iPhone : un GPU toujours plus « fait maison »

Stéphane Moussie |

Il y a un graphique que Phil Schiller aime servir à chaque présentation de nouvel iPhone : l'évolution des performances depuis le modèle original. Rendez-vous compte, les performances du CPU de l'iPhone 7 sont 120 fois supérieures et celles du GPU carrément 240 fois supérieures.

Non seulement Apple peut faire valoir une progression exponentielle impressionnante, mais en plus elle en est responsable en grande partie ces dernières années. C'est ce qu'explique David Kanter de Real World Tech dans une analyse technique de l'A10 Fusion et de ses prédécesseurs.

Évolution des performances graphiques de l'iPhone. Graphique Apple.

Depuis le système sur puce A8 de l'iPhone 6, les équipes de Johny Srouji, le Senior Vice President responsable des technologies matérielles, personnalisent de plus en plus le GPU. Le design de référence est toujours fourni par Imagination, mais les ingénieurs de Cupertino ont remplacé les shader cores (très schématiquement le cœur du GPU) du concepteur britannique par les leurs. Et pour en tirer parti, ils ont développé des pilotes graphiques et compilateurs maison, note le spécialiste.

Au bout du compte, « c'est un design unique et propriétaire », même si l'on retrouve des éléments des PowerVR (a priori le PowerVR GT7600 pour l'A9 et l'A10).

Grâce à cette customisation maison, le GPU de l'A10 Fusion est 50 % plus puissant que celui de l'A9 tout en consommant seulement deux tiers de son énergie, et ce, en utilisant la même architecture. Les performances graphiques de l'A9X des iPad Pro restent supérieures pour une raison simple : son GPU a deux fois plus de cœurs (douze au lieu de six).

Graphique AnandTech

La personnalisation du GPU est la suite logique des avancées d'Apple dans la conception de l'iPhone. La Pomme a commencé à poser sa patte sur les systèmes sur puce avec l'A6 de l'iPhone 5, dessiné « à la main » par ses soins. Outre une optimisation évidente des performances, cela lui permet aussi de corriger plus rapidement d'éventuels problèmes que si elle devait compter sur une tierce partie.

Apple a trois options pour l'avenir, estime David Kanter. La première serait de continuer tel quel, c'est-à-dire prendre une licence auprès d'Imagination pour avoir une base et personnaliser ensuite ce qu'elle veut. La deuxième serait d'acquérir Imagination, une possibilité qui a été envisagée par Cupertino cette année mais qui ne s'est pas concrétisé. Enfin, Apple pourrait décider de faire de A à Z ses propres GPU mobiles.

Johny Srouji, qui supervise les processeurs d'Apple.

Les multiples embauches de spécialistes de GPU, dont certaines assez récentes d'anciens d'Imagination, indiquent en tout cas que ces efforts maison ne sont pas prêts de s'arrêter... et profiteront peut-être aux Mac plus tard.

avatar fousfous | 

Ça me semblerait logique d'avoir avec un Mac ARM d'avoir les cartes graphiques maison.
Mais juste par simple curiosité, comparé au GPU Intel, nvidia et amd, Apple se situe ou? (Loin je pense vu que la je demande de comparer un GPU de portable à celui d'un PC)

avatar C1rc3@0rc | 

Ben deja tu peux pas comparer un GPU independant avec l'unité graphique des processeur comme chez Intel. L'unité graphique des Core ix n'est pas un GPU, c'est une question d'architecture et de fonctions.

Apres on peut tout a ait comparer les GPU mobile avec les GPU desktop. Nvidia vient d'ailleurs d'enfoncer le clou avec sa generation Pascal: le GPU mobile et le desktop est le meme, ce qui va varier c'est la frequence et le nombre d'unités actives.
Pour le domaine du smartphone, c'est pareil. Nvidia avec le Shield avait deja aussi enfoncé le clou...

En terme de puissance, ben c'est clair, un iPad est plus puissant que la majorité des Macbook (air, pro, rien du tout) et que les iMac. Seule les version a GPU tiennent la comparaison.
Aujour'dhui avoir un iMac avec un GPU d'iPad ne changerait rien, ou en mieux, par rapport a un modele sans GPU.

Niveau processeur et interaction avec le GPU y a aussi beaucoup a dire. Comme aussi en terme d'exploitation du GPU par l'OS. On voit que chez Apple l'exploitation des GPU (surtout Nvidia) est une indigence notoire. Par contre iOS exploite a fond les possibilités du GPU.

avatar Seccotine | 

Je pense aussi que le fameux « Mac ARM » serait plutôt un Mac équipé d'une puce GPU Apple sans encore se débarrasser du CPU Intel.

avatar enzo0511 | 

@Seccotine

J'abonde dans ton sens

avatar 0lf | 

@Seccotine
c'est quoi le rapport entre ARM et le GPU de l'iPhone ?

avatar awk | 

@0lf

Les deux sont dans le même SOC ?

avatar C1rc3@0rc | 

Dit comme ça, on pourrait croire que c'est la meme chose que ce que fait Intel. Et en fait non.

Sur les Intel, il s'agit d'une unite de traitement graphique qui fait partie des autres unités qui composent le processeur avec les core.

Du coté Apple et du monde ARM en général, le GPU est fortement intégré au CPU mais il s'agit bien d'un vrai GPU et pas d'une simple unité graphique.

@0lf
Donc pour te repondre, le rapport entre ARM et le GPU de l'iPhone: ben en fait y en a pas vraiment!
Le GPU developpé par Apple est jusqu'a présent construit sur le design de reference des GPU produit par Imagination et pas du tout sur le GPU "Mali" developpé par ARM.
On peut donc totalement croire qu'Apple pourrait sortir de GPU du die de son Ax pour le coller sur la CM d'un Mac avec un processeur Intel.
En theorie.

Apres, il faut comprendre que le GPU d'Apple est fortement construit en relation avec le CPU ARM, et que le mode de fonctionnement d'un x86 et d'un ARM sont tres differents. Y une question qui se pose c'est au niveau de l'optimisation du flux d'instructions entre les composants. Et on peut penser que la forte plasticité de l'ARM a ete exploité a fond pour optimiser la collaboration avec le GPU.

Faut comprendre que le x86 a une approche "monopolistique" et totalitaire qui est incompatible avec la collaboration, cela au niveau du composant.
Pour ARM c'est l'inverse total, le processeur est conçu pour s'intégrer dans un environnement collaboratif.
Et cela change radicalement la donne en terme d'optimisation.

L'idee qui arrive avec le Mac ARM, c'est une conception unique de la partie électronique avec les iPad et iPhone, la différence viendra de la fréquence et du nombre d'unités de traitement actives (core ou vectorielles). L'équation est pertinente autant techniquement que financièrement.

avatar Rez2a | 

Le futur commence un peu à se dessiner quand même.

Si Apple a vraiment la volonté de fonctionner en mode "le plus fermé possible" (et après tout ça se comprend, ils se sont trop faits planter par les acteurs tiers genre Intel qui ont retardé leur calendrier), il se pourrait bien qu'on finisse avec des Mac ARM fonctionnant avec des puces Ax et des chips graphiques maison.

L'inconvénient, c'est qu'on pourra dire adieu à Boot Camp, et que les jeux nécessiteront sans doute d'être compatibles avec Metal pour pouvoir fonctionner.

On sait qu'Apple a toujours quelques coups d'avance et aime préparer les transitions logicielles, je pense vraiment que l'arrivée de Métal sur macOS n'a pas été faite sur un coup de tête, pour qu'on gagne un peu de perfs grâce au peu d'éditeurs qui font des efforts.

Je sais pas trop quelle sera la finalité de tout ça si ça vient à se produire, mais je pense qu'on peut s'attendre à de grandes annonces les prochaines années. Apple pourrait enfin réussir à avoir complètement la main sur son matos.

avatar fousfous | 

@Rez2a

Bah franchement le fait d'obliger les jeux à être compatible metal je ne vois pas le problème, vu le gain en performance que ça permet d'atteindre c'est tout bon pour les utilisateurs.
Après pour boot camp Apple a peut-être une solution, et au final c'est peut être pas une grosse perte.

avatar Rez2a | 

@fousfous

Ah tu peux tout à fait obliger les jeux à utiliser Metal, la finalité c'est que si les éditeurs n'ont pas envie de faire cet effort, bah y aura pas de jeux.

Après, les Mac actuels ne sont pas forcément ceux de demain.

Aujourd'hui, peu de modèles permettent de jouer, et les éditeurs font des portages dégueulasses sous OpenGL. Déjà que la pdm des Mac n'est pas énorme, ne parlons même pas de la pdm des Mac permettant de jouer.

Si demain, tous les Mac se mettent à avoir des perfs graphiques comparables à celles d'un iPad Pro, ça va pas être la même histoire. Peut-être que les éditeurs feront l'effort de faire des vraies versions Mac.

avatar fousfous | 

@Rez2a

Je pense que les éditeurs s'en foutent complètement des joueurs sur Mac tout simplement parce que le Mac n'a pas une part de marché assez importante.
Et avec metal ça permet de jouer dans de meilleures conditions. Même si déjà sur le miens je peux déjà pas mal jouer et je me suis jamais trouvé à ne pas pouvoir jouer à cause de manque de puissance (ce qui est souvent arrivé avec mes PC avant).

Mais remarque que vu ce que font les éditeurs pour les joueurs PC je me dis qu'ils ne faut pas avoir espoir en eux.

avatar Rez2a | 

@fousfous

Si je ne dis pas de bêtise, je crois que la part de marché du Mac aux US est de l'ordre de 20% non ? Si tous ces ordis devenaient capables de faire tourner les jeux confortablement, la stratégie des éditeurs ne serait pas forcément la même.

Et si Apple conçoit elle-même les CPU et GPU, qui en plus seront partagés pourquoi pas avec les iPhone et iPad, c'est autant d'économies d'échelle et de sous à verser en moins à Intel et ATI/Nvidia, donc possiblement des ordis moins chers en conservant leur marge, donc possiblement une pdm accrue... bref, toutes les possibilités sont là :)

avatar fousfous | 

@Rez2a

Autant? ?
Bah déjà ne plus avoir de processeur Intel ça va potentiellement faire baisser le prix.

avatar sachouba | 

@fousfous :
"Même si déjà sur le miens je peux déjà pas mal jouer et je me suis jamais trouvé à ne pas pouvoir jouer à cause de manque de puissance (ce qui est souvent arrivé avec mes PC avant)."

Ah ça, c'est le problème des cartes graphiques Nvidia dédiées ! Elles sont tellement mauvaises, heureusement que le GPU Intel intégré est là pour permettre de jouer sur Mac.

avatar frankm | 

Et si les jeux ne font plus d'effort pour aller sur Mac, est-ce que Windows deviendrait pas une station de jeux et les Mac des ordinateurs pour les pro ?

avatar awk | 

@frankm

Ni l'un ni l'autre ?

avatar ArnaudB | 

En fait c'est pour une grande partie déjà le cas. Les Mac vendu sont en majorité des machines de travail et une grande partie des PC vendus servent principalement au gaming.

avatar awk | 

@ArnaudB

Non tin assertion sur la prégnance du jeu sur les ventes de wintel est fausses ??

avatar awk | 

@ArnaudB

Non tin assertion sur la prégnance du jeu sur les ventes de wintel est fausses ??

avatar awk | 

@ArnaudB

Non tin assertion sur la prégnance du jeu sur les ventes de wintel est fausses ??

avatar Carbonized | 

Un jeu comme Doom 4 n'a pas été développé sur Mac car le nombre de machines vendues avec une carte graphique correcte est ridicule.
Metal ne permet pas de faire tourner un bon FPS sur Iris Pro.
De plus, Doom 4 supporte l'API Vulkan (qui est de bas niveau comme Metal).

avatar awk | 

@Carbonized

Même si les Mac offraient de meilleur performances graphiques le marché est depuis des décennies sur Wintel et consoles. (Hors jeux mobiles évidement)

Rien ne pourra changer cette état de fait autrement que marginalement,

avatar Rez2a | 

@Rez2a

Au passage, si Apple en arrive à ce point-là, ça voudra dire que l'Apple de Cook aura gardé la philosophie de l'Apple de Jobs, et qu'elle sera allée au bout de l'exécution.

avatar Trillot | 

Cet article est très intéressant et les posts le sont aussi.

Il y a là de quoi percevoir un peu la stratégie d'Apple et de Cook qui à mon avis vise assez loin dans l'avenir. Je suis persuadé depuis longtemps qu'Apple devra maîtriser la conception et surement même un jour, la fabrication de ses puces car il arrivera un moment où les puces feront partie du matériel lui-même, c'est à dire qu'il lui sera intégré.

Je pense ici à toutes les produits "wearable" que j'appelle l'électronique "sur soi" et qui seront surement un jour intégrés à nos vêtements et au-delà à nous même...... en attendant les composants devront être fabriqués ou montés directement dans l'enveloppe intérieure des produits.

Bien avant ça, on parlera peut-être d'un rapprochement (achat?) Apple / IBM.

IBM possède en effet des atouts à la fois dans la conception des circuits intégrés, dans les machines de production de CI, en plus des atouts qu'elle apporte actuellement dans les applications faites pour IOS dans le cadre des accords actuels concernant l'entreprise.

Il y a une convergence entre les deux et aujourd'hui Apple a les moyens financiers d'acheter IBM.

avatar BebMac | 

Je pense que dans quelques années Apple va complètement surpasser les autres concepteurs de smartphone (Samsung par exemple) de par des puces surpuissantes que les autres ne pourront pas avoir.
Apple aura alors des possibilités concurrentielles (comme la réalité augmentée).

avatar awk | 

@BebMac

Aucune raison qu'ils surpassent l'état de l'art?

avatar ArnaudB | 

l'état de l'art c'est eux.

avatar Ios_What a joke | 

Il faut vous faire soigner. Se palucher ainsi sur Apple fait peur.

avatar stemou75 | 

Si l'on voyait iOS pour iPad Pro évoluer vers un iPadOS proche de MacOS, alors on pourrait se dire : tiens on s'approche d'un MacBook ARM.
Mais en fait c'est pas le tendance observée pour l'instant et l'iPad reste un gros iPhone malheureusement loin d'être pro.

avatar Hydrog3n | 

Il n'y a que moi qui pense qu'un ordinateur Pro sous ARM c'est pas du tout envisageable avec les puissance actuelle ?

Je ne parle même pas de l'incompatibilité de tout les logiciels Mac OS du au changement d'architecture.

C'est un peu le principe des moteurs de voiture. On a des moteurs qui ne consomme pas beaucoup mais la voiture n'est pas puissante. Un moteur puissant va forcément consommer plus.

Dites moi si je me trompe !

avatar fousfous | 

@Hydrog3n

Non c'est pas du tout comme une voiture, sinon la consommation aurait juste exploser, regarde la courbe de progression des iPhone.
Et pour la puissance, double le nombre de cœur et augmente la fréquence du A10 et tu obtiens beaucoup de puissance.

avatar Hydrog3n | 

@fousfous

Oui la courbe augmente mais c'est pas sur du multi tâche lourd !
Quand je vois que sur certain développement je sature un i5.

Puis j'ai une expérience sur un rpi qui est bien moins puissant que les Ax. C'est pas possible de développer dessus.. ca tien pas la route.

Pour la voiture c'est bien possible que je me trompe en réfléchissant ! Dans l'idée les proco ARM c'est fait pour l'embarqué selon mon avis.

Il y a scalaway un service de serveur qui tourne sur ARM mais c'est vraiment moins puissance que le même en Intel.

avatar fousfous | 

@Hydrog3n

Oui mais justement un processeur ARM Apple pourra avoir potentiellement plus de puissance qu'un i5

avatar Ios_What a joke | 

Oui dans 10 ans. D'ici là Intel aura amélioré ses processeurs.

avatar McDO | 

@fousfous

"Oui mais justement un processeur ARM Apple pourra avoir potentiellement plus de puissance qu'un i5"

Le mec qui raconte de la merde H24...
Que quelqu'un le fasse terre si possible ??

avatar awk | 

@McDO

Attendons qu'il est fini sa crise d'adolescence avant de se prononcer définitivement sur son cas. ?

avatar Rez2a | 

@McDO

En attendant le A10 de l'iPhone 7 est devant le i5 qui équipe les MacBook Air 2015 dans les benchmarks donc on en est peut-être pas si loin qu'on le pense...

avatar françois bayrou | 

"Que quelqu'un le fasse terre si possible ??"

Il n'y a qu'une gorgone qui puisse faire une chose pareille … Mais ca serait vraiment pas sympa…

avatar awk | 

@françois bayrou

Il est mignon le foufou et bien moins arrogant que certains in-fine ?

avatar françois bayrou | 

"bien moins arrogant que certains in-fine ?"

J'imagine que ca m'est adressé...
Particulièrement gonflé venant de la part de quelqu'un qui a plusieurs fois affirmé en savoir plus que moi sur mon métier…

avatar awk | 

@françois bayrou

Absolument pas, je ne t'ai jamais trouvé arrogant ?

avatar awk | 

@françois bayrou

Pour le reste, sur ce que je connais de ton métier j'aurais bien du mal à me prononcer puisque je ne sais pas quel métier tu exerces ?

Si tu parles de nos désaccord sur l'état des lieux du dev, je ne crois pas en savoir plus, mais en savoir autrement et d'un autre point de vue.

Je n'ai jamais attaqué la réalité de tes connaissances ?

avatar awk | 

@françois bayrou

En d'autres termes mais connaissances sur les questions de dev pourrait sans doute compléter les tiennes.

Plus et moins seuls, ne sont que rarement les bons termes quand il s'agit de comparer les connaissances.

avatar awk | 

@Hydrog3n

Si ce que tu appels pro c'est la gamme désigné ainsi par Apple, la réponse est non ?

avatar Almux | 

@Seccotine

Tout-à-fait possible, en effet. Apple aurait déjà pu le faire, mais prudemment (et sûrement avec raison) elle attend que tout soit en phase avant de lancer une "révolution".
Il y a deux-trois ans, quand j'avais lancé l'idée sur un autre forum Mac très connu, je m'était fait ramassé… Ha! Mais, je crois qu'on va y arriver quand-même. C'est une simple question d'optimisation.

P.S. Et je crois toujours aux Mac empilables, automatiquement interconnectés, pour en faire un cluster extensible en puissance.

avatar ce78 | 

En attendant les iPhone du futur est-ce trop demander à Apple de faire en sorte qu'ios Arrête de Mettre des Majuscules à TOUS les mots ??? C'est ABSOLUMENT insupportable (écrit sans correction : les Majuscules sont d'iOS PAS de moi).

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