Le fantastique processeur M1 d'Apple est retenu par la compatibilité logicielle

Il est facile de regarder les chiffres de référence du processeur local d'Apple avec des yeux larges et étonnés, ainsi que des jurons sincères. Le M1 est sans aucun doute suffisamment impressionnant pour susciter l'intérêt des utilisateurs de PC les plus purs et durs, et il est clair que le pari d'Apple de fabriquer ses propres puces en interne porte déjà ses fruits. Cela ne rapportera peut-être pas des dividendes du jour au lendemain, mais ceux qui sont déjà enracinés dans l'écosystème Mac en récolteront de nombreux avantages.

Mais aussi incroyable que soit le M1 d'Apple et à quel point les nouveaux MacBook Air et MacBook Pro sont excellents pour le prix, il est presque impossible de faire une comparaison directe avec n'importe quel système Intel et AMD Windows - ou même n'importe quel système Intel basé sur macOS - car des différences architecturales entre les processeurs. Les domaines dans lesquels le M1 excelle et ses lacunes par rapport à ses concurrents varient selon le programme. Oui, c'est extrêmement rapide, selon Cinebench. Et oui, certains utilisateurs de PC fidèles peuvent même passer à Mac la prochaine fois qu'ils auront besoin d'un nouvel ordinateur portable. Mais le M1 n'est pas un gagnant clair sur Intel et AMD. Il existe dans son propre monde - un peu comme Apple dans son ensemble.

J'ai une explication beaucoup plus approfondie des différences entre les processeurs Intel / AMD et Apple plus bas, ce qui aidera à interpréter certains de ces résultats de référence, mais je voulais commencer par ces résultats dès le départ. En plus de la suite de référence habituelle que nous exécutons sur tous les ordinateurs portables, j'ai inclus quelques tests supplémentaires pour avoir une meilleure idée de la performance du M1 d'Apple par rapport à quelques modèles Intel et AMD en ce qui concerne différentes tâches. J'ai inclus un mélange de benchmarks synthétiques et réels, car les benchmarks synthétiques ne racontent pas toujours toute l'histoire. Cela est particulièrement vrai avec le M1, en raison de certains des programmes exécutés via Rosetta 2 d'Apple au lieu de nativement, ce qui pourrait avoir un impact sur les performances en fonction de la qualité de la traduction du code par le programme.

J'ai effectué les mêmes tests sur quatre ordinateurs portables distincts:

Le M1 domine principalement Intel et AMD en ce qui concerne les tests synthétiques. Il y a quelques exceptions: il n'a pas pu suivre le rythme de l'Intel Core i7-1185G7 dans le test de calcul du GPU Geekbench 5, il a pris du retard sur l'AMD Ryzen 7 4800U dans le test multicœur Cinebench R23, et c'était quelques images derrière le Core i7-1185G7 et l'AMD Ryzen 7 4800U dans le test GFX Bench.

Tout cela est assez simple, mais quand on s'éloigne des tests synthétiques, l'image se complique. Dans le monde réel, le M1 n'est ni «meilleur» ni «pire» que ses concurrents. C'est meilleur ou pire à différentes tâches, mais ce à quoi il est meilleur semble dépendre en grande partie du fait que les programmes s'exécutent en natif sur le M1 ou non, et si Rosetta 2 fait du bon travail pour traduire le code d'un programme x86 (Intel et AMD) à ARM (M1).

Et tout cela a à voir avec la façon dont les processeurs traitent les informations, qui est fondamentalement différente. Le M1 d'Apple est une puce RISC (Reduced Instruction Set Computer), tandis que les processeurs Intel et AMD sont des puces CISC (Complex Instruction Set Computer). Les puces CISC modernes ont aujourd'hui des qualités RISC et vice versa, mais j'y reviendrai dans une minute.

Les cycles d'horloge ne sont pas nécessairement la chose la plus importante de l'architecture M1. Les processeurs RISC utilisent uniquement des instructions simples qui peuvent être exécutées dans un cycle d'horloge ou une seule impulsion électronique. À première vue, cela semble être une manière inefficace de traiter les informations, mais si un programme est correctement codé, une puce RISC peut exécuter une commande dans le même laps de temps qu'une puce CISC. Cela signifie qu'une plus grande partie de la responsabilité de traitement est sur le logiciel lui-même, plutôt que sur le matériel. Cela signifie également qu'une puce RISC a besoin de moins d'espace pour stocker des données temporaires sur elle-même, ce qui en fait un candidat parfait pour un système sur puce (SoC).

Dans le cas du M1 d'Apple, le processeur, le GPU et la DRAM sont tous sur le même circuit intégré, ce qui non seulement économise de l'espace, mais permet également à chaque composant de communiquer plus efficacement pour des temps de traitement plus rapides et une latence plus faible, et réduit également la consommation d'énergie. .

Cependant, l'un des inconvénients de l'architecture RISC est qu'elle utilise plus de lignes de code pour effectuer la même tâche qu'une puce CISC. Plus de lignes de code signifient généralement que ce type de processeur repose sur plus de DRAM pour stocker les instructions. Il faut également plus de travail pour traduire un code complexe et l'exécuter.

Les processeurs CISC peuvent traiter exactement les mêmes informations, mais avec des lignes de code plus courtes. En tant que tel, moins de DRAM est nécessaire pour stocker les instructions, car il y en a moins. Ils sont également bons pour gérer des déclarations de haut niveau, ou des déclarations qui sont essentiellement une phrase entièrement formée (par exemple, si cela se produit, alors faites-le) - du code complexe, en gros.

Mais l'un des inconvénients de l'architecture CISC est qu'elle repose sur le matériel, en particulier les transistors, pour stocker des instructions complexes. Cela signifie que la puce elle-même est généralement beaucoup plus grande qu'une puce RISC. Non seulement cela, mais cela peut prendre plusieurs cycles d'horloge juste pour traiter une instruction. Pour les processeurs avec des vitesses d'horloge lentes (généralement tout ce qui est inférieur à 3,5 GHz aujourd'hui est lent), cela signifie qu'il peut prendre un certain temps pour ouvrir un programme ou charger une scène dans un jeu. Ce n'est pas idéal.

Historiquement, il a fallu beaucoup de temps avant que les puces RISC ne décollent dans le monde des technologies grand public, en grande partie en raison d'un manque de support logiciel. À l'époque de la gamme Power Macintosh d'Apple, peu d'entreprises étaient prêtes à tenter leur chance sur RISC, une nouvelle architecture de puces à l'époque. Mais ensuite, des gadgets tels que des iPod, des smartphones, des montres intelligentes et un tas d'autres appareils technologiques de poche ont émergé, tous dotés de puces RISC. Le monde n'était pas prêt pour un ordinateur Apple basé sur RISC il y a 30 ans, ou même 10 ans plus tard, mais c'est maintenant le cas.

CISC et RISC se ressemblent davantage aujourd'hui grâce à la façon dont les petits nœuds de processus se sont développés au fil des ans. Plus le nœud de processus est petit, plus il y a de transistors pouvant tenir sur une puce. Le M1 d'Apple est sur un processus 5 nm - qui est un processus plus petit que AMD (7 nm) et Intel (10 nm et 14 nm) - avec 16 milliards de transistors. Si un processeur RISC a plus de transistors, il n'a pas besoin de s'appuyer autant sur la DRAM et peut traiter plus de commandes de haut niveau de type CISC. De plus, maintenant que les vitesses du processeur ont considérablement augmenté, les puces CISC peuvent exécuter plus d'une instruction par cycle d'horloge.

Il existe cependant des différences distinctes entre les deux architectures. Le M1 d'Apple n'utilise pas de threads, là où les puces Intel et AMD aussi. (Les threads permettent à un seul cœur de traiter deux tâches distinctes en même temps - ou plutôt, les threads basculent entre les tâches si rapidement qu'il semble qu'elles soient traitées en même temps.) Le M1 d'Apple fait également partie du grand. Famille de processeurs ARM, ce qui signifie qu'elle dispose de cœurs séparés et dédiés pour les charges de travail importantes et les charges de travail légères. Dans le cas du M1 du MacBook Pro, il dispose de quatre gros cœurs qui gèrent les tâches gourmandes en énergie et de quatre petits cœurs conçus pour l'efficacité énergétique plutôt que pour les performances. Les processeurs Intel et AMD ne font pas cette distinction.

Cela dit, les benchmarks synthétiques ne sont plus une mesure définitive de la performance. Oui, nous les exécutons pour avoir une idée de la façon dont quelque chose peut fonctionner, en particulier en ce qui concerne les jeux, mais pour l'utilisateur moyen d'ordinateurs, il s'agit davantage de "À quelle vitesse ce fichier sera-t-il converti?" ou "Combien de temps faudra-t-il pour ouvrir ce programme?" Le plus grand obstacle pour Apple Silicon est toujours le support logiciel pour le moment.

Les points de repère ci-dessus couvrent une gamme de tâches quotidiennes, de l'exportation d'un document Word vers un PDF, du rendu d'une image 3D dans Blender et de l'exportation d'une vidéo. C'est là qu'il devient évident que le nouveau Apple Silicon n'est ni meilleur ni pire qu'Intel et AMD. C'est juste différent.

J'ai commencé avec les tâches Microsoft Office, en exportant un Word de 802 pages vers un PDF, une feuille de calcul Excel de plus de 10000 lignes au format PDF et un PowerPoint de 200 diapositives au format PDF.

Bien que ce ne soit pas si grave que le MacBook ait été, en moyenne, entre 10 et 20 secondes plus lent que le reste des ordinateurs portables, il a absolument tué à la tâche Excel. Il a converti cette énorme feuille de calcul en PDF en un peu plus d'une minute, tandis que le reste des systèmes prenait de deux à quatre fois plus de temps.

Les résultats de Blender, Handbrake et Adobe Premiere Pro proviennent tous de l'exécution des programmes via Rosetta 2 et ont vu des résultats extrêmement variables. Le MacBook Pro a facilement battu les systèmes Intel dans les tests de rendu de calcul du processeur Blender et du GPU, mais il n'était pas plus rapide que le système AMD. Le Mac a eu beaucoup de mal à convertir une vidéo 4K de 45 secondes de MP4 en HEVC dans Premiere. Dans Handbrake, ce n'était que plus rapide que le système Intel Core i5.

Cependant, exécuter le même test de transcodage avec la version bêta de Handbrake spécifiquement pour le M1 a réduit de moitié le temps de transcodage, de 13,6 minutes à 7,8 minutes. (Le résultat est noté sur le graphique avec «beta».) Ceci est un témoignage massif de l'efficacité avec laquelle un programme peut s'exécuter nativement sur le M1 par rapport à Intel et AMD lorsque ce programme est optimisé pour M1.

Les repères de jeux sont, heureusement, plus simples et en ligne avec les résultats de Geekbench et GFX pour la plupart. Les deux Civilization VI et Shadow of the Tomb Raider ont été exécutés par Rosetta 2, ainsi.

Le système Intel i7 (MSI Prestige 14 Evo) dépasse à peine le MacBook Pro dans le test Civilization VI AI, qui mesure les performances du processeur. Les repères GFX sont gonflés par rapport aux images réelles par seconde que j'ai mesurées sur Shadow of the Tomb Raider , mais la fréquence d'images variera toujours selon le jeu. Les scores ci-dessus reflètent une résolution de 1080p (ou équivalente sur Mac, car il utilise un rapport hauteur / largeur différent) sur les paramètres graphiques bas. Les graphiques Iris Xe d'Intel sur le Core i7 devancent le GPU intégré du MacBook Pro, mais seulement de plusieurs images. Le MacBook Pro est en avance sur le système AMD et le système Core i5.

Je doute que la plupart des gens intéressés par le dernier MacBook Pro l'achètent pour jouer à des jeux, même occasionnellement. La manière dont le M1 gère les logiciels qui ont été portés et qui n'ont pas été portés vers l'architecture ARM-RISC est beaucoup plus importante. Plus les choses se chargent, sont rendues ou converties rapidement, plus tout le monde peut faire son travail rapidement, même si ce n'est que 30 secondes plus rapide. Personne n'aime regarder une barre de chargement pendant longtemps.

Et je m'en voudrais de ne pas mentionner la durée de vie de la batterie, qui est un autre argument de vente énorme pour les ordinateurs portables M1. Le MacBook Air M1 a enregistré une autonomie impressionnante de 14 heures lors de notre test de vidéo, et le MacBook Pro a survécu avec une autonomie de 18 heures. Par rapport à l'Intel 13 pouces MacBook Pro qui a chuté plus tôt cette année, qui est mort au bout de 8 heures et 10 minutes, c'est une énorme amélioration et prouve la M1 est sérieusement économe en énergie.

Oui, les derniers ordinateurs et portables d'Apple sont équipés de Rosetta 2, qui traduit automatiquement les programmes codés pour les processeurs Intel et AMD dans une langue que le M1 comprend. Mais Rosetta 2 n'est pas une panacée magique - toutes les applications ne sont pas garanties de fonctionner avec. Le nombre de programmes qui s'exécutent nativement sur Apple Silicon sont encore rares, et ceux qui semblent avoir quelques problèmes à résoudre. Adobe, par exemple, n'a publié que des versions bêta de Photoshop et Lightroom pour Apple Silicon, et ces versions ne disposent même pas de l'ensemble de leurs fonctionnalités. Une version native de Premiere Pro est toujours en préparation.

Les problèmes qui ont tourmenté le processeur Apple RISC il y a longtemps n'ont pas disparu, mais l'architecture est désormais bien mieux acceptée. Davantage de développeurs de logiciels populaires désireux de créer une nouvelle version de leurs applications spécifiquement pour le M1, et c'est une bonne nouvelle pour la longévité du processeur. En fonction de ce pour quoi vous avez besoin d'un Mac, j'attendrais que davantage de grands développeurs de logiciels aient finalisé les versions ARM de leur logiciel avant de procéder à la mise à niveau pour voir un coup de pouce plus définitif pour votre flux de travail.

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