Après plusieurs mois de rumeurs et de spéculations, Apple a confirmé ce matin lors de son discours annuel de la WWDC que la société avait l’intention de cesser d’utiliser des processeurs x86 au cœur de sa famille d’ordinateurs Mac. Le remplacement de la vénérable ISA – et des puces exclusivement Intel qu’Apple utilise – sera le propre silicium personnalisé basé sur Arm d’Apple, la société mettant à profit sa vaste expérience dans la production de SoC pour les appareils iOS et l’appliquant à la fabrication de SoC pour Mac. Les premiers appareils grand public devant être livrés d’ici la fin de cette année, Apple prévoit de terminer la transition dans environ deux ans.

Dernier segment (et certainement le plus attendu) du discours, l’annonce d’Apple selon laquelle ils envisagent d’utiliser leurs propres SoC pour les futurs Mac était en grande partie une annonce traditionnelle d’Apple. C’est-à-dire qu’il offrait juste assez d’informations pour aiguiser les appétits des développeurs (et des consommateurs) sans trop proposer trop de détails trop tôt. Donc, bien qu’Apple ait répondu à certaines questions très importantes immédiatement, il y a aussi beaucoup plus que nous ne savons pas pour le moment, et nous ne le saurons probablement que vers la fin de cette année lorsque le matériel commencera enfin à être expédié.

Ce que nous savons, pour le moment, c’est qu’il s’agit du jeu de puissance ultime pour Apple, la société ayant l’intention de tirer pleinement parti des avantages de l’intégration verticale. Ce type de contrôle de haut en bas sur le matériel et les logiciels a été un facteur majeur du succès des appareils iOS de la société, à la fois en ce qui concerne les mesures strictes telles que les performances et les mesures souples comme l’expérience utilisateur. Donc, étant donné ce que Apple a permis de faire pour les iPhones, iPads, etc., il n’est pas du tout surprenant de voir qu’ils veulent faire la même chose pour le Mac. Même si le système d’exploitation lui-même ne change pas (beaucoup), les ramifications d’Apple construisant le matériel sous-jacent jusqu’au SoC signifient qu’ils peuvent faire en sorte que le système d’exploitation utilise pleinement toutes les fonctionnalités spéciales qu’Apple intègre dans leurs SoC de la série A. La puissance au ralenti, les FAI, les blocs de codage / décodage vidéo et l’inférence de réseau neuronal sont tous des sujets qui sont potentiellement sur la table ici.

SoC Apple: performances et efficacité de pointe

Au cœur de ce changement dans l’écosystème Mac sera la transition vers de nouveaux SoC construits par Apple. Curieusement, la société a soigneusement évité d’utiliser le mot «Arm» n’importe où dans son annonce, mais compte tenu de sa vaste expérience Arm, ainsi que des promesses d’une architecture commune entre iOS et Mac et leur kit de développement basé sur A12Z, et il est facile de voir que Apple prend en main son propre avenir avec l’architecture Arm. La société fabriquera une série de SoC spécifiquement pour Mac, et même si je ne serais pas trop surpris si nous voyons certains iPad / Mac se chevaucher, Apple voudra en fin de compte que les SoC soient plus puissants que leurs produits actuels pour remplacer les puces dans leurs ordinateurs de bureau Mac les plus puissants.

Et il va sans dire que le pedigree d’Apple en matière de conception de puces n’est rien de moins que de haut niveau à ce stade. La société a continué à itérer sur ses conceptions de cœur de processeur année après année, faisant des progrès significatifs à un moment où le partenaire x86 Intel est au point mort, permettant aux derniers cœurs Lightning de l’entreprise de dépasser l’IPC des architectures d’Intel, tandis que les performances globales se sont rapprochées de leur meilleures puces de bureau.

La capacité d’Apple à surpasser les produits d’Intel n’est en aucun cas garantie, surtout quand il s’agit de remplacer des puces Xeon massives dans le Mac Pro, mais la société y arrive avec une équipe de conception chevronnée qui a fait des choses incroyables avec peu – des SoC pour téléphones et tablettes. Nous allons maintenant avoir une chance de voir ce qu’ils peuvent faire lorsque la dernière des chaînes se détache, et ils sont autorisés à étendre leurs conceptions à des puces de classe bureau et station de travail complètes. Apple pense qu’ils peuvent offrir de meilleures performances à une puissance inférieure à celle des puces x86 actuelles qu’ils utilisent, et nous sommes tous ravis de voir ce qu’ils peuvent faire.

Bien que du point de vue de l’architecture, le moment de la transition est un peu étrange. Comme l’a noté notre propre gourou du bras, Andrei Frumusanu, Arm est sur le point d’annoncer l’Arm v9 ISA, qui apportera plusieurs ajouts notables à l’ISA tels que Scalable Vector Extension 2 (SVE2). Donc, soit Arm est sur le point d’annoncer la v9, et les SoC A14 d’Apple seront parmi les premiers à implémenter le nouvel ISA, sinon Apple fixera la base de référence pour macOS-on-Arm en tant que v8.2 et ses extensions NEON assez tard dans l’ISA. cycle de la vie. Ce sera quelque chose à surveiller.

Vendre x86 et armer côte à côte: une transition progressive

Alors que pour des raisons évidentes, la messagerie d’Apple concerne aujourd’hui où ils veulent être à la fin de leur transition de deux ans, leur transition n’est que cela: environ deux ans. En conséquence, Apple a confirmé qu’il y aura une période de chevauchement au cours de laquelle la société vendra des appareils x86 et Arm – et il y aura même de nouveaux appareils x86 que la société n’a pas encore lancés.

À court terme, il faudra du temps à Apple pour créer de nouveaux appareils autour de leurs SoC internes. Donc, même si Apple n’introduit pas de nouvelles familles d’appareils ou de nouveaux formats au cours des deux prochaines années, la société devra toujours actualiser les Mac x86 avec des processeurs Intel plus récents pour les tenir à jour jusqu’à ce que leurs successeurs basés sur Arm soient prêts. Et bien qu’Apple n’ait offert aucune indication sur les appareils qui seront remplacés en premier, il est aussi raisonnable de parier que les premiers appareils seront des ordinateurs portables bas de gamme, etc., tandis que l’équipement professionnel d’Apple, comme la tour Mac Pro, sera les dernières parties à la transition, car celles-ci nécessiteront l’ingénierie du silicium la plus étendue.

Cela signifie également qu’Apple est toujours à l’heure en ce qui concerne la prise en charge du logiciel x86, et continuera à être aussi bien une fois la transition matérielle terminée. En partie une déclaration pratique pour éviter Osborning eux-mêmes et leurs systèmes actuels basés sur x86, Apple a confirmé qu’ils continueront à prendre en charge les Mac x86 pour les années à venir. Il reste bien sûr à savoir combien de temps cela durera, mais à moins qu’Apple n’accélère la prise en charge des Mac x86 à la retraite, la société a récemment pris en charge les Mac avec des OS et des mises à jour OS plus récents pendant plusieurs années après leur lancement initial.

Compatibilité x86: Rosetta 2 et virtualisation

Pendant ce temps, afin de combler le fossé entre l’écosystème logiciel actuel d’Apple et où ils veulent être dans quelques années, Apple investira à nouveau dans une couche de compatibilité logicielle importante afin d’exécuter les applications x86 actuelles sur les futurs Arm Mac. Certes, Apple veut que les développeurs recompilent leurs applications pour qu’elles soient natives – et ils investissent encore plus dans l’infrastructure Xcode pour cela – mais un certain degré de compatibilité x86 est toujours une nécessité pour le moment.

La pierre angulaire de tout cela est le retour de Rosetta, la couche de traduction binaire PowerPC vers x86 qu’Apple a utilisée pour la première fois pour la transition vers x86 il y a près de 15 ans. Rosetta 2, comme on l’appelle, est conçu pour faire la même chose pour x86-to-Arm, en traduisant les binaires macOS x86 afin qu’ils puissent s’exécuter sur des Macs Arm.

Le principal mode de fonctionnement de Rosetta 2 sera de traduire les binaires au moment de l’installation. Je soupçonne qu’Apple envisage de distribuer des binaires pré-traduits via l’App Store ici (plutôt que de faire traduire tous les binaires communs par tous les Mac), mais nous verrons ce qui se passe là-bas. Pendant ce temps, Rosetta 2 prendra également en charge la traduction dynamique, ce qui est nécessaire pour des performances rapides sur les applications x86 qui effectuent leur propre compilation Just-in-Time.

Dans l’ensemble, Apple vante Rosetta 2 comme offrant des «performances rapides», et bien que leur brève démo Maya soit certainement impressionnante, il reste à voir à quel point la technologie de traduction binaire fonctionne. La traduction de x86 en Arm a été un peu un sac mixte, à en juger par les efforts de Qualcomm et Microsoft, bien que les efforts passés n’aient pas impliqué le type de puces haute performance qu’Apple vise. Dans le même temps, cependant, même avec l’énorme avantage de vitesse des puces x86 par rapport aux puces PPC, l’exécution d’applications PPC sous la Rosetta d’origine était fonctionnelle, mais pas rapide.

En conséquence, Rosetta 2 est probablement mieux considéré comme un filet de sécurité pour assurer la compatibilité des programmes pendant que les développeurs font fonctionner la construction Arm, plutôt que comme un moyen idéal d’exécuter des applications x86 à l’avenir. D’autant plus que Rosetta 2 ne prend pas en charge les instructions x86 hautes performances comme AVX, ce qui signifie que dans les applications qui utilisent un code dense et critique en termes de performances, elles devront recourir à des méthodes plus lentes.

Sur quelle note, pour l’instant, on ne sait pas combien de temps Apple offrira Rosetta 2 pour macOS. La Rosetta d’origine a été retirée assez rapidement, car Apple a toujours poussé ses développeurs à se déplacer rapidement pour suivre la plate-forme. Et avec le désir d’avoir une architecture unifiée sur tous ses produits, Rosetta 2 peut faire face à un cycle de vie tout aussi court.

Pendant ce temps, macOS Big Sur (11.0), le système d’exploitation de lancement de ce nouvel écosystème Mac, présentera également un nouveau format binaire appelé Universal 2. Apple a une vaste expérience ici avec les binaires gras, et Universal 2 l’étendra pour couvrir les binaires Arm. À vrai dire, Apple a déjà si bien arrêté le processus que je ne m’attends pas à ce que ce soit beaucoup plus que d’inclure un autre dossier dans un ensemble d’applications avec les binaires Arm nécessaires.

Enfin, le package de compatibilité est complété par une technologie de virtualisation développée par Apple pour gérer des choses telles que les conteneurs Linux Docker. Les informations sur cette fonctionnalité sont assez légères – la société l’a brièvement présentée dans le cadre de Parallels exécutant Linux dans le discours – il reste donc à voir ce que la technologie peut faire. Au minimum, et approprié pour une conférence de développeurs, le fait qu’ils aient une solution en place pour Linux et Docker est une bonne fonctionnalité à montrer, car ce sont des fonctionnalités qui sont essentielles pour la foule de développeurs de logiciels de la WWDC.

Mais cela laisse sans réponse d’énormes questions sur la prise en charge de Windows, et si cette technologie peut être utilisée pour exécuter Windows 10 de la même manière que Parallels et d’autres logiciels de virtualisation peuvent exécuter Windows dans macOS aujourd’hui. De plus, Apple ne dit rien sur la prise en charge de BootCamp pour le moment, malgré le fait que macOS et Windows à double démarrage ont longtemps été un attrait pour les machines Mac d’Apple.

Kits de développement: A12Z comme un avant-goût des choses à venir

Enfin, afin de préparer les développeurs à lancer un logiciel natif compilé par Arm plus tard cette année, lors de la livraison du premier Arm Mac, Apple a également mis au point un kit de transition pour les développeurs, que la société prêtera aux développeurs enregistrés. Le DTK, comme on l’appelle, a été utilisé dans le discours d’Apple pour démontrer les fonctionnalités de macOS Big Sur. Et bien qu’il s’agisse essentiellement d’un iPad dans le corps d’un Mac Mini, ce sera une étape importante pour préparer les développeurs avec des applications natives en leur donnant du matériel réel à tester et à optimiser.

Dans l’ensemble, le DTK est basé sur le processeur A12Z d’Apple et comprend 16 Go de RAM ainsi qu’un SSD de 512 Go. Je ne serais pas le moins du monde surpris si la machine est également cadencée un peu plus haut que les iPads, grâce au plus grand facteur de forme de l’appareil, mais dans une tournure intéressante, elle sera probablement plus lente que la série iPhone 11 de périphériques, qui utilisent le nouveau SoC A13. L’avantage, au moins, est que l’A12Z établit un niveau plutôt bas pour les performances et encourage à l’inverse les développeurs à créer des applications efficaces. Donc, si les développeurs peuvent faire fonctionner correctement leurs applications sur un appareil A12Z, ils ne devraient avoir aucun problème à exécuter ces applications sur le futur silicium dérivé A14.

Et bien que le SoC A12Z à l’intérieur des DTK soit une quantité connue à ce stade, comme leurs autres programmes bêta, Apple gardera un couvercle sur les performances. L’accord de licence DTK interdit le benchmarking public, et même si les développeurs paieront 500 $ pour participer au programme, les DTK restent la propriété d’Apple et doivent être retournés. Ainsi, alors que les fuites vont sans aucun doute couler au cours des prochains mois, il semblerait que nous n’allons pas avoir la possibilité de faire des tests de performance étendus et hors normes du matériel Mac-on-Arm jusqu’au consommateur final. les systèmes sortent tard cette année.

Pensées de clôture

Bien que la confluence des événements qui ont conduit à la décision d’Apple ait pu supprimer toute surprise de l’annonce d’aujourd’hui, il n’y a pas de minimisation de l’importance de ce qu’Apple a décidé de faire. L’intégration verticale – développer leurs propres puces et contrôler pratiquement tous les aspects du matériel et des logiciels Mac – est un grand pas en soi. Mais le fait qu’Apple le fasse tout en faisant simultanément la transition de macOS et du plus grand écosystème logiciel Mac vers une autre architecture de jeu d’instructions le rend encore plus monumental. Un grand nombre de choses doivent se passer pour l’entreprise afin de réussir la transition, tant au niveau matériel que logiciel. Chaque groupe de la division Mac sera à la hauteur, pour ainsi dire.

La bonne nouvelle est que, en tant qu’élément de l’industrie de l’informatique personnelle depuis le tout début, il y a peu d’entreprises plus expérimentées dans ce type de transition qu’Apple. Le passage à x86 il y a près de 15 ans a plus ou moins créé le livre de lecture pour le passage d’Apple à Arm au cours des deux prochaines années, autant de défis logiciels et matériels. En ne se liant pas aux logiciels hérités – et en forçant les développeurs à suivre ou à périr – Apple est resté suffisamment agile pour réaliser ce type de transitions, et pour le faire en quelques années au lieu d’une décennie ou plus.

Dans l’ensemble, je suis incroyablement excité de voir ce qu’Apple peut faire pour l’écosystème Mac en fournissant ses propres puces, car ils ont accompli des choses incroyables avec leur silicium de série A jusqu’à présent. Mais c’est aussi une annonce qui apporte des sentiments mitigés. Le grand changement d’Apple vers x86 a finalement unifié le marché de l’informatique de bureau derrière un seul ISA, permettant à un système d’exécuter nativement macOS vers Windows, et tout le reste. Mais après 15 ans d’utopie de compatibilité logicielle, le marché des PC est sur le point de se fracturer à nouveau.