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Une comparaison die-à-die des SoC Apple M1 et A14 Bionic

Une architecture similaire, mais plusieurs différences, à commencer par la taille.

Traditionnellement, Apple ne donne pas beaucoup de détails techniques sur son matériel, et le SoC M1 ne déroge pas à cette coutume. A priori, cette puce, qui a supplanté les processeurs Intel dans plusieurs machines de la marque, s’apparente à un dérivé de l’A14 Bionic : même finesse de gravure (du 5 nm par TSMC), cœurs CPU identiques (Firestorm pour la performance, Icestorm pour les tâches moins exigeantes), même NPU (Neural Processing Unit) et sûrement même architecture GPU. Une étude comparative réalisée par TechInsights nous en apprend un peu plus sur ce qui différencie les deux SoC.

Image 1 : Une comparaison die-à-die des SoC Apple M1 et A14 Bionic

Déjà, le die de l’Apple M1 est nettement plus imposant que celui de l’A14 : il est environ 37 % plus grand, avec une surface estimée à environ 120,5 mm2 contre 88 mm2 pour l’A14. En résulte un nombre plus conséquent de transistors : 16 milliards pour la M1, 11,8 milliards pour l’A14. En matière de cœurs CPU, l’Apple M1 bénéficie de 8 cœurs CPU au total (4 de chaque), tandis que l’A14 se contente de 6 cœurs CPU (2 Firestorm et 4 Icestorm). Dans le cadre de l’Apple M1, les cœurs Firestorm atteignent une fréquence de 3,2 GHz ; les Icestorm, de 2 GHz.

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Une interface mémoire doublée

Au niveau de l’interface mémoire, Apple n’a pas choisi d’octroyer de la mémoire LPPDR5 à la M1, qui se contente donc de mémoire LPDDR4X comme l’A14. Il est probable que cette décision soit motivée par des raisons économiques. Néanmoins, la marque à la pomme a accordé une interface 128 bits à 8 canaux à son SoC M1 en remplacement du 64 bits à 4 canaux pour l’A14.

Image 2 : Une comparaison die-à-die des SoC Apple M1 et A14 Bionic

Pour le NPU, pas de changement, on retrouve 16 cœurs dans les deux SoC. Plutôt cohérent, puisqu’en matière de charge de travail IA, smartphones et ordinateurs portables ne diffèrent pas beaucoup.

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Malgré leur expertise, les analystes de TechInsights ne peuvent identifier tous les éléments du die. Ainsi, la puce doit renfermer quelques accélérateurs et blocs personnalisés consacrés à des tâches spécifiques comme l’encodage/décodage média.

En résumé, l’Apple M1 se montre environ deux fois plus performant que l’A14 au prix d’une surface 37 % plus étendue. Un bon ratio, même si naturellement, la M1 ne doit pas composer avec autant de contraintes énergétiques que l’A14, qui doit allier à la fois puissance et autonomie.