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Un Mac ARM : avec ou sans Intel ?

samedi 16 décembre 2017, 10:00 , par Kernel Panic
Sous le capot du Mac, une puce ARM. Un scénario de science-fiction il y a encore quelques années, mais depuis l'apparition des puces T1 et T2 dans le MacBook Pro et l'iMac Pro, cette hypothèse n'en est plus une: petit à petit, les Mac sont bien en train de basculer dans un nouveau monde.

Il n'y aura sans doute pas de grand soir pour le Mac: un jour, la puce ARM d'un Mac prendra en charge la majorité des fonctions de l'ordinateur, ne laissant plus au processeur Intel que les tâches de calcul les plus lourdes. Cette inversion des priorités, qui va se concrétiser petit à petit, apparaitra comme la chose la plus normale au monde.

Image Marques Brownlee. Cliquer pour agrandir

Et il est même probable qu'Apple se décide à éjecter Intel de ses Mac lorsque le constructeur estimera que ses puces ARM sont suffisamment polyvalentes et puissantes, et son écosystème logiciel assez robuste pour supporter cette nouvelle transition.

Et cela pourrait arriver vite, plus rapidement qu'on ne le pense. Mais commençons par le commencement.

Au commencement, il y avait déjà le Mac ARM

Les Mac ARM, ils existent déjà: les MacBook Pro Touch Bar et l’iMac Pro sont équipés de puces ARM développées par Apple. Outre gérer divers composants (barre tactile sur le portable, caméra FaceTime et plus sur le tout-en-un), les T1 et T2 ont une lourde responsabilité : la sécurité du Mac.

De fait, la puce T1 est la porte d'entrée du MacBook Pro ; c'est par le biais de son enclave sécurisée qu'on s'identifie, c'est donc elle qui permet l'utilisation de l'ordinateur… La puce T2 de l’iMac Pro va plus loin encore: elle a en charge la séquence de démarrage sécurisé de l'ordinateur (validation du boot loader, qui valide le firmware, qui valide le kernel qui enfin valide les pilotes).

Image @Cabel Sasser. Cliquer pour agrandir

Mais ce n'est pas tout. La puce T2 prend également en charge le chiffrement AES des données, soulageant ainsi le processeur Xeon de cette tâche, et les clés de sécurité du système sont stockées dans son enclave sécurisée. La T2 fait aussi office de contrôleur de gestion du système (SMC) et s'occupe donc des fonctions bas niveau comme la gestion thermique, la gestion de la batterie, l’utilisation du bouton d’alimentation, la prise en charge d’une source vidéo externe, etc.

En attribuant aux puces Tx la gestion de fonctions aussi vitales, Apple ne fait pas que déshabiller Intel. Le constructeur dessine aussi l’esquisse d’une feuille de route qui transforme déjà en profondeur sa gamme d’ordinateurs. En posant un verrou ARM au cœur même du Mac, Apple s’assure de la meilleure sécurité possible alors que macOS ploie sous le poids d’un héritage de presque vingt ans.

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Sécurité, performances, autonomie

Pour sa plateforme mobile, Apple a eu toute liberté de mettre au point des systèmes sécurisés très performants, à l’image de l’architecture de l’enclave sécurisée réputée inviolable (même si tout n’est pas parfait évidemment). La retrouver sur Mac a du sens, même si cela nécessite d’accoler au processeur d’Intel un système-sur-puce.

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Il y a la problématique de la sécurité qu'Apple maîtrise avec ses différentes puces ARM. Mais sans puissance, la maîtrise n'est rien. C'est presque devenu un lieu commun, mais les performances dégagées par l'A11 Bionic des iPhone 8/8 Plus et X n'ont désormais rien à envier aux processeurs Intel les plus courants.

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Les processeurs Core d’Intel ont d’autres atouts, ils assurent sur une plus longue durée les charges de travail les plus lourdes, ce qui est indispensable pour certaines activités (rendu 3D, exportation vidéo, etc.). Mais en développant en interne les moteurs sous les capots de ses appareils mobiles, Apple a toute latitude pour pousser telle ou telle technologie. On l'a vu avec la réalité augmentée, qui nécessite une grosse puissance de calcul couplée à une parfaite intégration matérielle.

La puissance des cœurs des puces ARM d'Apple n'est plus à démontrer, et demain rien n'empêchera les Mac d'en profiter eux aussi si d'aventure Apple le souhaite. Il en va d’ailleurs de même pour les graphismes, pour lesquels le constructeur développe depuis l’iPhone 8 et X ses propres puces.

L’autonomie enfin est aussi un secteur dans lequel Apple excelle. Aussi bien sur iOS que macOS d’ailleurs, la maîtrise du logiciel et du matériel fait des miracles. Même avec des batteries aux capacités plus réduites, l’iPhone ou l’Apple Watch font tout aussi bien que la concurrence, voire mieux.

Le développement d'un contrôleur d'alimentation en interne court depuis le mois d'avril, et ce bruit de couloir a récemment rebondi. Après la sécurité et les performances, l'autonomie: que va-t-il rester aux processeurs Intel?

Apple pourrait-elle lancer demain un Mac uniquement équipé d’un moteur ARM? Sans doute. Après tout, le constructeur a déjà une expérience, malheureuse certes, d’un ordinateur doté d’une puce ARM: l’eMate! Ce portable avec écran tactile, stylet et clavier fonctionnait avec le système d’exploitation du Newton ; il se destinait au marché de l’éducation. La commercialisation du produit, lancé en mars 1997 au prix de 800 $, s’est arrêtée un an plus tard en même temps que Steve Jobs éjectait la division Newton.

L’eMate est la preuve qu’Apple peut repartir d’une page blanche en s’appuyant sur une architecture complètement différente. Bien sûr, l’époque était bien différente… Mais par bien des aspects, le constructeur a aujourd’hui toutes les cartes en main pour se relancer sur ce marché et réussir. Il reste toutefois de sérieux obstacles sur la route, à commencer par l’héritage logiciel.

Hypothèse 1: un Mac ARM avec un moteur Intel

Balancer le fondeur de Santa Clara par-dessus bord? Apple n’y est sans doute pas encore prête. Les versions iOS des logiciels les plus emblématiques (Photoshop, Office…) restent encore deux ou trois crans en dessous de leurs modèles « de bureau ». On trouve certes des applications très puissantes sur iOS et globalement, on peut accomplir sur un iPad 80% voire 90% de ce qu'on peut faire sur un Mac.

Mais pour des activités spécifiques, le Mac est toujours incontournable — ne serait-ce que pour les développeurs iOS ! Xcode n'a toujours pas été porté sur iPad, et dans un autre domaine les monteurs vidéo n'auraient rien contre une version tactile de Final Cut Pro. Difficile en effet de faire une croix sur une logithèque si riche et si productive.

La perspective d'un Mac reposant entièrement sur une puce ARM a du sens, mais pas pour tout le monde donc. Dans cette optique, Apple pourrait poursuivre sur la lancée inaugurée avec le MacBook Pro du tandem ARM + x86, en laissant au premier la gestion de plus en plus de fonctions de base (sécurité, autonomie, performances graphiques), et au second le support des logiciels « historiques » avec en sus toute la puissance nécessaire (lire: Le Mac n'est (bientôt) plus un PC comme un autre).

Hypothèse 2: un Mac ARM, et c’est tout

Une fois n’est pas coutume, Apple pourrait aussi tout simplement emprunter le même chemin que Microsoft. L’éditeur de Windows s’est lancé avec Qualcomm dans l’aventure ARM avec des « Mobile PC » équipés du Snapdragon 835. Ces ordinateurs fonctionnent sous Windows 10, on peut utiliser toute la riche logithèque historique du système d’exploitation.

Les deux larrons mettent en avant deux atouts: la connexion LTE de ces PC et leur autonomie d’une vingtaine d’heures. Il y a effectivement de quoi interpeller alors qu’Apple vante une autonomie d’une dizaine d’heures (ce qui arrive assez rarement). Les atouts ARM couplés avec ce bon vieux Windows: et pourquoi pas la même chose mais pour les Mac!

La course d’obstacles d’un macOS sous ARM

Mais cela signifie qu’Apple a dans sa manche une version de macOS capable de fonctionner parfaitement sur une puce ARM. On imagine mal en effet Apple vendre un Mac sous iOS, même si les deux systèmes sont basés sur toujours plus de technologies similaires (APFS est commun aux deux, par exemple).

En 2015, Tim Cook déclarait: « nous ne croyons pas en un unique système d'exploitation pour le PC et pour le mobile », et il soulignait la nécessité de maintenir la meilleure expérience possible sur les deux plateformes. En fait, la tentation est grande d'imaginer une version de macOS expérimentale s’appuyant déjà sur un processeur ARM dans le secret des labos souterrains d'Apple.

Le penser n'est pas totalement farfelu: dès 2001, Mac OS X roulait déjà sur des PC x86 alors que la grande transition vers les processeurs d'Intel n'a débuté qu'à l'été 2005 (lire: OS X sur Intel: aux origines du projet Marklar). L'idée de passer du PowerPC à Intel était même une des motivations de l'acquisition de NeXT en 1996…

En 2014, nous recevions des informations selon lesquelles Apple planchait sur une version ARM d'OS X, mais aussi sur l'adaptation de plusieurs logiciels maison, le tout sans inquiétude pour les performances (lire: Mac ARM: pas encore une réalité, mais plus un rêve). On a de la suite dans les idées à Cupertino!

Un Mac dont le moteur est une puce ARM fait trembler bien des utilisateurs qui ne sauraient se passer de Windows. La virtualisation est en effet très facile depuis le passage à Intel, que ce soit via un logiciel tiers comme Parallels ou le propre Boot Camp d’Apple. Il se trouve que la Pomme a une solution maison depuis Yosemite (OS X 10.10): un hyperviseur, une plateforme de virtualisation avec laquelle on peut faire fonctionner d'autres OS sur le Mac.

Parallels distribue sur le Mac App Store une version allégée de son logiciel de virtualisation, Parallels Desktop Lite. Ce n'est pas encore la panacée, toutes les fonctions n'y sont pas et puis les performances restent en-deçà de celles du logiciel d'origine, mais les bases sont là (lire aussi: 10 ans de Parallels: « Nous essayons de faire disparaître Windows dans le Mac »).

L’héritage logiciel

Il parait difficile de faire une croix sur le catalogue logiciel de macOS. On peut toujours imaginer que les développeurs d’applications, notamment celles pour iPad, puissent les adapter pour un Mac dépourvu d’écran tactile. Mais d’autres ne seront jamais optimisées, c’est pourquoi un émulateur devra sans doute être mis au point. Dans ce domaine aussi Apple a de l’expérience.

La précédente transition PowerPC vers x86 s'était ainsi déroulée presque sans anicroche grâce à Rosetta qui a tiré sa révérence en 2011 avec OS X 10.7 (Lion). Cette « pierre de Rosette » était épatante, mais elle tirait beaucoup sur la batterie et les performances des logiciels « traduits » à la volée étaient en retrait.

De plus, et c'était peut-être le revers le plus important de Rosetta, sa présence au sein d'OS X ne poussait pas les éditeurs à adapter leurs logiciels à la nouvelle donne, ce qui explique en partie sa longévité. On peut penser qu’Apple fera le maximum pour pousser les éditeurs à s’adapter le plus rapidement à la nouvelle donne. Par exemple en prenant en charge une grosse partie du travail d’optimisation en échange d’une distribution par le Mac App Store…

On peut ainsi imaginer que les applications distribuées sur le Mac App Store (pour macOS Intel, donc) puissent être recompilées automatiquement pour macOS ARM. Les développeurs n'auraient donc aucun travail à faire, la moulinette d'Apple se chargeant du sale boulot à leur place…

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Apple devra injecter des ressources pour redresser la barre du Mac App Store, laissé en jachère depuis de trop longues années. Ce faisant, la boutique se placerait au cœur de l'expérience de ce nouveau macOS, comme l'App Store l'est pour iOS.

Malgré tous les efforts qu'Apple voudra faire pour faciliter la vie des utilisateurs et des développeurs, l'éventualité d'un Mac tout ARM fera, c'est certain, grincer pas mal de dents. Mais un des avantages de cette transition est qu'elle permettra à tous de faire le ménage dans ses habitudes: il est toujours bon de se demander si tel ou tel vieux logiciel est réellement utile — ou si une autre application plus moderne et plus performante ne pourrait pas remplir les mêmes fonctions.

Pixelmator Pro ou Affinity Photo ne sont-ils pas en mesure de remplacer Photoshop chez beaucoup d'utilisateurs du logiciel d'Adobe? Ces deux applications ont été pensées pour le Mac et elles sont vendues sur le Mac App Store…

Pour conclure

Un Mac équipé d'une puce ARM capable d'assumer la plus grande part des fonctions actuelles d'un ordinateur, c'est technologiquement possible quasiment dès aujourd'hui. Le goulet d’étranglement que représentent les processeurs d’Intel peut sauter, laissant à Apple toute latitude pour concevoir des machines plus fines, plus légères, plus abordables (on peut rêver).

Les obstacles techniques (rénovation du Mac App Store, virtualisation, transition pour les développeurs et adaptation des utilisateurs) sont importants bien sûr, mais ils semblent presque plus simples à franchir qu'à l'époque de la bascule entre les PowerPC et les processeurs x86. L'Apple d'aujourd'hui est autrement plus forte et bien mieux armée que l'entreprise de 2005.

Mais la meilleure des hypothèses au fond, c’est le mélange des deux. Apple pourrait réserver à sa gamme Pro le couple ARM + x86: cela en prend le chemin avec le MacBook Pro et l’iMac Pro. Et il y a fort à parier que le Mac Pro embarquera sa propre puce T3. Le grand public profiterait lui de Mac bénéficiant de tous les bienfaits d’une puce ARM, polyvalente, peu gourmande, sécurisée.

Bandeau de une: Thomas Meyer.
https://www.macg.co/mac/2017/12/un-mac-arm-avec-ou-sans-intel-100752

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