Futures puces Ax : une gravure toujours plus fine pour des performances toujours au top

Mickaël Bazoge |

Apple et TSMC, c'est décidément une affaire qui roule. C'est grâce au fondeur taïwanais que l'iPhone 12 peut bénéficier d'une A14 gravée à 5 nm, une première dans l'industrie qui participe des performances record de la puce. On sait que la finesse de gravure n'est pas là que pour faire joli : c'est un enjeu technologique majeur qui permet d’augmenter la densité et le rendement énergétique des puces (lire : 10 nm, 7 nm, 5 nm : la finesse de gravure, enjeu du monde mobile). Au passage, c'est aussi ce qui permet à la puce M1 — elle aussi gravée à 5 nm — des Mac de faire si bonne impression.

Alors pourquoi s'arrêter en si bon chemin ? Selon TrendForce, la puce A15 attendue l'année prochaine sera gravée selon le procédé 5 nm+, une version améliorée du 5 nm qui fournira un surcroît d'efficacité énergétique et de performances. Et en 2022, la puce A16 devrait passer un nouveau cap avec une gravure en 4 nm, offrant ainsi encore plus de patate tout en modérant sa consommation énergétique.

Au vu des performances de l'A14, c'est de bon augure pour la suite de l'aventure iPhone, mais aussi du Mac puisque la puce M1 s'appuie sur les technologies mises en œuvre dans l'A14. L'Apple M1 est très puissante, mais ce sera la puce la moins puissante de la nouvelle histoire que le constructeur est en train d'écrire pour ses ordinateurs.

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avatar YetOneOtherGit | 

Pour les usages sur Mac une des questions pour moi n’est pas tant la finesse de gravure, mais la taille limite de die pouvant être produite par TMCS avec un taux de rejet acceptable (La probabilité statistique d’impureté sur le die étant directement proportionnelle à la superficie du die)

Les modèle plus haut de gamme du M1 devrait en toute logique intégré plus de coeurs pour le CPU et le GPU, il faudrait donc plus de transistors que les impressionnant 16B du M1, à finesse de gravure constante cela implique une plus grande surface.

Autre solution : intégrer la part GPU, qui occupe une part conséquente du die, sur un second die tout en intégrant les deux dans le même package ou en passant sur une approche package on package (superposition verticale des die)

J’attends vraiment avec impatience la prochaine itération haut de gamme du M1 😋

Wait & See 👀

avatar wilfried50 | 

@YetOneOtherGit

Le package on package me fait directement pensé au « Terminator » et son premier processeur 3D qui équipera le bouzin! Ça fait même un peu flipper de ce dire tient pourquoi l’armée ne mettrait elle pas à profit les robots de chez Boston Dynamic avec ces super Pross !
L’avenir s’annonce plutôt sombre la course a la technologie les virus qui semble servir de régulateur planétaire à la folie des hommes, l’extinction de masse des espèces animales .... Mais pendant ce temps on jubile sur la 5G, les Audi Etron et on se fait des attestations de déplacements pour aller acheter l’IPhone 12 Pro Max 😂🤣😂
Je ne comprends plus le sens de la vie sur notre belle planète bleue, ses océans infinis, ses pâturages verdoyants, ses forêts luxuriantes, ses montagnes enneigées, son immense beauté comparée au reste qui n’est rien.

avatar YetOneOtherGit | 

@wilfried50

Ça te fait du bien ?

Tu t’ai acheté une bonne conscience à moindre coût ?

avatar fakoly33 | 

@wilfried50

+1

avatar RonDex | 

@wilfried50

Pour ce qui est de la pandémie actuelle, ce n’est pas une nouveauté. Si tu te souviens les cours d’histoire et de la grippe espagnole de 1918… il y a également des tsunami, des ouragans, des tremblements de terre, des volcans… ou l’homme est impuissant.
On est certes dans une économie de consommation et même de surconsommation. C’est un fait.
À chaque rupture technologique (Électricité, véhicule, téléphone, ordinateur, Internet, etc.), C’est toujours le même débat. Et on craint systématiquement l’avenir.
Pour ma part, je suis un peu plus optimiste. Car les gens prennent conscience beaucoup plus de l’écologie qu’avant. Donc, les entreprises en font également un Économique et marketing : bâtiment autonome en énergie, énergie non polluantes, la fin des véhicules thermiques, le recyclage, etc.
Bref, chacun son avis.

avatar r e m y | 

@YetOneOtherGit

Die another day !

avatar JOHN³ | 

@r e m y

C’est une prédiction on à son augure ? Quelle boule de cristal tu utilises ? Et surtout pour IceWizard, quelles sont tes sources ?

avatar JOHN³ | 

@YetOneOtherGit

« J’attends vraiment avec impatience la prochaine itération haut de gamme du M1 😋 »

... pour pouvoir jeter des pierres aux utilisateurs de Windows ?

avatar YetOneOtherGit | 

@JOHN³

"pour pouvoir jeter des pierres aux utilisateurs de Windows"

Quelle bêtise abyssale 🤯

J’en suis un (50% de notre parc, 30% GNU/Linux, 20% MacOS)🙄

Et j’incite régulièrement ici, ceux qui ne trouvent pas leur compte dans les offres Apple, à ne pas avoir peur de W10 qui est un remarquable OS.

Ta vision manichéenne qui te fait croire que l’on ne peut trouver une offre d’Apple remarquable qu’en étant un fanatique est pathétique de bêtise 🤢🤮

avatar JOHN³ | 

@YetOneOtherGit

Non, en réalité je fais juste tout pour t’embêter =)

Comme quand je te charrie sur tes 3 doctorats. C’est venu naturellement à la lecture de tes commentaires, que j’ai souvent trouvé d’une très grande prétention. Peut-être à tort ? Je doute je doute. Moi foi. Je suis un gros emmerdeur j’en suis conscient =)

avatar YetOneOtherGit | 

@JOHN³

"Je suis un gros emmerdeur j’en suis conscient"

Là nous sommes plutôt dans les velléités d’agacement un peu facile, si elle te font du bien ne te gêne pas.

Libres à toi de me trouver prétentieux, peu me chaut.

Cela reste largement dans les limite de la courtoisie, aucun souci à être caricaturé ainsi.

J’ai au moins l’élégance d’essayer de produire ici des contributions ayant un minimum de qualité et reposant sur de réelles connaissances.

PS : Pas trois doctorats, juste une grande école scientifique doublé d’un MBA aux USA 🤓

avatar Timmy | 

@YetOneOtherGit

« PS : Pas trois doctorats, juste une grande école scientifique doublé d’un MBA aux USA 🤓 »

Ça s’entend dans tes propos, et j’en suis ravi.
Ça change de « t’es con parce que j’ai raison plus que toi… » etc …
😉

avatar YetOneOtherGit | 

@Timmy

"Ça s’entend dans tes propos, et j’en suis ravi."

Mais pas dans ma pitoyable dysorthographie 🥺

avatar JOHN³ | 

@YetOneOtherGit

Ouais mais c’est dommage, tu perds en crédibilité. Je pense effectivement que tu es quelqu’un de TRÈS prétentieux.

Moi je fais un doctorat en Amérique 😉😉😉😉
Et alors ?

Ma foi, bonne journée à toi. A la prochaine !

avatar YetOneOtherGit | 

@JOHN³

"Moi je fais un doctorat en Amérique 😉😉😉😉 "

D’une part n’est absolument pas ce que j’ai écrit: Un MBA n’est pas un PhD.

Et d’autres part je ne fais jamais ici appel à un quelconque argument d’autorité, ce qui serait absolument idiot au passage.

J’ai parfois discuté ici de mon parcours parce que la question était venue dans les échanges mais jamais en argument d’autorité pour valider mes propos.

Tu me juges sur ce que produit et sur la valeur de que tu donnes à mes productions.

Nous en sommes tous là et c’est tant mieux 🤓😎

Pour le reste tu confonds la conscience de sa valeur et la prétention.

Ce que je connais me permet de mesurer avec pas mal de précision l’étendue de mon ignorance sur bien des sujets.

Je n’interviens ici que sur des sujets où j’ai quelques légitimité, contrairement à certains qui ont la prétention d’évoquer des sujets avec morgue dont il est évident qu’il ne comprenne pas les premise du commencement des fondations.

Et je ne parle même pas de ceux qui on l’outrecuidance de généraliser leur goût et dégoûts personnels en maxime universelle ou de ceux qui bien qu’incapable de gérer une supérette de quartier donnent des leçons de stratégie et de business à des chef d’entreprise largement estimés.

Bref chacun voit la prétention où il peut 😉

avatar JOHN³ | 

@YetOneOtherGit

Je me suis mal exprimé. Je te disais que JE FAISAIS un doctorat en Amérique. Mais dézoom un peu sur toi.

avatar YetOneOtherGit | 

@JOHN³

"Je te disais que JE FAISAIS un doctorat en Amérique."

Fort sympathique tu fais ton PhD où ?

Dans quel domaine ?

PS : Je suis aussi un vieux con de 50 ballets qui a une expérience de vieux con du business 🤑

avatar JOHN³ | 

@YetOneOtherGit

Ph.D en santé publique à l’université de Montréal. C’est l’enfer ! Le véritable enfer, avec la pandémie.

Je pense que j’ai chialé bien 3 semaines quand j’ai compris dans quel merdier je m’étais embarqué. J’aurais mieux fait de rester à Strasbourg. Mais bon maintenant j’y suis faut assumer ! On est sur un rapport prix / qualité des études bien inférieur aux autres années.

En bas de mon diplôme y’aura marqué « papier recyclé produit en chine. Diplôme réalisé sur Zoom ».

avatar YetOneOtherGit | 

@JOHN³

"C’est l’enfer ! Le véritable enfer, avec la pandémie. "

Très sincèrement courage 🖖
Take care 🤞

avatar yd29021976 | 

@JOHN³

👏 j’espère juste que la prétention ne fait pas partie des matières enseignées 😈 😜
Ayant 2 elements de comparaison sur ce forum, je dirai a priori que non 😎

avatar JOHN³ | 

@yd29021976

Il y a des experts, bien plus expérimentés et avec bien plus d’expérience que nous !

avatar louisb | 

@YetOneOtherGit

Super, sinon tu peux vulgariser stp? On capte rien... Les grands penseurs savent faire précis et concis.

avatar YetOneOtherGit | 

@louisb

"Les grands penseurs savent faire précis et concis"

Je n’ai aucune prétention à me poser ici en penseurs.

Et pour une contribution sur un lieu commun celui-ci rapidement produite elle me semble relativement précise et concise.

Plutôt que persifler, poses des questions sur ce que tu ne comprends pas dans mon propos ou qui mérites pour toi des détails manquants 😎

avatar YetOneOtherGit | 

@louisb

Je viens de me relire et hormis les immondes fautes d’orthographe je ne vois ni imprécisions ni manque de concision, ni erreur grossière. (hormis pour le nom du fondeur 🥳)🤓

avatar redchou | 

@YetOneOtherGit

Je pense qu’on s’oriente plus vers du SiP (System-in-a-Package), c’est le plus simple pour éviter de trop grande perte, c’est un peu ce qu’utilise déjà le M1 avec la Ram...
D’ailleurs, le M1 est organisé en cluster au niveau logique, ce qui permettra de multiplier et de répartir la charge plus facilement.

Prochaines étapes? Séparation CPU/GPU (et même IA?) au sein du même package, et la suivante augmentation du nombre de die de CPU ou GPU dans un package selon la cible, graphiste/développeurs/scientifique, etc...

avatar YetOneOtherGit | 

@redchou

"Je pense qu’on s’oriente plus vers du SiP"

C’est aussi mon hypothèse de base ;-)

Comme pour le reste de ta vision.

avatar Mrleblanc101 | 

@YetOneOtherGit

Apple utilise déjà le PoP si je ne me trompe pas. Par exemple le RAM est par dessus le CPU.

avatar YetOneOtherGit | 

@Mrleblanc101

"Apple utilise déjà le PoP si je ne me trompe pas. Par exemple le RAM est par dessus le CPU."

Pas sur le M1 :

https://www.apple.com/newsroom/images/product/mac/standard/Apple_new-m1-...

Les deux circuits mémoire sont sur le même package mais à côté du die du Package

avatar MacPlusEtc | 

Dans un relativement proche à venir, j’avoue m’interroger sur les prochaines...
Pour l’iPad pro, Apple prendra-t-elle le M1. Ou est il trop spécifique et devra-t-elle développer un A14X très voisin?
Pour les macs de l’étage 2. 16/32 gigas, ou 32/64. 12 ou 16 cœurs cpu? Et combien pour la carte graphique 16, 32 ? Combien de thunderbolt 4? Par quel facteur seront multipliées les performances réelles?

Apple devra-t-elle développer un étage 3, ou peut elle développer une architecture multi-SOC... ce qui me semble contraire à sa piste actuelle ...

Peut elle se permettre de multiplier les configurations, alors que dans le haut de gamme, il y aura des volumes réduits?

Visiblement, il semble que pour rentabiliser son M1, Apple l’a appliqué quasi inchangé pour les 3 configurations de base. Multiplier les configurations n’est donc pas anodin...

avatar YetOneOtherGit | 

@MacPlusEtc

"Apple prendra-t-elle le M1"

Nope 😎

avatar YetOneOtherGit | 

@MacPlusEtc

"Multiplier les configurations n’est donc pas anodin..."

Une possibilité est une configuration à maxima avec des éléments désactivés en fonction du segment visé.

avatar zcomzorro | 

@YetOneOtherGit

Alors je n’y comprends rien en conception de processeurs, mais à ce rythme est-ce que la finesse de gravure ne va pas atteindre ses limites de la même manière que la course au GHz a l’époque?

Il y a eu les bi-pro, puis les multicoeurs, ça serait quoi la suite?

Merci!

avatar YetOneOtherGit | 

@zcomzorro

"Alors je n’y comprends rien en conception de processeurs, mais à ce rythme est-ce que la finesse de gravure ne va pas atteindre ses limites de la même manière que la course au GHz a l’époque?"

On pronostique depuis longtemps la mort de la loi empirique de Moore sur la croissance exponentielle de la densité des circuits intégrés, mais pour l’instant cela tient et se rapproche des limites physiques théoriques (qui elles même ont fini par reculer au fil des années)

Autre souci: le parallélisme massif de la multiplication des coeurs touche la limite de ce qui peut être exploité par les logiciel sur bien des usages qui ne peuvent être massivement parallèlisés.

Les fondeurs semblent confiants sur le moyen terme et d’autres approches émergent au niveau physique et matériaux.

avatar Mrleblanc101 | 

@zcomzorro

Clairement le course au GHz est loin d'avoir atteint sa limite avec les dernier Intel dépassant le 5Ghz, de plus AMD est encore loin derrière en terme de GHz même si leur processeur sont plus puissant

avatar zcomzorro | 

@Mrleblanc101

C’est en turbo boost qu’ils arrivent a cette e fréquence non?

avatar pat3 | 

@MacPlusEtc

"Pour les macs de l’étage 2. 16/32 gigas, ou 32/64. 12 ou 16 cœurs cpu? Et combien pour la carte graphique 16, 32 ? Combien de thunderbolt 4? Par quel facteur seront multipliées les performances réelles?
"

Si Apple a beaucoup d’avance sur la concurrence, faut s’attendre à une montée en puissance progressive. Jusqu’à 32 Go l’année prochaine pour justifier le prix des machines ultra-pro, mais peut-être deux ans de plus avant de passer au 64 Go s’il n’y a personne pour suivre.

avatar malcolmZ07 | 

les 32 go/64go ect n'est pas un problème d'avancée comme tu le suggères. Ils ont mis à jour des machines qui n'acceptait de base que 16go max.
Si tu regardes une photos du die, avoir 32 go ou 64 go oblige à utiliser beaucoup plus de place => logiquement un autre processeur que le M1 (déclinaison).
Même chose pour le thunderbolt, c'est lié au nombre de ligne PCIe au niveau du processeur (ces dernières étroitement lié à la mémoire, connexion lan (pas de gigabit encore)... )
Le M1 est un proco entrée de gamme

avatar YetOneOtherGit | 

@malcolmZ07

"Si tu regardes une photos du die"

La RAM n’est pas sur le die, mais dans deux circuits connexes sur le même package 😉

https://www.apple.com/newsroom/images/product/mac/standard/Apple_new-m1-...

avatar Mrleblanc101 | 

@MacPlusEtc

Apple va multiplier les variation tout en réduisant le nombre d'options qu'elle offrait avec Intel. Je doute que le 16" soit offert avec 3 configuration de processeur, je penche plutôt sur une seule avec 2 config de RAM (16/32Gb). Même chose côté iMac, je vois bien l'entrée de gamme partager un "M2" avec le MacBook Pro 16" et les iMac Pro un M3 avec le Mac Pro (Mini Pro). Ça fait seulement 3 ligne de processeur différentes.

avatar i'mMaC | 

Et est-ce qu’ils pourraient nous sortir un Mac avec non pas un M1 mais DEUX M1 !!!

Je vois déjà la Keynote ;)

(En vrai je sais pas si c’est utile)

avatar occam | 

@i'mMaC

L’idée est effectivement discutée. Improbable, mais moins farfelue qu’elle n’en a l’air. Si Apple n’y voit pas d’utilité, on peut parier que ce sera Nvidia qui s’y essayera un jour (prochain ?) avec ses ARM.

Pour les vétérans, l’idée a un précédent historique amusant. Afin de remplacer les processeurs 6502 des Apple II arrivés en bout de course, des configurations à double 6502 furent évaluées. Bill Mensch, le père du 6502, ayant quitté MOS Technology pour fonder WDC, amplifia le dessin en version 16 bits (et mode d’émulation 8 bits pour garantir une parfaite rétrocompatibilité).

Sous la désignation W65C816S, ce processeur finit par être adopté par Apple pour le IIGS, belle machine qui marqua l’apogée et la fin de la gamme Apple II (et qui n’avait rien à envier aux PC Intel 8088 de l’époque).

Un package W65C816S est toujours fabriqué et disponible de nos jours, si mes informations sont exactes, plus de 36 ans après son lancement, ce processeur étant assez prisé pour usage embedded.

avatar YetOneOtherGit | 

@occam

"L’idée est effectivement discutée"

Avec la multiplication des coeurs sur un même die les approches multi-processeur se font quand même assez rare même sur les stations de travail.

Je serai assez surpris d’un retour abandonné depuis deux générations de Mac Pro.

avatar fte | 

@YetOneOtherGit

"Je serai assez surpris d’un retour abandonné depuis deux générations de Mac Pro."

Plus que la disparition long terme, c’est l’architecture mémoire qui me fait douter. Un gros avantage de M1 tient à un puces mémoire immédiatement à côté pour une latence minimale. Mémoire par processeur ? Dans le package et donc fixe ? Barrettes ? Mémoire partagée ? Toujours plus de latence, plus des conflits de réservation de bus... impact majeur sur l’efficacité des coeurs.

Je les vois plus adopter plus de coeurs, une balance BIG.little différente, un cache large, vraiment large, in package au lieu de puces mémoire, et un large bus vers des barrettes, un canal par barrette pourquoi pas.

Pour les machines autres que le Mac Pro, je pense qu’on peut dire adieu aux barrettes pour longtemps, et 32 GB sera sans doute le maximum proposé, iMac et MBP16.

avatar YetOneOtherGit | 

@fte

"Pour les machines autres que le Mac Pro, je pense qu’on peut dire adieu aux barrettes pour longtemps, et 32 GB sera sans doute le maximum proposé, iMac et MBP16."

Micron commence à produire des circuits du même facteur de forme de 16Go ils ne sont pas encore disponible en volume mais ça arrive.

Pas impossible de voir apparaître à moyen terme des offres M1 à 32Go et en associant 4CI sur de futures itérations du SOC ce serait 64Go max

avatar toto_tutute | 

Salut, que va-t-il se passer une fois qu'on sera à 1 nm ? Au fond, quelle est la limite ? Il me semble avoir lu qu'à 3 nm, ce serait déjà très tendu et proche de la limite physique de gravure. J'avais entendu parlé d'une nouvelle technologie qui prendrait le relais mais je ne me souviens plus de son nom.... 🤔

avatar occam | 

@toto_tutute

14 nm, 10 nm, 7 nm, 5 nm, 4 nm , 3 nm...
Il y a d’une part une nomenclature devenue fallacieuse, le hype qui l’entoure et qu’elle encourage, et d’autre part la réalité physique.

H.-S. Philip Wong, Vice President of Corporate Research chez TSMC, pas moins, vient de publier (avec des co-auteurs notables dans le contexte) un point de vue dans les Proceedings of the IEEE, où il plaide pour une nouvelle métrique basée sur la densité, expliquant ce qui cloche sérieusement avec la présente. Point de vue que je partage, et pour lequel je plaide depuis plus de 20 ans. Heureusement, un VP de chez TSMC a plus de poids sur la scène.

Je vous conseille vivement cet article.
https://ieeexplore.ieee.org/document/9063714

Pour un TL;DR moins technique, mais accessible et fort perspicace, commencer par la mise au point de Kevin Morris dans Electronic Engineering Journal :
https://www.eejournal.com/article/no-more-nanometers/

(Attention, le lien du EEJ vers l’article de Wong et al. ne mène qu’à un screenshot ; mon lien est le bon.)

avatar YetOneOtherGit | 

@occam

" plaide pour une nouvelle métrique basée sur la densité"

C’est effectivement ce qui ferait le plus de sens. 👍

avatar YetOneOtherGit | 

@occam

"Je vous conseille vivement cet article.
https://ieeexplore.ieee.org/document/9063714

Pour un TL;DR moins technique, mais accessible et fort perspicace, commencer par la mise au point de Kevin Morris dans Electronic Engineering Journal :
https://www.eejournal.com/article/no-more-nanometers/

(Attention, le lien du EEJ vers l’article de Wong et al. ne mène qu’à un screenshot ; mon lien est le bon.)"

Merci 🙏

avatar DamienLT | 

@occam

Attention le premier lien pointe vers un screenshot !
(Voilà ça c’est fait 😬😁).

Maintenant je peux aller voir réellement ce que ça donne, merci beaucoup pour les infos ☺️.

avatar IceWizard | 

@toto_tutute

« J'avais entendu parlé d'une nouvelle technologie qui prendrait le relais mais je ne me souviens plus de son nom.... 🤔 »

Probablement une techno basée sur les nano-tubes de carbone. Un SEUL électron coincé dans un tube de nano-carbone se comporte comme un transistor à l’échelle atomique. La Darpa (une division de l’armée us) investit des milliards de $ sur le développement d’une électronique à base de nano-tubes de carbone. Sur le papier, c’est un colossal pas en avant (consommation, vitesse, performances, etc ..) par rapport au silicium.

Cerise sur le gâteau, les Nano-tubes peuvent s’assembler pour former des structures 3D cubiques. Les niveaux d’énergies de ces composants sont tellement faibles que les problèmes de refroidissement n’existent quasiment plus, ce qui permet d’augmenter la densité des circuits.

Le rêve, mais pour quand ? 10 ans, quelques décennies ? Un siècle ?

Je serais curieux de voir la densité et les capacités d’une puce neurale utilisant cette technique 3D pour gérer un réseau de neurones artificiels.

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