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M1 contre. A14 Bionic: comment le Mac Silicon d'Apple se compare … – Jolie Bobine

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La puissante puce M1 d’Apple a été la première Apple Silicon à être utilisée dans les ordinateurs Mac, mais l’A14 de l’iPhone 12 est sorti un mois plus tôt. Apple n’est pas étranger à l’évolution des architectures. Les ordinateurs Mac, à l’origine connus sous le nom d’ordinateurs Macintosh, ont commencé avec une puce Motorola 68000, avant de passer plusieurs années plus tard au PowerPC, un projet conjoint entre Apple, Motorola et IBM qui offrait une alternative aux processeurs x86 dominants d’Intel. En 2006, le Mac a rejoint la majorité du marché des ordinateurs de bureau et des ordinateurs portables en utilisant des processeurs Intel. Maintenant, une autre grande conversion est en cours et peut-être pour la dernière fois, car Apple déplace tout le développement du processeur en interne vers Apple Silicon.
La puce M1 est plus qu’un simple processeur, c’est un système sur puce. Le SoC M1 contient un processeur pour les tâches de traitement principales et un GPU spécialisé dans les graphiques. Il dispose également d’un moteur neuronal qui gère les besoins de l’intelligence artificielle, tels que la compréhension des commandes vocales, l’analyse des images et la collecte d’informations pertinentes à partir de grandes quantités de données. Au-delà des cœurs de traitement, la puce dispose d’un grand cache mémoire pour accélérer l’accès aux instructions et aux données, ainsi que de plusieurs composants spéciaux qu’Apple n’a pas détaillés pour le public, ce qui la rend suffisamment puissante pour remplacer les puces Intel Core i7 alimentant le MacBook. Air et MacBook Pro à partir de début 2020.

Sommaire
L’A14 de l’iPhone 12 a des performances inférieures à celles du M1, mais le design est fondamentalement le même. Cependant, placer simplement un A14 dans un MacBook n’aurait pas le potentiel de vitesse du M1. Les facteurs les plus importants lors de la conception d’une puce sont les besoins en performances, la conception thermique et la disponibilité de l’alimentation. Les ordinateurs MacBook M1 ont plus de place pour des batteries plus grandes et le Mac mini, étant un modèle de bureau, dispose d’une alimentation continue. En revanche, le A14 doit puiser son énergie dans une batterie aussi petite que celle de l’iPhone 12 mini. Bien qu’il alimente également l’iPad Air 4, la conception devait tenir compte de la batterie la plus petite. Cela signifie que la quantité d’énergie consommée est intentionnellement limitée pour les smartphones. L’A14 est très puissant malgré cette limitation, mais le M1 a bien plus à disposition pour canaliser les performances.
La conception thermique doit être prise en compte pour chaque ordinateur, même les grands modèles de bureau, et la taille de l’appareil est un facteur important dans la quantité de chaleur qui peut être. Les composants informatiques fonctionnent mieux et durent plus longtemps lorsqu’ils sont conservés à des températures raisonnables. C’est pourquoi l’overclocking des CPU et des GPU peut entraîner une défaillance précoce. Bien sûr, diverses techniques de refroidissement sont utilisées pour évacuer la chaleur, mais il est préférable d’utiliser un ventilateur pour évacuer l’air chaud ou de pomper un liquide froid à travers l’appareil. Un iPhone refroidi par ventilateur n’est pas probable, ce qui signifie que la température place une ligne dure sur la chaleur que l’A14 peut atteindre.
Le M1 est utilisé dans le MacBook Air qui est beaucoup plus grand qu’un iPhone et ne contient pas de ventilateur. C’est très impressionnant pour un appareil aussi performant d’être sans ventilateur, mais cela signifie également qu’il sera plus susceptible de passer de ses cœurs de performance aux cœurs d’efficacité, qui utilisent un dixième de la puissance et devraient donc générer beaucoup moins de chaleur . Les MacBook Pro, Mac mini et Mac Studio contiennent des ventilateurs, ils devraient donc pouvoir maintenir des performances maximales plus longtemps.
Les deux nouvelles puces Apple servent différentes catégories d’appareils. L’A14 est optimisé pour les petits appareils sans options de refroidissement importantes et avec une taille de batterie limitée. Le M1 est conçu pour des appareils beaucoup plus grands avec une plus grande capacité de batterie, éventuellement une alimentation enfichable et des ventilateurs. Cela signifie que les restrictions se sont considérablement assouplies. Le nombre de transistors peut augmenter, le nombre de cœurs peut être augmenté et des composants spécialisés peuvent être ajoutés. L’A14 a six cœurs axés sur la performance et deux avec l’efficacité à l’esprit. Le M1 contient quatre cœurs de performance et quatre pour l’efficacité. Tous les cœurs peuvent fonctionner ensemble pour offrir des performances et une efficacité maximales, en fonction de la tâche à accomplir. Les cœurs GPU sont au nombre de quatre pour l’A14 de l’iPhone 12 et de huit pour le M1, et chacun dispose d’un moteur neuronal à 16 cœurs. Rien qu’en comptant le nombre de cœurs physiques, il est facile de comprendre comment le M1 peut surpasser l’A14 dans les tâches multicœurs.
Cependant, la conception a avancé dans plus que le nombre de cœurs. Permettre un débit et une taille d’énergie plus importants signifie que les tâches courantes du processeur, du processeur graphique et du moteur neuronal peuvent être déplacées dans les composants personnalisés d’Apple. Apple affine continuellement la conception de chaque cœur individuel. Apple déclare que chaque cœur d’efficacité offre des performances similaires à celles du processeur Intel Core i3-1000NG4 de 10e génération utilisé dans le précédent MacBook Air. Cela signifie que le M1 est extrêmement rapide, même s’il fonctionne suffisamment froid pour être utilisé dans une conception d’ordinateur portable sans ventilateur. Le M1 est basé sur l’A14, mais avec des restrictions énergétiques et thermiques beaucoup plus lâches, Apple a pu créer un processeur beaucoup plus rapide.
L’Apple Neural Engine (ANE) a fait ses débuts sur la puce A11 trouvée sur l’iPhone X en 2017. L’ANE est un composant physique intégré aux puces d’Apple et complète le CPU et le GPU en prenant en charge les tâches d’apprentissage automatique. Le moteur neuronal est devenu beaucoup plus puissant au fil des ans. L’ANE d’origine de l’iPhone X était capable d’une puissance de traitement de 0,6 Tflops, qui est passée à 11,6 Tflops sur la puce A14 Bionic de l’iPhone 12. Avec la puce M1, Apple a introduit le Neural Engine sur Mac pour la première fois.
Selon Apple, le Neural Engine de la puce M1 est conçu pour améliorer les tâches d’apprentissage automatique telles que l’analyse vidéo, la reconnaissance vocale, le traitement d’images, etc. Étant donné que l’ANE est un composant dédié, il libère le CPU et le GPU pour les tâches non liées à l’apprentissage automatique. Le Neural Engine de la puce M1 est bien plus avancé que ce que l’on trouve sur les puces de la série A d’Apple, avec une conception à 16 cœurs pouvant effectuer jusqu’à 11 000 milliards d’opérations par seconde.

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