Puces Apple M1 : le Saint Graal pour la vision d'Apple

Pomme. Vous savez qu'une entreprise a "réussi" et est un mastodonte lorsque le nom devient un verbe (comme Google) ou lorsque le nom de l'entreprise devient plus populaire que la chose dont il porte le nom, même s'il a été conçu quelques millénaires après l'ancien. C'est Apple.

Avec une capitalisation boursière touchant 2 000 milliards de dollars, le PIB de seulement une poignée de pays est supérieur à la capitalisation boursière de l'entreprise. Si Apple était un pays, il serait dans le top 10 si sa capitalisation boursière était considérée comme son PIB. Il est difficile de visualiser des chiffres énormes et la valorisation d'Apple en est le parangon.

Les chiffres, l'évaluation et la valeur monétaire ne sont jamais un attribut autonome. Plus souvent qu'autrement, il est soutenu par un solide ensemble de choses que le fabricant d'argent fournit au monde, poussant l'humanité dans une course vers l'avant pour mener une vie meilleure. Et Apple, compte tenu du temps qu'il est resté au sommet, ne fait pas exception à la règle.

La vision d'Apple

C'est une évidence que les actions parlent plus fort que les mots. Faisons le point sur les produits phares d'Apple qui ont révolutionné le monde de l'informatique, un produit à la fois :

1. iMac (1998) : avec son aspect frais en forme d'œuf, il a rendu les ordinateurs personnels « personnels ».
2. iPod (2001) : Dans un monde où les cassettes et les CD étaient le seul moyen d'écouter de la musique (sans compter les petits lecteurs MP3 de l'époque), l'iPod est venu avec la promesse de transporter "1000 chansons dans votre poche".
3. iPhone (2007) : sans doute le produit le plus révolutionnaire de l'histoire de la technologie, l'iPhone a combiné un "téléphone, un appareil de communication et un navigateur Internet" en un seul appareil que vous pouvez transporter dans votre poche ; fer de lance de la nouvelle vague technologique des smartphones et de l'informatique de poche.
4. MacBook Air (2008) : Il symbolisait l'enveloppe jaune à partir de laquelle Steve Jobs a sorti un ordinateur portable complet, celui que vous pouvez réellement transporter à une époque où les grandes boîtes de métal étaient appelées ordinateurs portables.

Il ne faut pas grand-chose pour connaître le modèle ici, pour discerner la véritable étoile du nord qu'Apple garde en vision lors de la conception de la technologie.

Il s'agit de réduire l'empreinte des « ordinateurs » et de les rendre plus personnels, plus accessibles. Les ordinateurs peuvent être n'importe quoi. D'une machine qui couvre une pièce entière, celle qui se trouve sur votre bureau, à celle dans votre poche ou à votre poignet.

C'est ainsi qu'ils ont réussi à devenir un géant quantitatif. Ils ont perfectionné leurs prouesses qualitatives; année après année, produit après produit.

Conception CISC et jeu d'instructions x86

Les ordinateurs fonctionnent dans des jeux d'instructions (pensez-y comme du code de bas niveau), que le processeur exécute par cycles. CISC, qui est un acronyme pour Complex Instruction Set Computer, est une méthodologie de conception de CPU qui vise à combiner plusieurs opérations de bas niveau telles qu'une opération arithmétique, le chargement à partir de la mémoire et le stockage en mémoire ; le tout dans une seule instruction que le CPU peut exécuter en un seul cycle. x86 est le jeu d'instructions du processeur compatible avec les processeurs Intel qui suivent une telle conception de processeur.

C'est la conception qui est très populaire dans le monde des ordinateurs portables et des ordinateurs de bureau depuis des décennies et elle est toujours aussi forte en ce moment, à tel point qu'Intel avait un fort monopole sur l'industrie des ordinateurs portables et des ordinateurs de bureau, fournissant des puces à presque tous les fabricants.

Mais selon l'histoire, le changement est la seule constante et ce cadre, tant d'un point de vue technologique que d'un point de vue commercial, devait changer.

RISC Design et l'avènement des puces ARM

CISC était une conception très révolutionnaire, mais elle met l'accent sur l'efficacité des instructions par programme. RISC, (qui signifie Ordinateur à jeu d'instructions réduit) d'autre part, a mis l'accent sur l'efficacité en cycles par instruction. En termes simples, CISC a obtenu un calcul plus rapide en ajoutant plus de transistors dans le matériel CPU (qui nécessitait plus d'énergie pour fonctionner) et RISC a réalisé cela en se basant sur un logiciel efficace. (comme les compilateurs ou le code) Cela nécessitait certainement moins de transistors dans le matériel qui utilisaient moins d'énergie pour s'écouler.

C'est là que la conception des puces ARM est entrée en scène. ARM (acronyme de Acorn RISC Machine ou plus tard nommé Advanced RISC Machines) a conçu des puces suivant la conception RISC. Ils existaient lorsque la conception CISC et les puces Intel x86 étaient acceptées comme la norme ; mais ils ne pouvaient pas les remplacer. Les puces ARM n'avaient aucune chance face aux puces x86, aussi prometteuses soient-elles. L'un des ingénieurs du projet travaillant sur les conceptions ARM a remarqué un jour que les puces fonctionnaient sans que leur alimentation soit connectée. Il était en fait alimenté par une fuite des rails d'alimentation menant à la puce d'E/S. Cela montre à quel point ces puces avaient besoin de moins d'énergie pour fonctionner.

Avec ARM offrant de tels avantages, il est naturel pour Intel, le plus grand acteur des puces pour ordinateurs portables et de bureau, de sauter dans le train en marche et d'utiliser la conception ARM pour fabriquer ses propres puces. Mais Intel n'a pas fait cela. S'ils le faisaient, ils devraient donner une part importante des redevances à ARM, qu'ils n'étaient pas prêts à abandonner. Par conséquent, ils ont investi dans leur propre microarchitecture à faible puissance ; les puces Atom. Cependant, compte tenu du fait que leur gamme Core fonctionnait si bien, ils ne voulaient pas donner la priorité à la gamme Atom par rapport à leur gamme Core, qui était leur vache à lait et risquait de la tuer. Ainsi, les puces Atom sont lentement devenues une chose du passé (ce qui aurait pu ouvrir la voie à l'avenir), Intel doublant sa gamme Core. (c'est-à-dire se concentrer sur ce qui fonctionne dans le présent)

ARM dans Apple

Compte tenu de la faible consommation d'énergie des puces ARM, cela correspond parfaitement à l'étoile du nord d'Apple : réduire l'empreinte de l'informatique. Si une puce utilise moins d'énergie, elle a besoin de moins de batterie pour fonctionner et peut être plus "pockable". Apple a acheté PA Semi et investi massivement dans des recherches supplémentaires qui ont produit des processeurs plus rapides, année après année, sur la conception ARM. Apple a commencé par utiliser son silicium sur tous ses appareils informatiques à faible consommation tels que les iPhones, iPods, iPads et Apple Watch. Ils l'ont fait en mettant en œuvre des conceptions SoC, qui signifie System on Chip. SoC (basé sur l'architecture ARM) combine tous les principaux composants différents d'un ordinateur tels que la RAM, les E/S, le sans fil dans une seule puce, réduisant les goulots d'étranglement et les échanges d'informations coûteux via des connexions entre ces composants, s'ils n'avaient pas été dans une seule puce . Mais ce n'était toujours pas une alternative à la puce x86 de bureau en termes de performances et c'était leur plus grand défi.

Cependant, au fil du temps, Apple a continué à perfectionner son propre silicium à base d'ARM et, comme le montre le graphique ci-dessous, leur puce A13 Bionic qui a été utilisée dans la gamme iPhone 11 a en fait été le tournant, le rendant plus puissant que le plus puissant Intel. CPU de qualité bureautique.

C'est là que le goulot d'étranglement des puces Intel est apparu au lieu d'être simplement des projections.

La puce M1 et l'avènement des puissants ordinateurs ARM

Apple Silicon, qui était basé sur l'architecture ARM et fonctionnait sur une petite batterie, a vraiment commencé à fournir un calcul plus puissant que la puce qui a besoin d'une alimentation électrique dédiée à haute puissance et d'autres systèmes tels que des ventilateurs ou un refroidissement liquide pour le refroidir.

Ce progrès sans précédent a permis à Apple de fabriquer des ordinateurs portables avec ses propres puces basées sur Apple ARM sur un marché de puces basées sur x86; et en novembre 2020, Apple a publié ses gammes d'ordinateurs portables avec ses propres puces basées sur ARM, qu'ils ont appelées la puce Apple M1.

Cependant, comme ARM est une architecture complètement différente de celle de x86, le logiciel codé pour les machines x86 ne fonctionnera pas pour les appareils basés sur ARM. Cela signifie-t-il donc qu'Apple a conçu un ordinateur portable qui ne peut exécuter rien de ce qui est présent sur le marché ? Pas assez. C'est là que Rosetta d'Apple, leur environnement de traduction, entre en jeu. Il agit comme un intermédiaire entre le logiciel codé x86 et les puces M1 basées sur ARM.

Les implications réelles de cela sont pour le moins stupéfiantes. Comme la puce M1 est essentiellement un SoC, la plupart des composants clés tels que le GPU, le Neural Engine et même la RAM sont intégrés à la puce, ce qui réduit la consommation d'énergie et augmente les performances. Depuis des temps immémoriaux, les entreprises ne pouvaient améliorer l'un qu'en sabotant l'autre. Des performances accrues signifiaient une consommation d'énergie accrue et une durée de vie de la batterie moindre; tandis que l'augmentation de la durée de vie de la batterie signifiait des performances moindres. Le M1 a rompu cette boucle en étant tellement en avance sur la concurrence.

Lewis Hilsenteger de Unbox Therapy, une célèbre chaîne technologique canadienne YouTube, a démontré comment il pouvait exporter une vidéo éditée à partir du nouveau MacBook Air alimenté par la puce M1 en presque la moitié du temps qu'il faut pour un MacBook Pro basé sur Intel entièrement spécifié, et le Air n'a même pas de ventilateurs pour refroidir la puce ! Considérant que ce test a été exécuté sur un logiciel conçu pour les machines x86 et non sur M1 basé sur ARM (merci, Rosetta), c'est absolument dingue en termes de performances à la fois de la puce M1 et de Rosetta en tant que moteur de traduction. Nous ne pouvons qu'imaginer ce que seraient les performances et les gains de batterie lorsque nous verrons un logiciel qui a été codé pour les puces M1 basées sur ARM.

Maintenant, cela apporte également le défi mineur auquel Apple serait confronté lors de l'adoption des puces M1 à l'avenir. Et c'est: demander aux développeurs de développer sur mesure une version de leur logiciel spécifiquement pour M1 basé sur ARM. Compte tenu du géant qu'est Apple, du nombre d'utilisateurs d'ordinateurs de bureau et d'ordinateurs portables Apple et des performances phénoménales des puces M1, les développeurs ne devraient pas tarder à prendre le train en marche, d'autant plus qu'il provient d'une entreprise réputée pour être le fer de lance révolutions technologiques constamment. Apple affirme que la période de transition est de 2 ans. Jusque-là, Rosetta sera l'intermédiaire entre le logiciel x86 et le M1 basé sur ARM et en regardant ses performances, je suis sûr que personne ne s'en plaindra.

Dire que les puces M1 seront une explosion pour tous les fabricants d'ordinateurs portables et Intel en tant qu'entreprise sous-estime l'inévitable. Avec les deux appareils technologiques clés que presque tout le monde transporte actuellement (à savoir les ordinateurs portables / ordinateurs de bureau et les smartphones) fonctionnant sur la même architecture de processeur (ARM), la compatibilité croisée des applications serait une réalité et c'en est une avec MacOS Big Sur où les applications s'exécutent sur iPad et iPhone peut également fonctionner sur MacBook. M1 est l'avènement d'un grand changement dans la direction de l'informatique portable et de bureau, plus que ne l'était l'iPhone. Et cette cohérence dans l'innovation d'Apple montre à quel point il est si important pour une entreprise d'avoir et de rester fidèle à une grande vision que de travailler pour des gains monétaires à court terme en se concentrant sur ce qui se vend plutôt que sur l'innovation. Intel est un parangon pour ce dernier, en se concentrant sur les gammes Core au lieu d'Atom, leur microarchitecture à faible puissance. Les hauteurs quantitatives suivent toujours les prouesses qualitatives, et Apple est à l'avant-garde de cette idéologie.