Apple Silicon : les 3 nm se confirment pour 2023

Sylvain

15 avril 2022 à 16:38

Les premières puces ARM gravées avec une finesse de 3 nanomètres sortiront des usines de TSMC dans le courant du second semestre de cette année 2022, selon son patron CC Wei dans des propos rapportés par DigiTimes. Cette nouvelle étape dans la course à la miniaturisation serait un tout petit peu trop tardive pour une adoption avec l'iPhone 14 en septembre : pour la puce Apple A16, Apple devrait se rabattre sur une gravure intermédiaire de 4 nanomètres, au lieu de 5 nanomètres sur la puce Apple A15 actuelle. Il devrait d'ailleurs en être de même pour la puce Apple M2 sur le Mac. En revanche, cela ouvre grand la porte à une adoption des 3 nanomètres sur les puces de l'année prochaine, avec la puce Apple A17 sur l'iPhone et la puce Apple M3 du côté du Mac.

TSMC gravure 3 nm

Une finesse de gravure accrue permet d'améliorer l'efficience énergétique : à puissance égale, une puce gravée plus finement consomme moins et permet donc d'accroitre l'autonomie des appareils portables. Il est également possible d'offrir des performances plus importantes à consommation égale, ou de placer le curseur quelque part entre ces deux options.

TSMC, qui grave les processeurs d'Apple, avait en 2020 communiqué sur les gains possibles de son architecture N3 par rapport à l'actuelle N5 : elle offre une baisse de 25% à 30% de la consommation ou une hausse de 10% à 15% des performances, le tout sur une puce 42% plus compacte. La compacité est un autre argument très important pour Apple : cela peut lui permettre d'ajouter des coeurs sans agrandir la taille du processeur, ce qui sera très utile sur les futurs Macs haut de gamme (la puce M1 Ultra est gigantesque).

Une fois qu'Apple sera passée aux 3 nanomètres en 2023, elle devrait y rester pendant deux générations : viendront ensuite les 2 nanomètres, initialement prévus pour 2024 mais qui ne seront finalement pas en production de masse avant 2025, a annoncé TSMC.

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Vos réactions (13)

Thomaaaah

15 avril 2022 à 18:34

Pourra t-on voir quelque chose au delà de 2nm ? Ça me parait déjà incroyable…

Cmoi

15 avril 2022 à 20:11

@Thomaaaah -> Certainement car IBM et Samsung annoncèrent en 2021 pouvoir arriver à 1 nm grâce à leur architecture VTFET développé su sein du Complexe de Nanotechnologie d'Albany (États-Unis)...tandis qu'Intel tentera de parvenir au 1 nm via RibbonFET qui selon le plan annoncé doit d'abord permettre le 2nm (Intel 20A en 2024) et le 1,8 nm (Intel 18A en 2025).

Antar

16 avril 2022 à 01:21

Intel et Samsung sont des beaux parleurs.

Loulou

16 avril 2022 à 14:45

Ne va-t-il pas finir par y avoir une limite physique à finesse de gravure ?

Pulsar

16 avril 2022 à 14:55

Mais en même temps s'agit-il vraiment de gravures physiques en 1, 2 ou 3 nm ? Dixit Intel, désormais quand on parle de "gravure en tant de nm" c'est pour dire que ça équivaut en performance à ce que le concurrent annonce à ce niveau de gravure, mais ça ne signifie pas qu'on est réellement à cette échelle physique.

Loulou

16 avril 2022 à 16:15

Ah d'accord, merci pour cette précision @Pulsar !

bunios

16 avril 2022 à 17:45

@Pulsar,

Oui effectivement mais pour l'instant seul TSMC arrive chaque année à réduire la finesse de gravure. Ce qui m'étonne encore aux vues des limites physiques que l'on nous annonce (ou dit loulou) depuis quelques années. Intel a du mal depuis quelques années dois-je le rappeler. J'aimerais bien savoir jusqu'où TSMC arrivera. En gros stop ou encore d'ici 1-2 ans ou 5 ans ou plus. Ce qui n'est pas la même chose.

Bref,on verra ça très vite.

A+

Sethenès

17 avril 2022 à 12:14

Je pense que certaines idées, qui furent vraies, sont tellement ancrées que même les faits ne parviennent pas à les déloger.

C'est vrai, il y a 25 ans, le gain de finesse de gravure d'une part (et les gains de fréquence d'autre part) permettai(en)t pratiquement de décupler la puissance des processeurs tous les 5 ans. Et je ne parle pas d'estimation, mais de mes benchs écrits en C++ de l'époque.

Si je considère que les puces M1 sont sorties il y a pratiquement 5 ans / 3, il y a 25 ans on aurait gagné un facteur 2,15 (racine cubique de 10). Autrement dit ... +115%. Ici on nous parle tout au plus d'un gain de performance de +10% voire +15%, vous voyez l'énorme différence entre ces chiffres ?

Sur 5 ans, à ces taux de 15% tous les 5/3 d'années, on aura gagné 52% (1,15^3) alors qu'il y a 25 ans on gagnait ... 900% !

Aujourd'hui, la finesse de gravure n'a plus qu'une influence marginale sur les performances brutes. Elle en a une sur le rapport de performance / Watts, ça c'est clair.

Et je suis désolé, mais le gain de cœurs pour moi, c'est du bullshit ! Mais attention, je dis la même chose à mes potos qui passent à des i7 à 8 coeurs (16 threads) alors que leurs jeux sont monothread ...

bunios

17 avril 2022 à 17:43

Oui je suis assez d'accord avec toi Sethenès mais il me semble que l'on louait le potentiel énorme en terme de gains (contrairement à Intel qui lui stagnait ces dernières années...) pour le passage au processeur Apple Silicon.

La finesse de gravure s'amenuise ainsi que le potentiel de gains d'ailleurs en même temps. D'où ton intervention.

C'est vrai aussi que la plupart des programmes ne sont adaptés que pour le MonoThread. Le marketing a fait des ravages lors de la multiplication des Cores (il faut bien vendre aussi)

A+

Sethenès

17 avril 2022 à 19:01

La question est toujours ouverte à ce jour. Est-ce que les puces "M" ont, pour les utilisateurs Mac en général, de la puissance "sous le pied" ou, au contraire, les puces "M" actuelles sont déjà face au mur ?

Il est clair que le fait que les puces "M" chauffent moins que les puces Intel correspondantes offre un avantage aux puces "M". Mais si le seul résultat est la multiplication des cœurs, inutile à la toute grande majorité, ce gain de performance est de-facto atténué (pour ne pas dire plus ...).

Certaines puces i5 d'Intel (d'accord, les plus hauts de gamme, mais i5 quand même) égalent les performances mono-cœurs des puces M1. Inutile de dire que les i7 et i9 de 12ème génération les dépassent ... De combien ? 10% ... A noter que ces puces ont déjà presque 1/2 génération d'ancienneté (elles sont disponibles depuis octobre 2021).

Mais là aussi, toute la question est de savoir ce que nous réserve la prochaine génération chez Intel. Va-t-on revenir dans un +10% / an, ou au contraire, le beau "up" des générations 10>11 et 11>12 augure d'une progression future plus importante ?

Sethenès

17 avril 2022 à 19:22

Ce qu'il faut également savoir, c'est qu'après Intel, AMD travaille sur les puces GPU intégrées à ses CPU. Fort de cette avancée AMD va proposer, pour ceux qui opteraient pour une carte graphique AMD dédiée en plus, des synergies entre les deux GPUs (via les drivers, en tout cas dans un premier temps). Intel a également sa solution en route (GPU intégré aux CPU + nouveau GPU Intel).

De plus, même sous Windows, les standards "reculent". DirectX 12 est moins contraignant que DirectX 11 car les GPU Nvidia et AMD divergent plus qu'avant. Dès lors, c'est aux développeurs de proposer au départ de DirectX 12, des optimisations Nvidia et des optimisations AMD. Bientôt, c'est clair, si Intel réussi son entrée dans le marché des GPU, il faudra que les devs bossent sur une 3ème optimisation pour Intel. Sans compter que ceux qui voudraient offrir leurs programmes (souvent des jeux ici) sous OSX, ils doivent en plus se farcir METAL ...

Il semble d'ailleurs que les grosses différences de perfs dans un jeu comme Elden Ring trouvent leur origine dans ce problème. Les devs ne maitrisant pas encore le "recul" de DirectX 11 ... Bref ... tout cela ne va pas dans la bonne direction !

bunios

18 avril 2022 à 09:24

"La question est toujours ouverte à ce jour. Est-ce que les puces "M" ont, pour les utilisateurs Mac en général, de la puissance "sous le pied" ou, au contraire, les puces "M" actuelles sont déjà face au mur ?"

C'était déjà le cas avec Intel où l'utilisateur lambda avait largement une puissance du processeur surdimensionné.
C'est toujours pour moi de savoir si on est en droit dans le mur pour le futur de la gravure des processeur. Stop ou encore maintenant ou 5 ans.

La multiplication des coeurs n'a plus de sens pour l'utilisateur lambda, c'est clair. C'était déjà le cas ces dernières années avec Intel (Ah le marketing !!!).

Après, il va bien falloir quand même que les processeurs soient plus performant tout de même. La 4K est à nos porte d'ici 5 ans. Voir peut-être la 8K (!!! Enfin dans 10 ans).

Certes les processeurs M1 (PRO et PRO MAX et autres) sont déjà très performants mais quid de demain. M2 et après....

Conscient toutefois que déjà +10% de perfs en plus c'est déjà pas mal.

A+