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iPad 2 : le 32 nm pour un gain en autonomie

Anandtech a récupéré un iPad avec un Apple A5 en 32 nm, et c’est un bon cru : on gagne jusqu’à deux heures d’autonomie avec cette puce gravée plus finement (et moins onéreuse à produire pour Apple). Vivement un A5X ou un A6 dans un iPhone…

Apple grave un A5 en 32 nm

Apple a finalement passé — en catimini — l’A5 en 32 nm, alors que l’A5X de l’iPad 3 est toujours gravé en 45 nm. Ce n’est pas la première fois qu’un die shrink est effectué (l’ipPd touch 2G avait été accéléré grâce à un CPU en 65 nm au lieu de 90 nm) mais c’est étonnant ici.

En fait, l’Apple TV 3 et l’iPad 2 2012 (celui à 400 €) utilisent un CPU A5 gravé en 32 nm, donc qui est plus petit et consomme moins. Dans l’Apple TV, un core est désactivé, dans l’iPad 2, les deux sont de la partie. Un bon moyen de limiter les coûts sur l’entrée de gamme, en attendant de pouvoir passer le plus complexe A5X en 32 nm dans le futur.

Pour info, Tegra 3 et consorts (OMAP4, etc.) sont en 40 nm et seul le Snapdragon S4 est en 28 nm.

L’A5 d’Apple : pourquoi Apple le fait et pourquoi c’est performant

A travailler pas mal sur les processeurs ARM dans mon boulot — ce qu’utilise Apple dans les appareils iOS —, je commence à saisir pas mal de trucs. Une des choses intéressantes à analyser, c’est l’A5 d’Apple. On va passer sur l’A4, qui est une simple adaptation d’un SoC (puce tout-en-un) d’origine Samsung et (très) proche des produits de Samsung, justement.

L'A5

L’iPhone 4S se contente de 800 MHz. Et c’est bien.

Les premiers tests tombent : l’iPhone 4S est (beaucoup) plus rapide que l’iPhone 4, tout en ne fonctionnant qu’à 800 MHz, comme l’iPhone 4. Ce qui montre bien les optimisations d’Apple sur iOS : un iPhone 4 avec un Cortex A8 à 800 MHz (du bas de gamme actuel sous Android) est globalement aussi réactif qu’un modèle Android en Tegra 2 (deux Cortex A9 à 1 GHz). Quand on voit la différence de fréquence et de performances (25 % en plus pour le Cortex A9 à fréquence identique), on voit bien qu’Apple optimise beaucoup plus son système.

Avec un Cortex A9 à « seulement » 800 MHz, Apple diminue la consommation de son appareil et iOS permet d’obtenir des performances qui dépassent celles d’appareils sous Android avec des puces à 1,2 GHz (Galaxy S II). Ce qui montre que la stratégie à un sens. Qui plus est, je pense que les applications vont aussi accélérer un peu : beaucoup de softs gardent une compatibilité ARMv6 pour les (rares) iPhone 3G sous iOS 4.x mais l’arrivée d’iOS 5 devrait permettre de se débarrasser de cette couche de compatibilité et d’optimiser les binaires pour NEON et ARMv7.

On risque d’ailleurs d’avoir quelques surprises avec l’iPhone 3GS : ce modèle « bas de gamme » pourrait tirer son épingle du jeu en 3D, avec un écran quatre fois moins défini que celui de l’iPhone 4 mais des performances assez proches…

Apple A4, A5 et A6, mettons les choses au point

je profite de ma (modeste) connaissance des puces ARM — je travaille sur le sujet pratiquement quotidiennement — pour mettre les choses au point sur les puces d’Apple et les possibilités d’évolution, à un moment où les rumeurs sont nombreuses.

Commençons par les bases : les Ax (A4, A5, bientôt A6 ?) sont des SoC ARM, des puces qui intègrent plusieurs composants dans une seule puce. Chez Apple, on intègre le processeur, la partie graphique et la gestion de la mémoire/USB, mais le GPS, la 3G ou le Wi-Fi sont par exemple séparé. Qualcomm, par contre, met le GPS et la 3G dans ses puces, et bientôt le Wi-Fi. L’intégration dépend des technologies que le constructeur maîtrise, et en partie du prix.

Apple A5 dans l’iPhone, deux cores, un GPU ?

Apple fait des SoC, on le sait, mais le modèle A4, que l’on retrouve dans pas mal d’appareils (iPad, iPhone 4, iPod touche 4G et Apple TV) n’est pas le même partout. Et l’Apple A5 de l’iPad devrait suivre la même voie. Pour le A4, les versions iPhone et iPod touche sont moins rapides (800 MHz contre 1 GHz) et la mémoire embarquée sur la puce elle-même varie.

Avec l’iPhone 4S/5, qui devrait passer à l’Apple A5, on devrait avoir de plus grosses différences. L’A5 de l’iPad 2 est doté de deux cores de type Cortex A9 et de deux GPU de type PowerVR SGX543. Dans les deux cas, il s’agit d’évolutions des composants de l’A4, donc même à fréquence identique et avec un seul core, l’A5 est un peu plus rapide que l’A4, de l’ordre de 25 %. Avec l’iPhone et l’iPod touche 5G, Apple devrait limiter le nombre de GPU et se contenter d’un seul « core », pour deux raisons : la première, c’est la consommation, un GPU consomme beaucoup; la seconde c’est que les besoins ne sont pas les mêmes. Sur un iPad, on travaille en 1 024 x 768 et une bonne gestion de l’antialiasing permet d’améliorer la qualité graphique, point faible de la tablette et ses 133 ppp. Sur un iPhone/iPod, on travaille avec une définition plus faible (960 x 640, 20 % de moins) et l’antialiasing n’est pas nécessaire avec 300 ppp. Pour le CPU, l’appareil gagnerait par contre à passer à deux cores, ne serait-ce que pour le côté marketing. En tout cas, si Apple ne le fait pas sur l’iPhone, fer de lance technologique, je pense que l’iPod touch y aura droit : Apple limite les coûts sur cet appareil et l’autonomie est un critère plus important vu la taille de la batterie.

Et l’Apple TV de 3ème génération pourrait se contenter d’un seul core et d’un seul GPU (moins rapide), la machine ne faisant essentiellement que de la décompression vidéo et n’exécutant qu’une seule tâche à la fois (l’interface).

Un iPhone 4[S] avec un Apple A5 ?

Il semble qu’Apple distribue déjà le prochain iPhone, un iPhone 4[S], qui garde le même design que l’actuel — avec j’imagine une antenne corrigée — et un processeur A5 pour plus de puissance. Je m’attends tout de même à une chose : l’Apple A5 actuel est très gros (donc cher) essentiellement parce qu’il intègre deux cores pour le CPU mais aussi deux cores pour le GPU. C’est intéressant sur l’iPad, pour faire de l’antialiasing, mais moins sur l’iPhone. Parce qu’avec une résolution de 130 ppp environ, on voit les effets d’escaliers. Avec 320 ppp (comme l’iPhone 4), c’est moins un problème.

Passez à un seul core pour le GPU devrait permettre de diminuer la taille de la puce et sa consommation tout en offrant tout de même un bon gain en performances, le SGX543 étant environ deux fois plus performant que le SGX535 de l’iPhone 4. Si l’Apple A5 est moins puissant dans l’iPhone ou dans l’iPod touche, ce ne sera pas une surprise, je rappelle que l’A4 est déjà moins rapide sur l’iPhone/iPod que sur l’iPad : 800 MHz contre 1 GHz.

Apple A5 ? Nom de code S5L8940

Le processeur A5 de l’iPad 2 et du futur iPhone 5 porte le nom « S5L8940 ». Vous aussi, vous êtes contents de le savoir. Pour rappel, l’Apple A4 est le S5L8930.

Apple A5 et 512 Mo de RAM pour l’iPad 2 ?

Les rumeurs sur l’iPad 2 continuent, avec un Apple A5 et (seulement) 512 Mo de RAM pour la prochaine tablette Apple. Pour la RAM, c’est étonnant : l’actuel n’a que 256 Mo de RAM, et ça se sent, et l’iPhone 4 a déjà 512 Mo. J’espère vraiment qu’on aura 1 Go de RAM, c’est plus pérenne. Pour le A5, ça va être plus amusant. Certains pensaient qu’on allait avoir (encore) une sorte de clone d’une puce Samsung. Si les rumeurs sur le GPU de l’iPad — un PowerVR SGX MP — se concrétisent, ce ne sera pas le cas. En effet, la dernière puce Samsung n’a plus une puce PowerVR mais une puce Mali. On peut supposer que le CPU sera un Cortex A9 à deux cores, mais c’est tout, le nombre de GPU disponibles étant très grand. En fait, avec le A5, on peut espérer un vrai SoC Apple, et pas une pauvre copie d’un SoC Samsung en moins rapide.