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Une analyse commentée des puces Apple M3

Pierre Dandumont

mercredi 01 novembre 2023 à 15:30 • 32

Matériel

Apple, contrairement à certains de ses concurrents (in)directs, publie des photos des die de ses systèmes sur puce (une sorte d'image qui montre la structure interne des puces) mais oublie généralement de donner des informations techniques. Et les experts peuvent donc analyser les images — en supposant qu'elles n'aient pas été modifiées… — pour tenter de comprendre ce qu'Apple a intégré.

La version d'Apple.

High Yield a donc publié sur X une version commentée de l'image qu'Apple diffuse pour ses puces.

La version commentée.

Sur la puce M3, on peut donc voir qu'il y a bien physiquement dix cœurs pour le GPU, quatre cœurs performants, quatre cœurs basse consommation (beaucoup plus compacts) et un double contrôleur Thunderbolt. On peut surtout remarquer qu'il n'y a qu'un seul « display engine » (qui limite la puce à deux écrans au total) et le bus LPDDR5X sur 128 bits. Sur le M3, l'analyse ne fait que confirmer des points déjà connus, mais il est toujours intéressant de voir la taille physique des cœurs basse consommation par exemple.

Apple M3.

Pour la puce M3 Pro, les structures sont les mêmes, mais on peut tout de même voir qu'il y a bien dix-huit cœurs GPU physiquement : Apple ne bride pas une puce qui aurait pu être équipée de vingt cœurs. La zone « SLC » (system level cache) semble un peu plus imposante et on peut voir que la puce passe bien à six cœurs performants et six cœurs basse consommation. L'analyse montre aussi quatre contrôleurs Thunderbolt et un double display engine. Ces photos montrent aussi une chose : si la limitation à deux écrans sur la puce M3 est un peu ridicule, la taille des blocs reste assez imposante et donc le choix technique peut se justifier. Enfin, le die montre bien que la puce ne dispose que d'un bus 192 bits : Apple ne bride pas la bande passante mémoire.

Apple M3 Pro.

Enfin, la puce M3 Max dispose bien de quarante cœurs (et pas plus), deux zones assez larges pour le cache SLC, un bus mémoire très large (512 bits) et quatre display engine. Plus étonnant, l'analyse ne montre pas la zone nécessaire pour fusionner la puce et proposer une variante M3 Ultra.

Apple M3 Max.

Un nombre de transistors élevés

Les puces d'Apple possèdent beaucoup de transistors, et c'est ce que notent nos confrères de Tom's Hardware. Avec 25 milliards de transistors, la puce M3 est largement au-delà d'un APU comme le Ryzen 7 5800H (qui en possède 10,7 milliards) qui intègre pourtant huit cœurs et un GPU assez correct. De même, la puce M3 Max et ses 92 milliards de transistors est au-delà des 90 milliards d'un EPYC Genoa (doté de quatre-vingt-seize cœurs) et même d'un GPU très haut de gamme, comme le GH100 de Nvidia et ses 80 milliards.

Si la comparaison ne semble pas à l'avantage d'Apple, il faut pourtant bien comprendre pourquoi la concurrence intègre moins de transistors. La première raison, c'est qu'Apple vend des systèmes sur puce, qui intègrent donc tous les composants. Chez AMD, l'APU Ryzen 7 5800H est techniquement un système sur puce, mais il est généralement accompagné d'un chipset pour prendre en charge les entrées/sorties nécessaires pour un ordinateur moderne. De même, la puce M3 Max intègre un GPU et un CPU (en plus des autres composants) alors que le CPU d'AMD ou le GPU de Nvidia n'effectuent qu'une des deux tâches. La seconde raison vient d'une spécificité des puces Apple : elles intègrent beaucoup de mémoire cache (la zone SLC ici), plus que la majorité des puces concurrentes. Et la dernière, peut-être la plus évidente, c'est qu'Apple peut le faire grâce à la gravure en 3 nm.

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