Les rumeurs sur les puces A20 (A20 et A20 Pro) arrivent, et elles rejoignent d'autres rumeurs sur les puces M5 Pro et Max : Apple passerait (enfin) sur une organisation en chiplets. Un changement important pour Apple, qui va permettre d'améliorer certains points et peut-être aussi de segmenter un peu plus la gamme.
Toutes les puces Apple actuelles sont des systèmes sur puce dits monolithiques. Il y a un seul composant, qui contient tous les éléments (processeur, partie graphique, contrôleur mémoire, etc.). Depuis quelques années maintenant, la concurrence est passée sur une autre organisation, au moins dans les puces haut de gamme : des chiplets. Au lieu d'un composant unique, le système sur puce contient plusieurs tuiles, les chiplets, qui ont chacun un but précis. Il y a des chiplets pour le processeur, pour la mémoire cache, pour la partie graphique, etc.
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C'est une solution qui permet aux fabricants d'amener un peu de flexibilité. Pour un processeur avec seize cœurs, par exemple, il est plus efficace de produire deux chiplets qui contiennent chacun huit cœurs qu'un seul composant qui en contient seize. D'un point de vue purement technique, graver des composants plus petits amène moins de pertes : une erreur sur un wafer fait perdre un CPU à seize cœurs dans le premier cas… et un CPU à huit cœurs dans le second. Pour le chip binning, c'est aussi plus flexible : il est possible de faire un CPU à huit cœurs avec un seul chiplet, ou avec deux chiplets en partie défectueux, plutôt que de partir du même chiplet de seize cœurs en désactivant des unités.
Le chip binning, c'est bien plus que de vous vendre des puces défectueuses
Un des avantages de cette technologie, c'est qu'il est aussi possible de passer sur une technologie de gravure plus ancienne pour certains chiplets. Typiquement, un contrôleur mémoire ou la partie qui gère les écrans n'a pas besoin d'être gravé en 2 ou 3 nm, contrairement au CPU ou au GPU.
Un agencement façon LEGO, comme Intel
Les rumeurs sur les puces A20, qui seraient gravées en 2 nm, indiquent qu'Apple utiliserait du WMCM (Wafer-level Multi-Chip Module). C'est le choix d'Intel : les composants (les chiplets) sont agencés comme des briques LEGO, pour former un ensemble rectangulaire composé de plusieurs tuiles. C'est une solution intéressante dans les appareils mobiles, car la surface de la puce est faible, mais elle a un défaut : pour garder une forme rectangulaire, il est souvent nécessaire d'intégrer de faux chiplets pour remplir le vide. La solution d'AMD, a contrario, est de séparer les chiplets, avec généralement un chiplet central plus gros, pour la gestion de la mémoire et de la partie graphique.
Le principal défaut des chiplets vient de la liaison entre les éléments : elle doit être rapide. L'intégration dans un seul composant rectangulaire permet généralement de régler ce problème, avec des connexions sous les chiplets qui permettent un bus très large.
Plus de mémoire cache
Selon WCCFTech, une des nouveautés des puces A20 serait une mémoire cache plus importante. On passerait de 24 Mo à 32 Mo sur l'A20 Pro par exemple (face à l'A19 Pro) pour le cache SLC, qui est une sorte de cache de niveau 3. Ils indiquent aussi que les cœurs basse consommation seraient plus rapides (ce qui est déjà le cas depuis quelques générations) et que la gravure en 2 nm de TSMC va évidemment permettre de consommer moins (pas de conditionnel ici, c'est le principe même d'une amélioration de la gravure).
Il faut tout de même noter qu'une organisation en chiplet n'amène pas forcément de gains de performances, spécialement dans des systèmes sur puce comme les A20 et A20 Pro. Les avantages dans ces derniers sont essentiellement du côté d'Apple, avec un rendement mécaniquement plus élevé et donc un coût de fabrication plus faible. Et il y a aussi éventuellement la possibilité de graver certains des chiplets chez un autre fondeur, comme Intel, mais c'est peu probable pour un système sur puce attendu en septembre 2026.
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Enfin, un des avantages d'une structure en chiplets pourrait être dans le futur l'intégration du modem dans le système sur puce. Pour un iPad, par exemple, il pourrait être possible de proposer d'un côté une puce A20 sans modem pour un iPad classique et de l'autre une puce A20 avec un modem intégré, dans un chiplet, pour un iPad cellulaire. La seule différence serait une tuile « vide » dans la première variante.
