Apple vante ses SoC ARM, leurs fonctionnalités et la restauration de ses prochains Mac

Un bouton à tout faire, souvenir...
Apple vante ses SoC ARM, leurs fonctionnalités et la restauration de ses prochains Mac

Le passage à des SoC ARM en remplacement des puces d'Intel n'est pas anodin. En effet, du processeur découlent de nombreuses briques matérielles et logicielles, qu'Apple doit repenser, adapter et améliorer au passage.

Dans une vidéo publiée dans le cadre de la WWDC 2020, la firme de Cupertino a détaillé ce qu'elle décrit comme les principaux avantages de ses puces. Tout d'abord l'aspect « tout-en-un » de ses SoC, intégrant au sein d'un même die le CPU, le GPU et leurs différents accélérateurs.

Le dernier SoC d'Apple : 35 à 45 % moins gros qu'AMD ou Intel

On parle ici de puces assez compactes, 98,48 mm² dans le cas du dernier A13 Bionic gravé en 7 nm, en augmentation de 18 % par rapport à son prédécesseur. Le CPU n'occupe que moins de 10/15 % de ce total (sans ou avec cache L2) soit 13,47 mm², un peu plus pour le GPU et ses 15,28 mm².

Pour rappel, chaque CCD d'une puce Zen 2 (Ryzen de 3e génération) d'AMD, est gravée en 7 nm, comportant huit cœurs. Elle est contenue dans un die de 74 mm². Chaque CCX avec quatre cœurs et l'ensemble de ses caches (dont 16 Mo de L3 ) occupe 31,3 mm². Le reste est isolé dans un I/O die gravé en 12 nm (plus gros q'un seul CCD). Malheureusement, l'entreprise ne communique pas sur la composition détaillée de ses APU Mobile de 3e génération (Renoir), si ce n'est qu'il s'agit d'une puce unique tenant dans 156 mm² (gravée en 7 nm).

AMD Zen 2 RyzenIntel Ice Lake Sunnycove

De son côté, Intel regroupe dans ses derniers Ice Lake (10 nm, Sunny Cove) chacun de ses cœurs dans 6,91 mm² (cache compris), pour un total de quatre tenant dans 30,73 mm². Ils embarquent également un GPU avec 64 unités de calcul pour un total de 41,1 mm². La puce mesure 122,52 mm², son chipset (externe) en 14 nm 53,76 mm². 

Nous n'avons pas encore de détails sur les caractéristiques des modèles qui seront utilisés pour les Mac commercialisés à la fin de l'année, leur composition et donc la taille de leur die et des différents éléments qu'ils contiennent. On sait seulement qu'ils profiteront très certainement du 5 nm de chez TSMC.

Quelle mémoire pour les prochains SoC Apple ?

Il y a un point sur lequel la société insiste déjà : l'accès à la mémoire est « désormais » unifié. Tout du moins, lorsqu'elle compare ses futures machines aux actuelles équipées d'un GPU tiers. Car sinon, quand le processeur est seul avec sa partie graphique intégrée... c'est déjà le cas.

L'accès unifié à la mémoire autant un avantage qu' un inconvénient. Un avantage parce que CPU et GPU n'ont pas à passer par des bus spécifiques pour s'échanger des données, la mémoire est là pour ça. Un inconvénient parce qu'ils doivent se partager justement la même mémoire.

Là où les cartes graphiques peuvent compter sur des bandes passantes plus élevées grâce à de la GDDR6 ou de la HBM, les derniers SoC Apple doivent se « contenter » de LPDDR4X. Fera-t-elle un choix différent pour ses prochaines puces, avec une mémoire plus rapide au risque d'une consommation plus élevée ?

Apple Mac IntelMac Apple Silicon ARM SoC

Une architecture asymétrique, segmentation des applications

Point fort connu des architectures ARM : leur conception à la Big.Little. Il est en effet possible d'intégrer au sein d'un même die des cœurs plus ou moins puissants et imposants. Chaque groupe dispose de ses avantages : les performances pour l'un, la faible consommation d'énergie pour l'autre.

Là encore, il sera intéressant de voir quelle conception sera choisie par Apple selon les machines. Elle est actuellement en 2+4, mais pourrait évoluer. C'est en tout cas le choix fait par Intel avec son Lakefield, de type 1+4, gravé en 10 nm. Une puce tout-en-un avec stacking 3D, notamment pour la mémoire, de 144 mm².

Cette conception modulaire et différenciée sera aussi au cœur du projet Alder Lake qui le portera sur PC de bureau. Utilisant un socket LGA 1700 et attendue pour l'année prochaine, elle sera dans certains cas, selon les dernières rumeurs, composée de 8+8 cœurs. Chez AMD, on ne sait pas si Zen 3 suivra cette tendance.

Mais là aussi, Apple disposera d'un avantage : maîtrisant la conception de la puce et l'OS dans son ensemble, elle pourra affiner sa gestion au mieux. Là où AMD et Intel doivent composer avec le scheduler de Linux, Windows et autres OS pouvant être utilisés sur des architectures x86.

Attention tout de même : à partir d'iOS/iPadOS 14, une segmentation sera possible sur les performances. Les applications pourront en effet exiger d'avoir au moins un SoC A12 Bionic afin de pouvoir être fonctionnelles. Elles ne seront ainsi accessibles qu'à des appareils récents.

Apple iphone-ipad-minimum-performance-a12Apple iphone-ipad-minimum-performance-a12

Une sécurité maitrisée de bout-en-bout

Apple évoque aussi la sécurité comme un point important dans la conception de ses puces. Sans doute refroidie par les multiples failles d'Intel ces dernières années (ARM n'étant pas en reste sur certaines), la société pourra gérer ici tous ces aspects selon ses propres critères et besoins, de manière unifiée avec ses OS mobiles. 

Par exemple en introduisant le Pointer Authentication Code, l'accès aux pages mémoires pour l'écriture ou l'exécution (mais pas les deux) avec un passage rapide d'une permission à l'autre, thread par thread, pensée pour une gestion rapide et sécurisée des compilateurs JIT, l'intégrité du noyau une fois initialisé, l'isolation IOMMU de chaque périphérique plutôt que partagée, etc.

Il faudra qu'Apple soit réactive aux attaques et failles qui toucheront spécifiquement ses appareils et seront forcément découvertes. Là aussi, l'imbrication entre logiciel et matériel jouera sans doute en sa faveur. 

  • Apple Silicon Mac Sécurité
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  • Apple Silicon Mac Sécurité
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Malheureusement, l'entreprise n'est pas revenue sur un point, pourtant crucial sur certains marchés : des GPU tiers et autres composants/cartes PCIe pourront-ils être utilisés avec ses nouvelles puces, que ce soit au sein d'ordinateurs portables, tout-en-un ou éventuellement des stations de travail ?

On en saura peut-être davantage d'ici la fin de l'année.

Démarrage et restauration : le chamboulement

Enfin, il a été question du Secure Boot, migrant vers une solution identique à ce qui existe déjà pour les iPhone et iPad, adaptée pour gérer plusieurs installations de macOS (chacune avec ses règles de sécurité) ou plusieurs versions sur une même machine. 

S'il est possible de démarrer depuis un périphérique externe, un mode de démarrage à sécurité réduite est disponible pour des usages spécifiques ou l'utilisation de versions de macOS non signées. Apple en profite pour préciser que son expérience de connexion à macOS est elle aussi améliorée, identique quel que soit le statut de FileVault, avec accélération graphique, support des cartes de sécurité (CCID, PIV), VoiceOver, etc.

  • Apple Silicon Mac Restauration Boot
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La procédure de restauration ne sera plus accessible par des combinaisons de touches complexes à retenir, mais par une simple pression longue sur le bouton Power au démarrage. Les différentes possibilités seront ensuite proposées via l'interface logicielle pour simplifier la vie de l'utilisateur.

Changement aussi pour la partition de restauration, pour répondre à une problématique : que faire en cas de corruption ? La nouvelle restauration système prendra en charge ce cas, contenant une version minimale de macOS. Le mécanisme sera supporté par Apple Configurator 2, qui perdure.

Enfin, le mode Mac Sharing fera enfin son entrée pour remplacer Target Disk. Les protocoles Firewire et Thunderbolt n'étant pas présents, il fallait en effet trouver une alternative. Le transfert de données depuis un autre appareil passe donc désormais par un partage réseau (SMB).

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38 commentaires
Avatar de jpaul Abonné
Avatar de jpauljpaul- 26/06/20 à 14:50:43

"S'il est possible de démarrer depuis un périphérique externe, un mode de démarrage à sécurité réduite est disponible pour des usages spécifiques ou l'utilisation de versions de macOS non signées."

Intéressant, donc la possibilité d'installer autre chose qu'OSX ne passe pas à la trappe (même si ce ne sera pas Windows apparemment).

Simple curiosité, ça existe vraiment des versions de macOS non signées ? Qui les crée et quels sont les usages ?

Avatar de Dandu Abonné
Avatar de DanduDandu- 26/06/20 à 15:21:53

Le mode Target Disk, il dépend pas de Thunderbolt ou FireWire, ça marche en USB sur les Mac depuis ~5 ans (avec le premier MacBook)

Avatar de David_L Équipe
Avatar de David_LDavid_L- 26/06/20 à 15:50:10

(quote:47822:Dandu) ...

En USB via un port TB ou même un port classique (bizarre que la doc Apple n'en fasse pas mention du coup)

Avatar de sytoka Abonné
Avatar de sytokasytoka- 26/06/20 à 16:31:06

Le boot portable sous ARM, c'est pas évident. Apple peut ainsi facilement verrouiller ses machines a son seul OS. Retour sur la période pré Intel. De toute manière, ils ont jamais aimé avoir été obligé de basculer sous Intel !

Sur une machine de bureau, on s'en fiche de la pile des nombres flottants. Pour le chiffrement et la vidéo ainsi, tout se fait en entier... À mon sens, cette machine risque de ne pas être très bonne pour le calcul scientifique, mais ce n'est pas vraiment le créneau d'Apple.

Avatar de bingo.crepuscule INpactien
Avatar de bingo.crepusculebingo.crepuscule- 26/06/20 à 19:24:33

Chouette !! Un laptop sous MacOS encore plus propriétaire et fermé qu'avant, et qui pète au passage la compatibilité des apps et jeux x86_64 et risque fort de sacrifier les performances de surcroit.

Pas de doutes, on en rêvait.

Édité par bingo.crepuscule le 26/06/2020 à 19:25
Avatar de UtopY-Xte Abonné
Avatar de UtopY-XteUtopY-Xte- 26/06/20 à 23:55:09

Le die ne sera finalement pas beaucoup plus petit en arm qu'en x86, surtout si on considère qu'il sera encore plus grand avec les cœurs qu'ils vont surement ajouter.

Et en lisant l'article, je me suis aussi rendu compte que deja pour ajouter de la mémoire sur les macs actuellement c’était juste pour l'ultra HDG, je me demande si ca va etre encore possible en arm en plus en mémoire unifié, ou alors ils vont juste sortir un format propriétaire ultra cher... pour changer

Avatar de bilbonsacquet Abonné
Avatar de bilbonsacquetbilbonsacquet- 27/06/20 à 07:52:07

(quote:47824:sytoka) Le boot portable sous ARM, c'est pas évident. Apple peut ainsi facilement verrouiller ses machines a son seul OS. Retour sur la période pré Intel. De toute manière, ils ont jamais aimé avoir été obligé de basculer sous Intel !Sur une machine de bureau, on s'en fiche de la pile des nombres flottants. Pour le chiffrement et la vidéo ainsi, tout se fait en entier... À mon sens, cette machine risque de ne pas être très bonne pour le calcul scientifique, mais ce n'est pas vraiment le créneau d'Apple.

Avant le passage à Intel, en tout cas pour les processeurs G4 / G5, on pouvait déjà installer Linux sur un Mac (Yellow Dog Linux par exemple).

Pour le calcul scientifique, effectivement ce n'est pas la cible d'Apple surtout depuis l'abandon des Xserve, mais les processeurs ARM se débrouillent très bien dans les supercalculateurs donc tout n'est pas perdu !

Avatar de ForceRouge Abonné
Avatar de ForceRougeForceRouge- 27/06/20 à 09:38:44

Si on s'en tient à ce que dit Apple pour l'instant, je ne vois que des inconvénients coté utilisateurs. Peut être qu'Apple sort d'abord les mauvaises nouvelles pour ensuite faire une grosse comm public sur les avantages.

Mon MacBook ne me sert qu'à lancer Safari et iTerm2, donc x86 ou ARM, ca va pas changer ma vie, ni celle de la grande majorité des utilisateurs MacOS (safari, final cut, xcode, visual studio, git, ...). Hors gaming, qui sera optimisé x86_64 je pense (cf futur console) + CG externe au CPU (PCIe), ca ne devrait pas être trop choquant de passer de x86 à ARM.

En revant un peu, en bonne nouvelle potentielle, ça serait une augmentation de l'autonomie de 10h actuellement vers 40/50h? Quand on voit l'autonomie d'un iPhone SE avec sa mini-batterie et son processeur surpuissant. La, je pense qu'Apple enterrerait une bonne partie des PC non-gaming.

Avatar de tiret Abonné
Avatar de tirettiret- 27/06/20 à 11:51:52

(quote:47830:ForceRouge) Si on s'en tient à ce que dit Apple pour l'instant, je ne vois que des inconvénients coté utilisateurs. Peut être qu'Apple sort d'abord les mauvaises nouvelles pour ensuite faire une grosse comm public sur les avantages.Mon MacBook ne me sert qu'à lancer Safari et iTerm2, donc x86 ou ARM, ca va pas changer ma vie, ni celle de la grande majorité des utilisateurs MacOS (safari, final cut, xcode, visual studio, git, ...). Hors gaming, qui sera optimisé x86_64 je pense (cf futur console) + CG externe au CPU (PCIe), ca ne devrait pas être trop choquant de passer de x86 à ARM.En revant un peu, en bonne nouvelle potentielle, ça serait une augmentation de l'autonomie de 10h actuellement vers 40/50h? Quand on voit l'autonomie d'un iPhone SE avec sa mini-batterie et son processeur surpuissant. La, je pense qu'Apple enterrerait une bonne partie des PC non-gaming.

Il y a aussi certains développeurs à qui ça va poser problème notamment ceux qui utilisent Visual Studio pour Mac, et peut-être aussi les développeurs Java.

Avatar de bilbonsacquet Abonné
Avatar de bilbonsacquetbilbonsacquet- 27/06/20 à 12:33:42

(quote:47831:tiret) Il y a aussi certains développeurs à qui ça va poser problème notamment ceux qui utilisent Visual Studio pour Mac, et peut-être aussi les développeurs Java.

Pour VS, je ne pense pas que ça pose soucis surtout que Microsoft va sortir une version ARM pour mac de MS Office (dès le lancement ?), je ne pense pas qu'ils fassent le dév avec TextEdit ;)

Concernant Java, le principe même est de tourner sur de multiples plateformes, OpenJDK tourne parfaitement sur un Raspberry Pi qui a un proc ARM.

Me concernant, ce sont effectivement les jeux qui vont poser soucis, Blizzard ne va probablement plus porter de jeux sur Mac, hormis WoW probablement car il rapporte pas mal… Final Fantasy XIV risque de ne pas être porté sur ARM vu que la version Mac est déjà la version Windows via "Wine"… Ça serait bien que ces jeux sortent "officiellement" sous Nux pour que je puisse changer sereinement de machine (les comptes de joueurs jouant via Wine sous linux se font souvent bloquer pour utilisation de logiciel de "triche"… )

Édité par bilbonsacquet le 27/06/2020 à 12:34
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