rapport puissance/consommation pour le futur des ordinateurs portables, et d’abandonner les processeurs PowerPC d’IBM au profit des puces d’Intel.

Apple avait acheté PA Semi, une start-up entièrement dévolue à l’amélioration du rapport puissance/consommation, dès 2008. Ses équipes ont planché pendant deux ans sur la conception de l’A4, avec l’aide d’Intrinsity, spécialiste de l’implémentation des architectures ARM qui a fini par intégrer Apple en 20101. C’est aussi à cette époque que Johny Srouji a rejoint Cupertino : il dirige aujourd’hui l’ingénierie matérielle de la société, dont ses équipes israéliennes, qui comptent parmi les meilleurs spécialistes des semi-conducteurs dans le monde. Des talents qui s’accumulent à mesure qu’Apple multiplie les acquisitions dans le domaine : Anobit, Passif Semiconductor, PrimeSense, LegbaCore

Des acquisitions ciblées, qui ont permis d’améliorer les processeurs maison, mais surtout de concevoir d’autres types de puces. Coprocesseurs, encodeurs vidéo, contrôleurs, systèmes de gestion de l’énergie, puces réseau, cartes graphiques, bientôt un modem… Apple conçoit et contrôle un nombre croissant de composants. Il ne s’agit pas seulement de garder la main sur des puces de plus en plus perfectionnées et de plus en plus importantes, même si c’est un argument de poids, d’un point de vue concurrentiel comme d’un point de vue sécuritaire. Il s’agit plutôt de reprendre la main : Apple n’est plus soumise aux desiderata de ses fournisseurs, ni victime de leurs échecs.

Les puces d’Apple depuis 2010. Certaines sont identifiées par une lettre : A pour les SoC des appareils iOS, M pour le coprocesseur de mouvement, S pour le SIP de l’Apple Watch, H pour (la première génération de) l’ISP de l’iPhone, T pour le contrôleur des Mac, W pour le sans-fil. D’autres ne le sont pas, mais ne sont pas moins importantes, comme la puce graphique (GPU) et le Neural Engine (NE) intégrées à l’A11, le contrôleur du stockage (NAND), ou encore le contrôleur énergétique (PWR). Cette infographie permet de saisir comme cette activité s’est étendue et densifiée avec le temps.

Ses puces sont devenues des vecteurs de différenciation, au même titre que ses codes esthétiques, ses logiciels, et ses services. L’écosystème Wear OS est exsangue ? Qualcomm est incapable de fournir une puce qui assure plus d’une journée d’autonomie dans de bonnes conditions. Apple, elle, a revu et re-revu le moteur de l’Apple Watch. Plus qu’un simple processeur, c’est un « système dans un boîtier », une carte-mère miniaturisée et noyée dans la résine pour former une grosse puce. Une puce qui intègre aujourd’hui un GPS et un modem cellulaire, des années avant les rêves les plus fous des analystes les plus optimistes.

L’existence même des AirPods dépend de la conception de la puce W1, qui facilite considérablement l’usage du Bluetooth, en plus d’améliorer sensiblement son efficacité énergétique. La qualité des photos de l’iPhone dépend de moins en moins du capteur lui-même, fourni par Sony à de nombreux fabricants, mais de plus en plus du processeur de traitement de l’image, conçu par Apple depuis l’iPhone 5, et désormais d’« accélérateurs de traitement d’intelligence artificielle », comme le Neural Engine de l’A11 Bionic. Apple rivalise avec Intel, Qualcomm, Samsung, MediaTek, ou encore Imagination, parce qu’elle pense pouvoir concevoir de meilleurs produits en concevant ses propres puces selon ses propres objectifs.

Ce faisant, elle précède et accompagne un grand mouvement de redécentralisation, qui décharge le processeur central de nombreuses tâches, au profit de puces hautement spécialisées. Les vieux de la vieille se souviennent des coprocesseurs de calcul en virgule flottante et autres accélérateurs, que le processeur central a progressivement absorbé. 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.

La conception des appareils mobiles a largement motivé l’effort d’Apple : aujourd’hui, aucun autre appareil que l’iPhone ne possède autant de puces conçues par la firme de Cupertino, qui lui confèrent un avantage décisif sur la concurrence. Ces développements essaiment progressivement sur le reste de la gamme : le HomePod serait infiniment moins perfectionné sans son processeur A8, qui lui offre la puissance nécessaire au traitement en temps réel du signal audio. Comparativement à l’iPhone et l’iPad, le Mac a encore peu bénéficié des puces d’Apple, mais les derniers MacBook Pro et maintenant l’iMac Pro montrent la voie.

On l’oublie souvent : Apple a participé à la fondation d’ARM, avec Acorn et VLSI, à l’époque pour les besoins de son PDA. Chaque acquisition a été l’occasion de rappeler à quel point la firme de Cupertino a influencé l’industrie des semi-conducteurs : le fondateur de PA Semi a travaillé sur les processeurs StrongARM (utilisé dans le MessagePad 2000) et PWRficient (compatibles avec l’architecture Power conçue par IBM et Apple avec Motorola), Intrinsity a été conçue sur les ruines d’Exponential (qui avait travaillé sur un « plan de secours » pour Apple, déjà à l’époque, au cas où Motorola et IBM n’arriveraient pas à concevoir une puce PowerPC plus rapide). La conception de l’Apple A4 était, en quelque sorte, un retour aux sources.

La présence des processeurs ARM est aussi évidente dans les appareils mobiles qu’elle est curieuse dans les appareils fixes. Et pourtant, elle est bien réelle, ne serait-ce que sous la forme de contrôleurs et d’autres petites puces. Mais Apple a des plans autrement plus ambitieux : ce n’est pas que la puce T2 de l’iMac Pro annonce un changement majeur dans l’architecture des Mac, c’est qu’elle en constitue d’ores et déjà un. Le processeur Intel est pratiquement relégué au rang de coprocesseur de calcul, la machine démarre sur le processeur ARM, qui contrôle les composants et assure la sécurité du matériel.

L’hypothèse d’un abandon des processeurs x86 n’a jamais été moins farfelue, même s’il reste d’énormes obstacles. Apple va-t-elle porter macOS sur l’architecture ARM, adapter iOS aux ordinateurs de bureau, ou bien repartir de CoreOS pour introduire un nouveau système, voie que les rumeurs autour du projet Marzipan semblent esquisser ? Quid de la compatibilité avec Windows ? Au-delà des machines portables, Apple aura-t-elle le culot de réinventer une machine comme le Mac mini, qui pourrait se transformer en « Compute Stick » avec un processeur ARM, voire le Mac Pro, qui pourrait posséder des dizaines de cœurs ARM ?

Ce futur promettant d’être bientôt présent, de nouvelles questions se posent, comme celle des capteurs et de la capacité des appareils électroniques à « sentir » leur environnement. Apple a déjà largement défriché le terrain avec Touch ID et Face ID, mais surtout avec 3D Touch et le Taptic Engine. Ira-t-elle jusqu’à concevoir ses propres puces NFC, ses propres capteurs photo, voire des matériels spécifiques pour l’automobile autonome ou la réalité augmentée ? Pour le savoir, il faudra sans doute observer la teneur de ses prochaines acquisitions.


  1. Après avoir aidé… Samsung à concevoir ses propres puces mobiles.

Source
Image de Une iFixit (CC BY-NC-SA 3.0).
avatar Stvcc | 

Apple prend de plus en plus ,expertise au niveau du hardware mais en perd au niveau du soft . iOS est critiqué , MAcOS est critiqué , les bugs se multiplies à vitesse grand V ... Et pourtant Apple maitrise sont matériel plus que jamais ..

Sincèrement je crois que les roadmap et les deadline imposé par la direction sur la RH ne cadre pas réellement avec les capacité de production de l'entreprise .

Il faudrait que Cook ramenne ça à ce que c'était AVANT ... une année de patch et de stabilisation une année de nouvelles fonctions et version .. C'Était comme cela avant et ça devrait normalement revenir à ce point .

avatar SebKyz | 

@Stvcc

Ça en prend la direction apparemment avec iOS12

avatar imrfreeze | 

Quoi de mieux qu'un petit article de fond MacG sur le sujet ?? ?

avatar pfx | 

La compatibilité Windows est déjà annoncée! Microsoft vient d’enfoncer le clou en annonçant la future prise en charge des app x64 pour sa version ARM de Windows !

avatar Anthony Nelzin-Santos | 
@pfx : la version ARM de Windows ne répond pas au problème. Le problème, ce sont les apps qui ne seront jamais portées vers l'archi ARM, notamment les apps métiers un peu anciennes mais stratégiques, pour lesquelles il faut garder une compatibilité x86. ARM travaille à une émulation matérielle, implémentée publiquement par Qualcomm… et bloquée par les menaces judiciaires d'Intel. Il ne fait aucun doute qu'Apple travaille aussi sur le sujet. Reste à savoir si elle réussira à faire plier Intel (en signant un gros chèque, ou en allant en justice, ou en faisant fabriquer une partie de ses puces… par Intel, ou en intégrant des cœurs x86 dans une nouvelle archi hybride, j'en sais rien, on verra bien, ça va être passionant).
avatar byte_order | 

Ah, ça, oui, une implémentation matérielle de l'architecture x86 sur de l'ARM sans payer les royalties pour le concepteur de cette architecture x86, j'y crois pas trop en effet.

avatar lesurfeurfou | 

Top l’article ! Agrémenté d’une bonne culture générale : j’invite tout le monde à goûter les olives noires de Kalamata. Un vrai délice (et pas trop salées)

avatar evrad002 | 

Je pensait pas que mon IPad dans deux ans aurait dix ans !La batterie viellisante mais il fonctionne malgré d’être sur sur iOS 5.1.1

avatar Malum | 

Contrairement à l’argument d’une stupidité sans nom comme quoi acheter une entreprise puis l’intégrer n’est pas faire de l’innovation ou de la création cet article prouve qu’Apple est à la pointe de l’innovation.

Stupidité sans nom car même l’entreprise achetée à elle aussi dès sa création puisé à l'extérieur des compétences à commencer par le créateur lui-même de l’entreprise et ensuite par recrutement. Aucune entreprise ne se crée ni ne crée d’elle-même de nihilo.

Stupidité sans nom juste pour prouver qu’Apple n’est qu’une grosse merde.

Stupidité sans nom qui reflète un esprit de bas niveau et comme toujours servi par un orgueil assumé ou masqué se faisant croire à soi-même que la capacité de critiquer véhémentement une entreprise à la réussite tout simplement extraordinaire, à l’innovation majeure reconnue par les spécialistes, les universités et ses pairs, ferait du justicier imbécile un être supérieur car justement capable lui le David de s’attaquer au Goliath. Ce n’est qu’une chiure de mouche qui se prend pour un lion.

Stupidité sans nom qui serait comme de dire lorsqu’un sculpteur fait couler un bronze ce serait le fondeur qui serait considéré comme le créateur de l’œuvre.

Stupidité sans nom car même si on fait travailler des sous-traitants il faut en interne des hautes compétences pour savoir quelle commande passer, en amont la préparer et en aval la suivre et enfin avoir organisé son intégration dans l’ensemble.

avatar debione | 

Les vrais sculpteurs fondent leurs bronze eux même, au passage... il n'y a que les artistes surfait qui les fond couler par d'autres... Un peu comme les artistes de la renaissance qui ne finissaient finalement plus que par mettre une signature au fond d'une toile... Le marketing faisant croire qu'un Vinci a été rellement peint par Vinci...
il n'y a aucun art au sens artistique du terme, il y a un art technique. Rigolo comme tu ne vois pas la différence dans ton ode incroyable.

avatar Malum | 

C'est absolument faux. Les immenses statues comme celle de Louis XIV sont coulées par des fondeurs professionnels dont c'est le métier. Tous les grands sculpteurs de la Renaissance avaient leur fondeur. On ne parle pas de petite statuette avec un four de Mickey. On parle de tonnes et de tonnes de métal coulées dans la terre avec des constructions gigantesque, et même pour les objets de moindre importance, la fonderie est un métier différent de la sculpture.

avatar debione | 

Bon, je vais te casser un peu. Oui ils avaient tous leurs fondeurs, comme de Vinci et autres avaient leurs petites mains, ceux qui ont fait les 3/4 des oeuvres de ces fameux Grands Artistes...
Cependant, étant moi même modeleur de métier (du coup tu tombes vraiment mal), j'en ai passablement vu défiler des artistes... Et bien tu sais quoi? Pour la plupart ils voulaient fondre leurs pièces, aller jusqu'au bout de la démarche (assez rigolo de voir d'ailleurs le nombre de bocage que cela impliquaient... Comme de nombreux peintres montent leurs toiles et ne vont pas chez le marchand du coin qui en vend des toutes montées. C'étaient mêmes assez dur de leurs expliquer qu'ils valaient mieux laisser faire le mélange aux fondeurs et qu'ils s'exercent d'abord sur de faux moules au coulage. De même leurs expliquer souvent ce que c'est qu'une dépouille et pourquoi certaines choses ne sont pas faisable (ou alors seulement en cire perdue).

Bref, oui, tu as les sculpteurs qui font un plan, font sculpter le tout par des petites mains et envoient cela dans une fonderie (cela touche bien plus au process industriel qu'au process artistique). Et tu as les sculpteurs qui sculptent avec leurs petites mains , et vont ensuite en fonderie pour fondre eux mêmes, quitte à louper certaines pièces.

Bref, ce n'est en tout cas pas blanc ou noir comme tu le prétends, un peu comme si on résumait la beauté d'un film à uniquement le scénariste... Oui il y a des gens qui ne font que des scénarios, et d'autres qui en plus font la réalisation, la photo, la bande son etc etc.

Tu as la même chez les architectes, mais tu enlèves la partie engineering des cabinets d'architecte et tu as justes des types qui font du dessin lambda.
C'est le cas d'Apple, sur certaines puces ils font de l'art, sur d'autres (et notamment les ARM) ils ne sont que dessinateurs pour faire l'analogie.

Quoique, l'art étant un vecteur émotionnel, j'ai jamais eu d'émotion en regardant une puce, pas plus qu'en regardant une route aussi bien faites soit-elle.

avatar Malum | 

C’est bien de tout mélanger. Je disais justement qu’être fondeur c’est un métier, qu’il faut être qualifié, compétent. Donc réponse à côté de la plaque. Un sculpteur peut aussi couler son œuvre, mais un fondeur n’est pas forcément un sculpteur. Ce n’est pas bijectif, en aucun cas. Ce que je disais et qui n’est pas contredit par votre réponse c’est que si artiste fait couler son bronze par un fondeur personne n’ira dire que le fondeur est l’artiste créateur de l’œuvre quand bien même il aura participer à sa création. Du reste les grands peintres avaient des ateliers et souvent des élèves participaient au tableau. De votre réponse ressort un grand mépris pour le concepteur qui ne saurait couler lui-même.

avatar pocketalex | 

@Malum

Oui enfin Intel est un fondeur, et je n'ai pas vu une seule statue sortir de leurs usines, alors ils faudrait qu'ils se bougent un peu le cul

avatar r e m y | 

@Malum

Ce n'est pas donné à tout le monde de manier l'anaphore...

avatar Malum | 

Et donc ?
Je ne joue pas au Hollande de service.

avatar Epicure13 | 

Quid d’Applescript en cas d’utilisation de processeurs ARM ?

avatar r e m y | 

@Epicure13
AppleScript est un langage évolué permettant de réaliser des scripts qui enchaînent des actions du système ou d'applications intégrant une bibliothèque d'actions scriptables.
AppleScript agit et communique avec le système macOS et/ou les applications. Il n'a pas de contact direct avec le processeur.

AppleScript a survécu à tous les changements de processeurs précédents.

S'il est abandonné par Apple, ce ne sera pas à cause du passage aux processeurs ARM.

avatar Epicure13 | 

@r e m y

Merci pour l’info.
Je pense que cela intéresse ceux qui on développé des bouts de soft en AS comme par exemple pour interfacer FileMaker avec Word, Excel ou OmniFocus.
Déjà que l’on ne peut pas le porter sur IOS...

avatar r e m y | 

On peut aussi se demander si la future version de macOS pour puces ARM restera compatible x86 pour ne pas laisser sur le bord de la route tous les Mac à processeur Intel (et accessoirement les hackintosh)...

avatar pocketalex | 

"ou bien repartir de CoreOS pour introduire un nouveau système, voie que les rumeurs autour du projet Marzipan semblent esquisser ?"

C'est marrant, c'est voie que j'ai défendu dans les commentaire de l'article sur un Mac ARM pour 2020, et qu'est-ce que l'on ma expliqué et ré-expliqué que non, c'est pas ça, c'est n'importe quoi, tu réfléchis pas, ce sera un Mac sous MacOS avec CPU ARM, et ce sera super rapide même si je rappelle que les 1er PC qui font ça c'est super, super lent

Mais là, c'est dans les colonnes de MacG, alors peut-être que les mêmes vont revenir et nous expliquer que c'est une voie intelligente et plausible ... peut-être

avatar ziggyspider | 

Apple a beau concevoir ses puces, je pense qu'ils finiront par buter sur l'évolution des puces ARM, comme ça a été le cas pour les architectures précédentes …

avatar Pierre Thibault | 

Est-ce que les nouveaux Mac à venir rouleront-ils aussi bien Debian?

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