Comment la puce M2 d'Apple s'appuie sur la M1 pour s'attaquer à Intel et AMD.

Comment la puce M2 d'Apple s'appuie sur la M1 pour s'attaquer à Intel et AMD.

Le M1 est une excellente puce. Essentiellement une variante " X " de la puce A14, elle prend le processeur de l'iPhone et de l'iPad et double les cœurs de CPU haute performance, les cœurs de GPU et la bande passante de la mémoire. La puce M1 est si performante qu'elle est aussi bien adaptée aux tablettes et aux ordinateurs portables légers qu'aux ordinateurs de bureau, dépassant facilement toute puce concurrente ayant une consommation d'énergie similaire et offrant des performances similaires à celles des processeurs qui consomment au moins deux fois plus d'énergie.

Un an et demi plus tard, et après avoir livré trois variantes plus puissantes de la M1 (M1 Pro, M1 Max et M1 Ultra), l'heure de la nouvelle génération a sonné. Annoncé à la WWDC et apparaissant d'abord dans le nouveau MacBook Air et le MacBook Pro 13 pouces, le M2 est essentiellement le système sur puce que nous avions prédit : ce que le M1 est à l'A14, le M2 l'est à l'A15. Il est composé de 20 milliards de transistors, soit 25 % de plus que le M1, et s'il est toujours construit à l'aide d'un processus de fabrication de 5 nm, il s'agit d'un nouveau processus 5 nm amélioré de " deuxième génération ".

Voici les améliorations les plus significatives du M2 par rapport au M1.

M2 vs M1 : CPU

Le M2 double les cœurs de CPU haute performance de l'A15, pour une configuration à huit cœurs de quatre cœurs haute performance et quatre cœurs haute efficacité. À cet égard, il est exactement comme le M1.

Mais il y a quelques améliorations architecturales. Sur les cœurs de performance, le cache L2 partagé est passé de 12 Mo à 16 Mo, et les vitesses d'horloge peuvent aller un peu plus haut. Les cœurs d'efficacité ont le même cache que le M1 mais bénéficient d'autres améliorations architecturales (probablement, des vitesses d'horloge maximales plus élevées et un accès plus rapide à la mémoire, comme dans l'A15).

Ensemble, Apple affirme que cela donne au M2 une performance totale du processeur supérieure de 18 % à celle du M1. Cela signifie que vous pouvez probablement vous attendre à des résultats de test de CPU Geekbench 5 quelque part autour de 8 800-9 000. Cela correspond essentiellement à un processeur de bureau Ryzen 7 3800X à environ 20 % ou moins de sa consommation d'énergie.

À titre de référence par rapport aux dernières puces mobiles à faible consommation, le meilleur processeur ultraportable actuel d'Intel, le Core i7-1255U, obtient un score d'un peu moins de 7 000 tout en utilisant plus de deux fois la puissance. Il existe certainement des processeurs pour ordinateurs portables plus rapides, tant chez Intel que chez AMD, mais ils consomment beaucoup plus d'énergie et il serait préférable de les comparer au M2 Max ou au M2 Ultra, lorsqu'ils arriveront.

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Apple revendique une performance globale du processeur supérieure de 18 % par rapport au M1.

M2 vs M1 : GPU

L'A15 a apporté un changement intéressant par rapport à l'A14 qui le précédait. Le nombre de cœurs GPU est passé de 4 à 5, mais ce 5e cœur n'est activé que sur l'iPhone 13 Pro et Pro Max. Le M2 double les cœurs GPU de l'A15 (comme le M1 l'a fait par rapport à l'A14), et il est donc disponible avec jusqu'à 10 cœurs GPU. Le MacBook Air d'entrée de gamme, cependant, n'a que 8 cœurs GPU activés.

Simplement en ayant 25 % de cœurs GPU en plus, on pourrait s'attendre à ce que les performances GPU soient au maximum 25 % meilleures. Mais de nombreuses tâches de performance graphique sont limitées par la bande passante de la mémoire, et M2 apporte une grande amélioration à cet égard. Avec d'autres améliorations (probablement une vitesse d'horloge maximale plus élevée rendue possible par le processus de fabrication amélioré), Apple affirme que les performances du GPU sont jusqu'à 35 % supérieures à celles du M1, mais que la consommation d'énergie a également augmenté un peu. En fait, le graphique d'Apple met en évidence le gain de performance de 35 %, mais montre un gain de puissance presque équivalent. Cependant, Apple affirme que la puce M2 offre des performances supérieures de 25 % au même niveau de consommation que M1.

25 % de cœurs en plus et 25 % de performances en plus. Qui l'aurait cru ?


Le GPU M2 est jusqu'à 35% plus rapide, mais c'est en consommant plus d'énergie. À la même consommation d'énergie, il est 25% plus rapide.

Cependant, cela ressemble à un GPU extrêmement économe en énergie. Apple aime faire des comparaisons sauvages, en disant par exemple qu'il est 2,3 fois plus rapide que l'Intel Core i7-1255U au même niveau de puissance. Nous ne pouvons nous empêcher de remarquer qu'Apple n'a pas comparé sa puce à une puce AMD pour ordinateur portable ultraportable, qui est généralement supérieure à celle d'Intel dans ce domaine.

D'une certaine manière, cela n'a pas d'importance. Les améliorations des performances graphiques sont toujours les bienvenues, mais les performances graphiques 3D sont un domaine où vous ne compareriez avec un PC Windows que dans la mesure où elles affectent les applications de création de contenu comme Adobe Premiere. Comparer des processeurs d'architectures différentes est toujours douteux, et cela vaut doublement pour essayer de généraliser les " performances graphiques " qui pourraient inclure le calcul GPU, le rendu 3D en temps réel, et plus encore.

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Il suffit de dire que le M2 a un GPU 25 % plus grand, et est à peu près autant plus rapide, tout comme l'A15 l'est à l'A14. Vous voyez un modèle ici, n'est-ce pas ?

M2 vs M1 : La mémoire

Le sous-système de mémoire est un domaine où le schéma " M2 est à l'A15 comme M1 est à l'A14 " ne se vérifie pas. L'A14 et l'A15 ont les mêmes spécifications de sous-système de mémoire principale : une interface LPDDR4x de 64 bits de large. Le M1 a doublé cette largeur à 128 bits et s'en est tenu à la LPDDR4x, pour un pic de 68,25 Go/s, le M2 passe à la LPDDR5x, qui augmente la bande passante de la mémoire à 100 Go/s.

Notez que le M1 Pro est passé à la LPDDR5x également, avec une interface mémoire de 256 bits lui donnant 200 Go/s de bande passante. Le M1 Max a doublé cela à une interface de 512 bits, pour 400 Go/s.

Donc, si le M2 dispose de 50 % de bande passante mémoire de plus que le M1, il n'est pas forcément vrai que le M2 Pro et le M2 Max disposeront de 50 % de bande passante mémoire de plus que le M1 Pro/Max. Apple devrait fabriquer un bus mémoire plus large pour y parvenir, ce qui est possible mais commence à devenir coûteux et compliqué.

En plus de la grande augmentation de la bande passante mémoire, le M2 est disponible avec jusqu'à 24 Go de RAM. Le M1 ne proposait que des configurations de 8 et 16 Go, qui sont toutes deux encore disponibles sur le M2.

Bien que cela n'ait pas été dit franchement, nous sommes prêts à parier que le cache au niveau du système (un cache sur la puce qui est accessible à chaque aspect de la puce) est également 50 % plus grand sur le M2. Apple a augmenté la taille de ce cache de 16 Go sur l'A14 à 32 Mo sur l'A15. Le M1 comportait 24 Mo de SLC, et il est raisonnable de penser qu'il a doublé pour atteindre 48 Mo sur le M2. Nous ne pourrons pas le savoir tant que les MacBooks M2 ne seront pas expédiés en juillet et qu'ils ne pourront pas être testés de manière approfondie, mais la taille du cache SLC est un élément important. Elle est utile pour tout, car elle est accessible au CPU, au GPU, au moteur neuronal, aux encodeurs de médias, etc.

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M2 vs M1 : Autres améliorations

Bien sûr, Apple s'empresse de souligner que le M2 est plus qu'un processeur, un GPU et une mémoire vive. C'est un système complet sur puce et il inclut d'importants blocs d'accélération matérielle pour le genre de fonctionnalités avancées qu'Apple ne cesse d'ajouter à macOS et iPadOS. Le moteur neuronal, bien que toujours composé de 16 cœurs, peut effectuer jusqu'à 15,8 trillions d'opérations par seconde, soit plus de 40 % de plus que les 11 trillions d'opérations du moteur neuronal du M1. C'est exactement comme le saut de l'A14 (11 trillions) à l'A15 (15,8 trillions).

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Le moteur média, qui est responsable de l'accélération du codage et du décodage de l'audio et de la vidéo, a également été mis à niveau, passant de celui que l'on trouvait dans l'A14 à celui, plus récent, de l'A15. Il prend en charge l'encodage et le décodage H.264 et HEVC jusqu'à une résolution de 8K et inclut le support de l'accélération vidéo ProRes. Il est intéressant de noter que si le M1 n'est pas équipé de cette version du moteur multimédia, les M1 Pro et M1 Max le sont. Essentiellement, le M1 a été livré avec le moteur multimédia de l'A14, et le M1 Pro, Max et Ultra, ainsi que le M2, ont le moteur multimédia de l'A15 (deux dans le M1 Max, et quatre dans le M1 Ultra).

Il est tout à fait possible que le moteur média soit encore mis à niveau dans l'A16 (peut-être avec l'accélération matérielle AV1) et que les M2 Pro, Max et Ultra obtiennent une mise à niveau vers cette version.

Dans l'ensemble, il semble que le M2 soit une belle mise à niveau par rapport au M1, sans être révolutionnaire. Il reprend toutes les améliorations architecturales que nous avons vues dans l'A15 et les applique à une puce mince et légère de classe ordinateur portable, exactement de la même manière que le M1 l'a fait pour l'A14. Et étant donné que les processeurs M1 ultérieurs (le M1 Pro, Max et Ultra) nous ont donné des avancées comme la mémoire LPDDR5x et le moteur multimédia plus récent, ce n'est pas une victoire nette sur toute la ligne.

Il sera intéressant d'observer l'évolution d'Apple vers les inévitables M2 Pro, M2 Max et M2 Ultra. Nous soupçonnons qu'ils pourraient être fabriqués en utilisant la technologie de processus 3nm plus avancée de TSMC, et pourraient présenter certaines améliorations que nous trouvons dans l'A16 plus tard cette année lorsque l'iPhone 14 Pro est annoncé - probablement un moteur média amélioré et peut-être un nouveau moteur neuronal, aussi. Le M2 est un excellent début pour la deuxième génération de silicium d'Apple pour le Mac (et l'iPad Pro), mais sans surprise.

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