En juin 2020, Apple a révélé sa décision de remplacer les processeurs Intel par ses propres solutions pour la gamme Mac. Le M1, premier système sur puce (SoC) personnalisé, est le résultat de cette initiative, entièrement conçu par Apple sur une architecture ARM. Voici un aperçu détaillé de cette technologie novatrice.
Le M1 : Qu’est-ce que c’est ?
Le M1 marque le début de l’utilisation de puces conçues par Apple dans ses ordinateurs Mac. Depuis 2006, les Mac utilisaient exclusivement des puces Intel, basées sur l’architecture x86 (et plus tard x86_64), également employée dans les PC Windows.
Le M1, lui, adopte une approche différente. Il s’appuie sur l’architecture ARM, habituellement présente dans les appareils mobiles tels que les iPhones et iPads d’Apple. L’architecture ARM se caractérise par un jeu d’instructions simplifié par rapport à x86, ce qui se traduit par une consommation énergétique réduite.
Ce changement représente une étape cruciale pour Apple et pour l’évolution du Mac, marquant la première fois que l’entreprise conçoit ses propres puces pour un ordinateur. Apple a accumulé de l’expérience en développant des puces pour appareils portables, mais jusqu’à présent, elle dépendait d’Intel pour les processeurs de ses ordinateurs de bureau.
Le M1 offre des avantages concrets par rapport aux puces Intel, tout en présentant quelques limitations. Apple affirme que la majorité des utilisateurs ne percevront pas de différence majeure lors de la transition d’une machine Intel vers une machine équipée de cette nouvelle puce ARM.
Quels sont les avantages du M1 ?
Le M1, étant une création sur mesure, permet à Apple de répondre parfaitement à ses besoins. Ainsi, de nombreux composants du Mac, comme le GPU et la puce de sécurité T2, ont été intégrés au design du M1.
Ce processus de miniaturisation se traduit par une meilleure efficacité énergétique et une consommation d’énergie considérablement plus faible. Cela permet également à Apple de concevoir matériel et logiciel en harmonie, améliorant ainsi l’expérience utilisateur globale.
L’amélioration la plus notable réside dans la consommation d’énergie. Les puces M1 consomment environ deux fois moins d’énergie que les puces Intel précédentes, ce qui se traduit par une autonomie de batterie doublée. Le MacBook Pro 13 pouces équipé du M1 peut par exemple atteindre 20 heures de lecture vidéo sur une seule charge.
Cette efficacité énergétique accrue a permis à Apple de revendiquer la production des « meilleures performances de processeur au monde par watt », selon ses propres déclarations.
De plus, le GPU intégré à huit cœurs offre une puissance brute d’environ 2,6 téraflops. Cela dépasse légèrement les performances d’une carte graphique de milieu de gamme d’il y a deux ans, comme la NVIDIA GTX 1050 Ti (qui atteint 2,1 téraflops).
Toutefois, il est important de noter qu’une simple comparaison des GPU de cette manière ne reflète pas nécessairement les performances réelles. Apple soutient néanmoins que le M1 détient le titre du « graphisme intégré le plus rapide au monde pour un ordinateur personnel ».
Apple a également intégré son moteur neuronal au M1, ce qui améliore considérablement les opérations d’apprentissage automatique. En pratique, cela se traduit par des applications utilisant cette technologie qui fonctionneront plus rapidement. Par exemple, l’application Photos peut numériser des images et reconnaître des objets ou visages plus rapidement.
Le M1 offre d’autres avantages, notamment un processeur de signal d’image amélioré pour une meilleure qualité d’appel vidéo. La technologie Secure Enclave d’Apple est également intégrée, fournissant une base sécurisée pour le système d’exploitation et les données biométriques comme les empreintes digitales.
Le M1 inclut du matériel dédié pour le chiffrement et le déchiffrement, ainsi que des encodeurs et décodeurs matériels pour les formats multimédias courants. Le contrôleur Thunderbolt est désormais compatible USB-4 avec des vitesses de transfert de 40 Gbps.
L’ensemble de l’écosystème Apple est également impacté par ce changement. Le Mac utilisant désormais la même architecture ARM que l’iPhone et l’iPad, le portage d’applications entre les plateformes est grandement facilité. Des applications iOS devraient ainsi faire leur apparition sur Mac dans un futur proche.
Dans l’avenir, on peut s’attendre à voir non seulement davantage d’applications iOS sur le Mac, mais également des versions de vos applications mobiles préférées optimisées pour un usage sur ordinateur.
Le M1 a-t-il des inconvénients ?
L’architecture du M1 étant différente de celle des Mac basés sur Intel, une incompatibilité existe avec les logiciels macOS existants. Apple a cependant une solution, nommée Rosetta 2, qui rappelle la couche de compatibilité utilisée lors du précédent passage à Intel.
Rosetta 2 convertit les applications basées sur Intel en applications ARM lors de l’installation. En théorie, cela permet de passer d’une machine Intel à Apple Silicon sans problème majeur.
Craig Federighi, vice-président senior de l’ingénierie logicielle chez Apple, a même déclaré que « certaines des applications les plus exigeantes graphiquement fonctionnent mieux sous Rosetta qu’elles ne le faisaient en natif sur les anciens Mac avec graphiques intégrés ».
Rosetta 2 semble être une solution temporaire essentielle pour Apple durant cette transition. À l’avenir, les développeurs Apple utilisant Xcode pourront également compiler deux versions de leur logiciel:
- Une version héritée, nativement compatible avec les applications Intel.
- Une version basée sur ARM, pour les machines équipées du M1 ou d’une version ultérieure.
Les logiciels Mac ne sont pas les seuls à être affectés. L’abandon d’Intel implique la fin de la possibilité d’utiliser le double démarrage pour faire fonctionner Windows sur votre Mac, du moins en utilisant une version x86_64. Microsoft travaille sur Windows pour ARM, mais l’émulation de logiciels x86_64 a ralenti le projet.
Les utilisateurs de Linux sont également concernés. Plusieurs distributions majeures (comme Ubuntu, Arch et Fedora) existent en version ARM, mais il reste à voir si Apple autorisera l’installation d’autres systèmes d’exploitation sur ses Mac ARM.
Deux autres inconvénients liés au matériel existent. Premièrement, il ne sera pas possible d’utiliser un boîtier GPU externe sur Thunderbolt, et deuxièmement, les modèles actuels équipés du M1 sont limités à 16 Go de RAM.
Les premiers Mac équipés de la puce M1
Apple a lancé trois machines équipées du M1 :
- MacBook Air (à partir de 999 $)
- MacBook Pro 13 pouces (à partir de 1299 $)
- Mac mini (à partir de 699 $)
Le MacBook Air est le choix le plus populaire et, dans de nombreux cas, le plus économique d’Apple. Il intègre des améliorations telles qu’un écran Retina haute résolution, un Magic Keyboard et un Touch ID. Le M1 améliore encore ce modèle avec huit cœurs de processeur (contre quatre précédemment) et une autonomie de 18 heures (contre 12).
Le MacBook Pro 13 pouces a également bénéficié d’une mise à niveau, avec le M1 mais également le nouveau Magic Keyboard. L’avantage majeur du MacBook Pro M1 est son autonomie de 20 heures, soit le double de ce qui était possible sur les Mac Intel.
Enfin, le Mac mini est un choix pertinent, d’autant plus qu’Apple avait prêté des versions ARM aux développeurs en préparation du lancement du M1. Le Mac mini n’avait pas reçu de mise à jour depuis 2018. Il a désormais deux cœurs supplémentaires et abandonne le processeur graphique intégré Intel UHD.
On observe un modèle dans le déploiement d’Apple Silicon : les modèles actuellement concernés sont des machines d’entrée de gamme, conçues pour la portabilité ou pour des tâches bureautiques légères. Si vous recherchez une machine plus puissante, comme un MacBook Pro ou un Mac Pro 15 pouces, vous devez pour l’instant vous contenter d’un modèle avec un processeur Intel.
Des puces Apple encore plus puissantes sont en préparation
Les Mac équipés du M1 sont des machines performantes, et la puce est bien adaptée à leurs tâches. Cependant, si vous avez besoin d’un Mac pour le montage vidéo, la compilation de logiciels ou le rendu 3D, les machines Intel sont actuellement votre seule option.
Cela signifie que de nouvelles annonces d’Apple sont à prévoir dans les mois à venir, alors que l’entreprise prépare ses machines haut de gamme pour le marché. Apple a confirmé son intention de faire passer toute la gamme Mac vers l’architecture ARM d’ici deux ans.
Ce calendrier est similaire à celui annoncé pour la transition PowerPC vers Intel en 2005. Cependant, il a fallu moins d’un an à Apple pour intégrer des puces Intel dans tous ses nouveaux Mac.
Il ne faut cependant pas s’attendre à trouver la même puce M1 dans les machines plus puissantes. Les Mac haut de gamme ont généralement plus de cœurs, des vitesses d’horloge plus élevées et plus de RAM. Ils sont également dotés de GPU dédiés comme AMD. Il est donc plus probable de voir une puce M1X, voire une puce M2, qui mettra davantage l’accent sur la performance que sur l’efficacité énergétique.
Le M1 n’est que le début
À l’instar de la série A des puces pour iPhone et iPad, le M1 n’est probablement que le premier d’une longue série. Apple présente généralement une nouvelle version numérotée tous les deux ans, avec des variantes comme l’A12Z et l’A14X pour combler les lacunes. Il est donc fort possible qu’Apple adopte une approche similaire pour la gamme Mac.
Envisagez-vous une mise à niveau vers Apple Silicon? Voici davantage d’informations à connaître avant de faire la transition d’un Mac Intel.