DTK de 2005, le seul Mac en Pentium 4 : retour sur la transition d’Apple vers Intel

Apple va désormais utiliser ses propres puces exploitant une architecture ARM pour ses Mac. Ce n'est pas la première grande transition du constructeur, qui est plutôt un habitué du genre. Retour sur celle d'il y a 15 ans, et la première version du Developer Transition Kit (DTK).

Coup de tonnerre à la conférence pour les développeurs de l'écosystème Apple (WWDC), qui se tenait en juin 2005 : Steve Jobs annonce l'abandon des processeurs PowerPC au profit des puces d'Intel, longtemps conspuées par la marque. Et pour faciliter cette transition, il montre un Mac bien particulier : son premier DTK.

Commençons par un peu de mise en contexte : les premiers Mac de 1984 étaient équipés de CPU de la famille des 68000 dotés d'une architecture CISC. Au début de la décennie suivante, Motorola indique que cette lignée n'évoluera plus et propose une nouvelle architecture – RISC cette fois – avec les 88000.

Mais après diverses péripéties, Motorola abandonne le projet et fonde avec Apple et IBM l'alliance AIM, qui n'a rien à voir avec la messagerie. Cet acronyme reprend en effet seulement la première lettre de leurs trois noms. Son objectif est alors de développer les processeurs PowerPC, dérivés des POWER et exploitant une architecture RISC. Ils seront utilisés par Apple dès le milieu des années 90, avec une large gamme de CPU.

Apple aime les transitions

Bon an, mal an, les Power Mac évoluent avec des puces décevantes (les premiers 603, le X704, jamais commercialisé) et d'autres, plus efficaces, comme le PowerPC 750, alias G3, qui est même allé sur Mars (via Curiosity). Déjà à l'époque, pourtant, Apple pense à passer chez Intel avec le projet Star Trek consistant à porter le System 7 sur les x86. Les traces de ce dernier sont rares. Si vous avez les disquettes, contactez la rédaction !

C'est finalement au début des années 2000 qu'un problème se pose : les PowerPC G3 et G4 – une variante proposée uniquement par Motorola – ne montent pas en fréquence. Et c'est un souci de ne pas arriver à fabriquer des CPU à 500 MHz quand AMD et Intel se tirent la bourre pour atteindre la mythique barre du 1 GHz. Qui plus est, Apple se moque de ses clients : ceux qui avaient précommandé un G4 à 500 MHz reçoivent finalement un modèle à 450 MHz… pour le même prix. Sûrement parce que le G4 est considéré comme une arme de guerre…

En 2003, Apple choisit donc un PowerPC de chez IBM pour intégrer ses prochains produits : le 970,  un dérivé du Power4 renommé en G5. Son premier avantage c'est qu'il est 64 bits, une première dans l'informatique « grand public ». Le second, c'est qu'IBM promet des fréquences élevées : 3 GHz à terme.

Mais en 2005, Big Blue n'a pas tenu cet engagement : le G5 monte au mieux à 2,7 GHz, uniquement avec l'aide d'un système de refroidissement liquide conçu par des spécialistes des radiateurs de voiture, à la fiabilité douteuse. Qui plus est, le G5 consomme beaucoup trop pour les ordinateurs portables où Apple doit se contenter des vieux G4, passablement dépassés.

Pendant ce temps, Intel a compris la leçon du Pentium 4 et arrive avec une nouvelle architecture, qui restera dans les mémoires : Conroe, alias Core 2 Duo. C'est là que Steve Jobs annonce le passage d'Apple à des puces x86.

Une transition préparée

Quinze ans plus tard, nous savons qu'Apple avait anticipé ce changement : Mac OS X tournait sur les puces Intel depuis des années, sous le nom de « projet Marklar », des extraterrestres dans la série South Park. Une possibilité venue de NeXSTEP, l'OS qui a servi de base à celui d'Apple.

Plusieurs sources parlaient déjà d'une telle transition en 2002, à l'époque de Mac OS X Jaguar, puis en 2003. Et les différents prototypes vus au fil des années ont confirmé qu'Apple possédait quelques machines équipées de puces Intel. Dont le premier « Mac Intel », proposé aux développeurs par Apple : le DTK.

L'ordinateur, présenté par Steve Jobs et utilisé à la WWDC de 2005, est particulier à plus d'un point. Pour le vérifier, nous en avons récupéré un pour l'analyser, avant de nous occuper de l'édition 2020 dans un prochain article.

Un Pentium 4 dans un Power Mac

Il s'agit d'un bricolage, et ce n'est pas une image : avant même d'ouvrir la machine, on peut remarquer que les connecteurs à l'arrière sont littéralement bouchés. Le DTK ne prend pas en charge le FireWire 800, les sorties audio numériques, le Wi-Fi ou le modem 56K. La marque ayant réutilisé le boîtier du Power Mac G5, tout est obstrué.

Une fois les entrailles visibles, on peut découvrir une carte mère compacte dans un boîtier presque vide. Directement conçue par Intel, elle dérive de la D915GUX (microATX), légèrement modifiée pour rentrer dans la tour :

Qui plus est, Apple n'a pas installé tous les ventilateurs du Power Mac G5, ce qui rend la machine bien plus bruyante que son pendant Power PC sans la gestion (assez correcte pour l'époque) du refroidissement.

Le DTK contient d'abord un processeur étonnant, qui n'a jamais trouvé sa place dans les « vrais » Mac Intel : un Pentium 4 660. C'est un Prescott 2M, gravé en 90 nm, avec de l'Hyper-Threading, du 64 bits et une fréquence élevée de 3,6 GHz. Le TDP est en conséquence : 115 watts. Notre DTK n'a pas le ventirad d'origine, mais Apple passait visiblement par un modèle stock Intel, une autre raison du bruit élevé de ce kit de développement.

La carte mère prend en charge la mémoire DDR2 à 533 MHz et dispose d'emplacements PCI, ainsi qu'un PCI-Express 16x contenant une carte graphique spécifique. Car d'un point de vue technique, le DTK n'a pas réellement de GPU : Apple utilise en fait le contrôleur graphique du chipset, l'immonde GMA900.

Ses performances sont anémiques, il offre peu de fonctions (il n'accepte même pas Aero sous Windows). Surtout, il ne gère pas le DVI, alors qu'Apple vend des moniteurs reliés en numérique depuis le début des années 2000. Ce qui explique la présence d'une carte ADD2 (PCIe) qui se connecte à l'IGP Intel pour fournir une sortie DVI.

Pour ceux qui veulent un bureau étendu, la carte mère propose d'ailleurs un header caché qui permet de brancher un écran VGA, à travers une équerre adaptée (encore du bricolage). Le reste demeure assez standard, malgré un point notable : une puce TPM, assez rare à l'époque (nous en reparlerons).

À l'arrière, les emplacements PCI et la connectique. Apple a simplement obstrué les connecteurs inutilisés.

Un BIOS dans un Mac, une erreur de casting

À l'allumage, surprise : il est possible de presser F2 pour accéder au BIOS, comme avec n'importe quel PC. Et c'est étonnant. Historiquement, les Macintosh démarraient directement sur la ROM, un composant qui incluait bien plus d'éléments que le BIOS des PC : elle contenait littéralement une partie de l'OS et certains Mac offraient même un système complet, pour booter sans stockage externe.

Avec les PowerPC, les Mac ont évolué lentement vers un firmware plus standard et moins dépendant de l'OS : l'Open Firmware. Les premiers Mac Intel, eux, intégraient – comme actuellement – une EFI, une solution là encore rare à l'époque (2006). En clair, le BIOS du DTK est une curiosité, un peu anachronique. Les réglages y sont succincts : il s'agit d'une carte mère Intel et il ne faut évidemment pas imaginer pouvoir overclocker le CPU.

Question OS, Apple livrait Mac OS X Tiger dans une version spécifique à cette machine, la 10.4.1. Les développeurs ont pu installer différentes bêta au fil du temps, jusqu'à la 10.4.3, mais l'OS était moins souple à l'époque : changer de bêta impliquait de télécharger l'image d'un DVD pour la mise à jour et Apple en proposait beaucoup moins qu'actuellement. Mac OS X Tiger (10.4) est la première version compatible Intel sortie officiellement (le projet Marklar est plus ancien) et l'OS n'est pas universel dans ce cas : les builds Intel et PowerPC diffèrent.

La première version fournie avec le DTK est d'ailleurs franchement bancale : elle n'accepte pas les applications Universal Binary modernes et l'émulation offerte par Rosetta est perfectible. La 10.4.3 semble plus propre : les applications universelles fonctionnent, Rosetta émule correctement les instructions AltiVec (le jeu d'instructions SIMD de Motorola) et l'OS s'exécute à peu près normalement, sans kernel panic.

Heureusement, car il faut s'en contenter : il n'y a rien au-delà. La première version officiellement compatible x86 (la 10.4.4) ne s'installe pas sur le DTK, et se cantonne aux Mac Intel du commerce. La partie amusante reste la possibilité d'installer l'autre OS de l'époque : Windows XP. Puisque le DTK possède un BIOS et n'est finalement qu'un PC dans un joli boîtier en aluminium, Windows se lance très facilement.

Ironiquement, c'est nettement moins évident sur les machines qui sortiront peu après : il a fallu attendre plusieurs mois pour qu'Apple propose une émulation de BIOS sous la forme d'un logiciel dédié qui existe toujours (mais pour combien de temps encore ?) : Boot Camp.

On peut même faire des benchmarks de l'époque. Petite astuce : beaucoup de hackintosh s'identifient comme un DTK

Des performances moyennes

Le premier Mac Intel n'était pas vraiment impressionnant : les performances du pauvre Pentium 4 660 (le haut de gamme d'Intel à l'époque) étaient à peine au niveau d'un Power Mac G5 avec des applications natives, avec une fréquence (et des nuisances sonores) bien plus élevée. Et ne parlons pas de Rosetta : l'émulation divisait les résultats par trois ou quatre, alors même que la majorité des logiciels passaient par cette solution.

Rappelons d'ailleurs que pour compiler un programme en x86, il fallait lancer Xcode, et l'IDE d'Apple n'était pas aussi utilisé qu'en 2020. Microsoft ou Adobe, par exemple, ont mis des années pour proposer une variante Intel de produits comme Office ou Photoshop parce que les deux sociétés ne passaient pas par les outils d'Apple.

Du point de vue des premiers développeurs, le DTK était une mauvaise surprise sur ce point, surtout dans le contexte de l'époque : Apple abandonnait les PowerPC pour des raisons de performances et le premier appareil n'était pas vraiment meilleur. En 2020, la donne est différente, dans le sens où le désintérêt pour le x86 est plus une question d'indépendance technologique, avec un enrobage lié aux performances.

Mais le Pentium 4 du DTK n'était qu'un accident de parcours : les premiers Mac Intel sont arrivés avec un Core Duo, qui était plus rapide tout en étant utilisable dans les Mac portables. Et ce choix a permis de mitiger un peu les défauts de Rosetta : en proposant des MacBook Pro avec un CPU (beaucoup) plus efficace que les PowerBook G4, les pertes dues à l'émulation semblaient moins visibles.

Les premiers Mac Intel diffèrent

Les premiers Mac Intel, en 2006, diffèrent du DTK. Premièrement, ils utilisent tous une autre gamme de CPU Intel : le Pentium 4 n'est évidemment plus de la partie, et Apple choisit au départ le Core Duo (Yonah).

Ce CPU 32 bits dérive directement du Pentium M (et à l'origine de la lignée P6) et offre d'excellentes performances : s'il ne monte pas aussi haut en fréquence que le Pentium 4, son architecture est bien plus efficace et il consomme peu pour l'époque. Avec un TDP d'environ 30 watts, il rentre parfaitement dans les Mac portables et dans le Mac mini (dans une version castrée avec un seul cœur en entrée de gamme).

Apple permettait de désactiver l'Hyper-Threading, mais pas pour des raisons de sécurité

Deuxièmement, Apple passe sur le GPU suivant, le GMA950, plus complet que le GMA900, et place des GPU AMD dédiés dans ses modèles « Pro ». Enfin, et surtout, les Mac Intel n'ont pas de BIOS. Apple choisit une EFI maison (différente de l'UEFI de nos PC, notamment sur la gestion de la vidéo) pour garder certains des avantages de l'Open Firmware.

De même, si beaucoup avaient peur de la puce TPM du DTK, elle est bien intégrée dans la première génération de Mac Intel, mais est inutilisée. Dans la pratique, il y a peu de points communs entre l'énorme DTK et les premiers Mac Intel, en dehors de la présence d'un CPU x86.

La fin du DTK

Au départ, Apple « vendait » le premier DTK 1 000 dollars, en indiquant que la machine devait être restituée à la fin de l'année 2006. La société a cependant choyé ses développeurs : ils ont reçu un iMac Intel d'une valeur de 1 300 dollars lors du retour du DTK, en janvier 2006.

Ce cadeau explique d'ailleurs que les DTK sont plutôt rares en 2020, même si quelques collectionneurs possèdent des exemplaires de ce Mac (😇). Qui plus est, il reste inutilisable en l'état : il n'a reçu que quelques versions bêta de Mac OS X Tiger, et n'a jamais eu officiellement accès aux variantes classiques.

Ce, même s'il est possible d'y installer Windows XP ou de le mettre à jour en profitant du travail effectué sur les hackintosh. Tout du moins jusqu'à un certain point.

La machine qui a permis les hackintosh

Ce qui nous amène au dernier point de cet article : l'héritage du DTK. Nous l'avons vu, il est basé sur une carte mère Intel à peine modifiée, possède un BIOS… et lance Mac OS X. La seule protection réelle était la puce TPM : Rosetta vérifiait sa présence et une partie de l'interface graphique se reposait sur l'émulation (ATSServer, notamment).

Mais les bidouilleurs ont évidemment rapidement trouvé la faille : les premiers hackintosh Intel étaient nés. Les contraintes étaient tout de même assez fortes à l'époque, spécialement sur le choix du CPU : Mac OS X utilisait les instructions SSE3, rares en dehors des Pentium 4 Prescott en 2005. Ce problème existe toujours : la sélection des composants pour un hackintosh demeure compliquée.

Avec la migration vers ARM, Apple signera-t-elle la fin de cette pratique ? Nous verrons. Dans la seconde partie de ce dossier, nous nous attarderons d'ailleurs sur le DTK annoncé en juin 2020 pour la nouvelle transition d'Apple. Car vous l'avez peut-être vu, Apple abandonne après une quinzaine d'années Intel pour ses propres puces, en architecture ARM. Et comme en 2005, la marque a bricolé une machine pour les développeurs.

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