Pourquoi Intel et AMD ne fabriquent pas de puces comme les M2 Max et M2 Ultra

Apple abandonnant Intel pour fabriquer ses propres processeurs pour les produits Mac s'est évidemment plutôt bien passé. Ses puces M2 basées sur ARM regroupent à la fois de puissants cœurs de processeur et de GPU dans un seul package, offrant un excellent mélange de performances de milieu de gamme à haut de gamme pour l'ensemble du portefeuille Mac. Cela a particulièrement profité à des produits comme le MacBook et le Mac Mini, qui n'ont pas la place pour un processeur puissant. carte graphique mais peut accueillir les puces M1 et M2 haut de gamme (comme le M2 Max) avec de puissants graphiques intégrés ça va. Les M2 Pro, M2 Max et M2 Ultra sont assez étonnants.

Alors pourquoi Intel et AMD ne font-ils pas la même chose et ne créent-ils pas leurs propres grosses puces avec beaucoup de cœurs CPU et GPU? Après tout, ils offrent tous les deux une bonne technologie CPU et GPU, ils font des trucs sur PC depuis aussi longtemps comme Apple (et la conception du processeur depuis bien plus longtemps), et ils ont beaucoup plus de contrôle sur le processeur plus large marché. Mais en fin de compte, Intel et AMD ont plusieurs bonnes raisons de ne pas copier les plus grandes variantes du M2 d'Apple.

Intel et AMD ont la capacité technologique de créer une puce de type M2

Mais d’abord, mettons une chose au clair: Intel et AMD peuvent fabriquer une puce comme la M2 Max ou même la M2 Ultra s’ils le souhaitent. Bien que les M2 Pro, Max et Ultra soient assez différents de ce à quoi nous sommes habitués sur PC, tout ce qu'Apple a fait, c'est créer une grosse puce qui comprend à la fois des cœurs CPU et GPU. Intel et AMD fabriquent des processeurs avec carte graphique intégrée depuis des années, et la seule différence substantielle entre les Core i9-13900K ou Ryzen 9 7950X et la série Apple M2, c'est que les plus grosses puces M2 contiennent un processeur beaucoup plus grand et plus puissant. GPU.

Ce n’est pas non plus comme si Intel et AMD n’avaient pas déjà fabriqué des puces similaires aux plus gros processeurs M2, avant même la sortie du M1. La série Kaby Lake G d'Intel combinait un processeur Kaby Lake quadricœur avec un GPU Vega de milieu de gamme d'AMD, et bien que Kaby Lake G a été un échec commercial et n'a pas très bien fonctionné, il a finalement proposé ce qui était à l'époque un CPU et un GPU puissants combo.

L'un des principaux produits d'AMD est bien sûr son APU, qui n'est en réalité qu'un terme marketing pour décrire les processeurs AMD avec graphiques intégrés destinés aux jeux. La gamme d'APU la plus performante d'AMD est celle destinée aux consoles, depuis la sortie de la Xbox One et de la PS4 il y a dix ans. Les derniers APU de console des séries X et PS5 combinent un processeur Zen 2 à 8 cœurs avec un GPU RDNA2 de milieu de gamme, le mettant à un niveau similaire à au moins les M1 Pro et M2 Pro, et peut-être même à certaines des puces haut de gamme aussi.

Le M2 présente des inconvénients qu'Intel et AMD n'apprécieraient pas

Bien que la série M2 d'Apple soit vraiment cool et idéale pour Apple, ce n'est en aucun cas le processeur parfait et elle présente des inconvénients importants par rapport aux puces Intel et AMD. Ces inconvénients sont principalement liés à la mémoire, au nombre de cœurs et à la fabrication, qui ont un impact important sur les performances et le prix.

La chose la plus étrange à propos des processeurs M d'Apple (du moins à mon avis) est la mémoire. Normalement, les processeurs et les graphiques intégrés légers ne nécessitent pas beaucoup de bande passante, c'est pourquoi Intel et AMD ont tendance à associer leurs puces grand public à de petits bus mémoire de 128 bits de large. Cependant, les GPU nécessitent beaucoup de bande passante mémoire, c'est pourquoi les GPU discrets sont associés à la GDDR VRAM et avoir plus de bus mémoire, 128 bits étant généralement le strict minimum et réservé uniquement aux très petits GPU.

Cependant, Apple intègre des graphiques très puissants sur ses puces M, ce qui nécessite beaucoup plus de bande passante mémoire que d'habitude. Alors que le M2 est normal et dispose de bus de 128 bits de large, les M2 Pro et M2 Max ont des bus de 256 bits et 512 bits de large. bus, et comme le M2 Ultra est composé de deux M2 Max combinés, cela signifie que l'Ultra a une énorme largeur de 1024 bits bus. Ces bus occupent une tonne d'espace et représentent environ 13 % de la taille des M2 Max et Ultra, ce qui représente une tonne d'espace à consacrer uniquement aux bus mémoire.

Toute cette zone réservée aux bus mémoire a un effet domino. Il y a moins de place pour plus de cœurs CPU et GPU, ce qui laisse les M2 Pro et M2 Max un peu peu impressionnants en termes de performances par mm2. Par exemple, le M2 Ultra dans Mac Studio est bien derrière le Core i9-13900K et le Ryzen 9 7950X (qui sont deux des meilleurs processeurs) dans des benchmarks comme Cinebench, notamment en termes de performances multithread. Ce sont des processeurs beaucoup plus petits, car ils ne sont pas gênés par un système de mémoire massif requis par un grand GPU intégré.

Essayer de combiner un gros processeur, un gros GPU et un gros système de mémoire en une seule puce a des conséquences sur la fabrication. Avec une taille de puce estimée à 550 mm2 (en supposant que la comparaison côte à côte d'Apple ci-dessus soit à l'échelle car aucun les mesures semblent exister), le M2 Max est super gros et le M2 Ultra est la plus grande puce grand public jamais fabriquée à plus de 1 000 mm2. Le coût de production de ces éléments sur le nœud 5 nm de TSMC doit être astronomique.

Ce n'est tout simplement pas le style d'Intel ou d'AMD de proposer du silicium hautement spécialisé au grand public.

Mais outre tous les problèmes matériels introduits par des puces telles que les grandes versions de M2, il existe également une différence fondamentale dans les modèles commerciaux. Apple est très différent d'Intel et d'AMD: il fabrique ses processeurs pour lui-même et ses propres produits spéciaux. Intel et AMD fabriquent quant à eux des puces qui alimentent presque tous les PC autres que les Mac. monde, et la poursuite d’un marché aussi vaste signifie que la spécialisation est un désavantage plutôt qu’un avantage. Cela crée un ensemble d'incitations très différent pour chaque entreprise lorsqu'il s'agit de concevoir du matériel.

Si Intel et AMD essayaient de créer leur propre processeur de type M2, les cartes mères constitueraient un problème majeur. Ce qui est bien avec les processeurs x86 traditionnels, c'est qu'ils ont tendance à être assez petits et ne nécessitent rien de fou. Mais pour entretenir une puce de type M2 Max/Ultra, Intel et AMD devraient lancer de nouvelles cartes mères avec des sockets massifs, des tonnes de Des étages VRM, et probablement huit emplacements mémoire qu'il faudrait remplir entièrement avec des modules rapides pour obtenir un bon GPU performance. C'est évidemment très coûteux et très fastidieux.

Apple peut s'en tirer avec tout cela, car le M2 est spécialement conçu pour le type d'ordinateurs qu'Apple souhaite fabriquer et pour ce que ses clients veulent acheter. Intel et AMD ne peuvent pas faire cela parce que nous aimons avoir une grande variété de processeurs que nous pouvons intégrer dans des PC personnalisés mais finalement similaires, où c'est simplement plug and play en ce qui concerne la RAM, le stockage et les GPU. Imaginez devoir mettre à niveau votre processeur de 1 000 mm2 si vous vouliez simplement plus de vitesse graphique; si tu pensais que RTX4090 était cher, vous feriez probablement faillite avec une seule mise à niveau.

Mais cela fonctionne dans les deux sens, et le M2 présente des avantages distincts. Par exemple, alors que les processeurs et les GPU d'Apple sont assez faibles par rapport aux produits haut de gamme fabriqués par Intel, AMD et Nvidia, la pile de produits M2 de haut en bas offre des performances d'encodage haut de gamme. Apple peut justifier l'ajout de ces encodeurs à ses puces car de nombreuses personnes utilisent déjà des appareils Apple pour éditer des vidéos. Mais comme les processeurs Intel et AMD sont essentiellement des puces universelles pour une grande variété de cas d'utilisation, de tels encodeurs haut de gamme n'auraient aucun sens, surtout lorsque les GPU haut de gamme peuvent prendre le relais.

Le matériel et les différents modèles commerciaux sont indissociables lorsqu'il s'agit de conception de processeurs pour ces trois sociétés. S'il ne s'agissait que de matériel, de technologie et de spécifications, nous verrions probablement Intel et AMD essayer également de créer un processeur comme la gamme M2. Mais Apple est une société de conception informatique qui fabrique ses propres processeurs, tandis qu'Intel et AMD sont des sociétés de conception de processeurs qui vendent leurs processeurs à d'autres sociétés.

Il existe certains cas où les puces de type M2 d'Intel et d'AMD pourraient prospérer

S'il est très peu probable que le PC traditionnel soit un espace dans lequel Intel et AMD peuvent introduire un gros processeur doté de nombreux cœurs CPU et GPU, je pense qu'une telle puce pourrait connaître du succès dans d'autres domaines. L'une des innovations les plus récentes d'Intel et d'AMD sont les chipsets (ou « tuiles » comme les appelle Intel), qui faciliteraient la construction d'un processeur comme le M2 depuis qu'Intel et AMD pourrait simplement prendre des chipsets généralisés par eux-mêmes et les combiner de telle manière que cela crée ce gros processeur spécialisé (qui serait également moins cher à fabriquer avec chiplets).

Les consoles sont un endroit évident où ces types de puces ont fonctionné pour x86, mais les NUC ou les ordinateurs de bureau OEM ou même les ordinateurs portables pourraient être plus adaptés à un processeur de type M2. Après tout, ces appareils sont déjà assez verrouillés et personnalisés au départ, donc les avantages utiliser du matériel conçu pour être compatible avec de nombreux autres composants n'est pas si grave accord. Je ne pense pas que la demande soit là pour faire de cela une réalité, mais je peux me tromper, et honnêtement, j'espère que c'est le cas parce que j'adorerais avoir ce qui est fondamentalement une version de jeu du jeu. Mac-Mini ou Mac Studio.