Lumière sur les puces M3 d’Apple

En début de semaine, Apple a présenté de nouvelles puces pour Mac. La série M3 est frappante à plusieurs égards. Elle se situe à la limite de ce qui est actuellement possible au niveau technique. Cela a des conséquences positives et négatives et redéfinit la signification des nuances « Normal », « Pro » et « Max ».

La principale innovation de la série M3 : ses puces sont les premières à être fabriquées selon le procédé de gravure en 3 nanomètres. Cela signifie que les transistors individuels sont devenus plus petits, ce qui permet d’obtenir des puces plus denses. Cependant, la production est un grand défi. Nous y reviendrons dans un instant.

Grâce aux transistors plus petits, les cœurs des M3, M3 Pro et M3 Max sont plus rapides sans nécessiter plus d’énergie. Dans le CPU, le gain de performance est, selon Apple, de 15 % pour les cœurs de performance et de 30 % pour les cœurs d’efficacité. À cela s’ajoute le fait qu’Apple apprend de nouvelles astuces au GPU : le dynamic caching, le mesh shading et le ray tracing.

Dynamic caching, mesh shading et ray tracing ?

Avec le dynamic caching, les puces M3 n’attribuent au GPU que la quantité de mémoire réellement nécessaire à chaque tâche. Ceci contrairement au processus traditionnel qui réserve à chaque tâche autant de mémoire que la plus gourmande d’entre elles. Selon Apple, le dynamic caching permet d’améliorer les performances graphiques dans les applications qui nécessitent beaucoup de VRAM. Le mesh shading est important dans les jeux et le rendu 3D. Il calcule les polygones beaucoup plus rapidement que l’ancien Vertex Shading. Cela permet d’augmenter les performances graphiques. Le ray tracing est également connu, surtout dans le domaine du gaming. Il permet de calculer des effets d’ombre et de lumière réalistes

Le nombre de cœurs ainsi que la taille et la bande passante de la mémoire unifiée ont aussi changé selon la version de la puce. Voici un aperçu avec une comparaison avec la série M2 :

Difficultés du procédé de gravure en 3 nanomètres

Comme la plupart des grands fabricants, Apple fait fabriquer ses puces par TSMC. Au cours des dernières années, l’entreprise taïwanaise a réussi à réduire de plus en plus la taille de ses transistors. Intel, le deuxième grand fabricant de puces, n’y est pas encore parvenu.

Mais tout ne se passe pas non plus comme prévu chez TSMC. Les puces M3 sont basées sur le premier procédé de gravure en 3 nanomètres appelé « N3B ». Apparemment, il y aurait des problèmes d’efficacité dans la production : le « yield » (en français : le rendement) est plus faible que prévu. Cela signifie que de nombreuses puces présentent des défauts. Elles ne passent alors pas ou pas entièrement le contrôle de qualité.

Pour éviter que toutes ces puces ne soient complètement perdues, les fabricants de puces ont recours à une astuce : ils vendent des versions dites « binned ». Chez Apple, ce sont des puces dont la plupart des cœurs fonctionnent parfaitement, mais certains non. Les cœurs défectueux sont désactivés et Apple vend les puces sous forme de variantes moins chères. Dans le cas de la série M3 :

• M3 avec 8 cœurs GPU au lieu de 10 ;
• M3 Pro avec 11 cœurs CPU au lieu de 12 et 14 cœurs GPU au lieu de 18 ;
• M3 Max avec 14 cœurs CPU au lieu de 16 et 30 cœurs GPU au lieu de 40.

Cette augmentation de l’efficacité de la production n’est pas nouvelle. Les séries M1 et M2 comportaient déjà de telles puces. Mais cette année, une partie des CPU est également désactivée sur le M3 Max plus faible. De plus, la bande passante de la mémoire unifiée diminue. Celle-ci a également diminué sur la M3 Pro. Et Apple remplace, pour la puce du milieu, deux cœurs de performance par des cœurs d’efficacité qui posent moins de problèmes.

La conséquence : les puces haut de gamme deviennent plus chères

Apple aurait racheté la totalité de la capacité de production N3B de TSMC. Malgré cela, les usines fonctionneraient à la limite de leurs capacités. Le haut de gamme M3 Max, avec ses 16 cœurs CPU et 40 cœurs GPU complets, est particulièrement problématique. Pour y remédier, Apple augmente les prix du Max et les diminue pour le Pro. Cela déplace le gros de la demande vers des puces plus disponibles.

Dans le graphique suivant, vous pouvez voir les prix de la série M3 comparés à ceux de la série M2. Ils sont respectivement valables pour le MacBook Pro de 14 pouces avec SSD de 1 To et une mémoire vive de base des puces. Pour illustrer la politique de prix d’Apple, ce sont surtout les prix en dollars américains qui sont pertinents. Pour les autres monnaies, les taux de change jouent un rôle. Mais vous trouverez aussi les prix en francs suisses et en euros dans les slides suivants.

Le supplément de prix pour passer de 14 à 16 pouces est désormais de 300 dollars aux États-Unis. Pour les puces M2, ce nombre était encore de 200. Cela pourrait également être une mesure visant à équilibrer la demande et la production. En effet, cela augmente l’intérêt pour les petits ordinateurs portables, dans lesquels la puce Max est probablement moins souvent choisie. En Suisse, le supplément pour l’écran plus grand reste presque le même : 230 francs suisses au lieu de 220 comme auparavant. En Allemagne, ce nombre passe de 230 à 250 euros.

Qu’est-ce que cela signifie au final ?

En raison des modifications apportées au design des puces, il faut repenser les choses. Les M3, M3 Pro et M3 Max sont échelonnées différemment par rapport à leurs prédécesseurs. Seuls des benchmarks permettront d’en avoir le cœur net. Les spécifications permettent toutefois de spéculer :

• la M3 est plus rapide que la M2 : le nombre de cœurs reste le même, mais ils sont plus rapides. Cela devrait se traduire par une augmentation des performances d’environ 20 % ;
• la M3 Pro est à peine plus rapide que la M2 Pro : la nouvelle puce troque deux cœurs de performance contre des cœurs d’efficacité et a un cœur de GPU en moins. Toutefois, les cœurs individuels sont plus rapides. À cela s’ajoutent, comme pour toutes les puces M3, les nouvelles technologies GPU telles que le dynamic caching. Dans l’ensemble, la performance ne devrait être que légèrement meilleure. En revanche, cela devrait améliorer l’autonomie de la batterie ;
• la M3 Max est beaucoup plus rapide que la M2 Max : pour la plus grande puce, Apple fait fort. Dans sa version onéreuse, elle dispose de quatre cœurs de performance et de deux cœurs GPU de plus que son prédécesseur. Combiné à la puissance accrue des différents cœurs, le CPU et le GPU feront tous deux un grand bond en avant. Apple parle respectivement de 50 % et de 20 %.

Apple agrandit ainsi son assortiment de puces. L’écart entre la M3 au bas de l’échelle et la M3 Max au sommet s’accroît. Entre les deux, la M3 Pro baisse et se rapproche ainsi de la M3.

La série M3 est aussi une augmentation de prix cachée. Normalement, les appareils d’une nouvelle génération coûtent le même prix que les anciens, mais sont plus performants. Cette fois, la M3 Max fait certes un bond en avant, mais elle est aussi plus chère que la M2 Max. La M3 Pro reste à peu près aussi chère que la M2 Pro, mais elle ne sera probablement pas plus rapide.

Quelle puce est faite pour vous ?

Est-ce que cela fait des nouveaux MacBook Pro une mauvaise mise à jour ? Non. Elles répartissent simplement les groupes cibles de manière plus claire. Si vous envisagez un achat et que vous souhaitez absolument passer commande dès maintenant, j’évaluerais les appareils de cette manière :

• M3 : suffit pour tous·tes ceux et celles qui utilisent principalement des applications Office. Avec plus de 8 Go de RAM, la puce convient aussi pour le traitement occasionnel d’images ou autres ;
• M3 Pro : le juste milieu entre performance, efficacité énergétique et prix. Peut venir à bout de presque tout et dure éternellement. Le parfait allrounder. Cependant, si vous utilisez des programmes comme Blender ou si vous montez des vidéos avec des effets complexes, vous devrez passer au niveau supérieur ;
• M3 Max : si votre flux de travail bénéficie d’une réserve de puissance maximale ou si vous souhaitez garder votre appareil jusqu’à un futur lointain. Cependant, gardez à l’esprit que l’autonomie de la batterie devrait être nettement inférieure à celle de la M3 Pro. Les différences seront plus importantes que pour la série M2 ; prix inclus.

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Le mieux est d’avoir un peu de patience et d’attendre de voir si les pronostics se confirment. En effet, des questions se posent encore sur beaucoup de points : qu’est-ce qu’apporte vraiment le dynamic caching ? Quel est l’impact de la bande passante mémoire réduite sur la M3 Pro et la M3 Max binnée ? Quelle est l’efficacité énergétique des puces 3 nanomètres ? Vous trouverez prochainement une réponse à ces questions dans un rapport de test détaillé.