On commence à avoir une vision plus claire des performances auxquelles s'attendre avec les SoC Apple Silicon intégrés aux prochains Mac. De premiers résultats sont en effet publiés ici ou là. On peut ainsi les recouper avec des essais que nous avons effectués sur le Developer Transition Kit (DTK).
La semaine prochaine, Apple va mettre sur le marché ses premières machines exploitant son SoC ARM64 : le M1. Gravé en 5 nm, il intègre des cœurs CPU, GPU et accélérateurs maison, ainsi que 8 ou 16 Go de mémoire dans son packaging. Il s'agit d'une puce à pas moins de 16 milliards de transistors, contre 9,8 milliards pour un Renoir d'AMD à huit cœurs.
Désormais intégrée à des produits, on pourra mesurer ses performances et les comparer à celles des Mac exploitant un processeur x86 d'Intel. De premiers outils sont compatibles avec macOS 11 (Big Sur) pour ARM64, comme Cinebench R23, Geekbench ou Handbrake. D'autres se préparent.
De quoi permettre d'avoir une idée concrète de ce que ces puces ont dans le ventre, avec ou sans accélérateurs. Espérons aussi pouvoir en finir avec des analyses mettant au même plan ces SoC et des Ryzen 9 sur la base de scores single thread. Nous avons pu mettre la main sur un DTK 2020 d'Apple, exploitant un processeur A12Z Bionic, afin de lui faire subir quelques tests en prévision de l'arrivée de machines à base de M1. Qu'en retenir ?
Geekbench : gare aux scores globaux
En amont des tests, il est de plus en plus courant de voir de nouveaux composants testés sur Geekbench 5. On voit alors fleurir des comparaisons en tous genres sur la base de résultats globaux. Il faut dire qu'il est tentant de hiérarchiser selon de gros chiffres sans trop regarder dans le détail. C'est pourtant là que le bât blesse.
Car Geekbench est certes un outil multiplateforme, mais on ne peut pas pour autant comparer les performances sous macOS à celles sous Windows et autres systèmes mobiles, qui n'ont pas les mêmes comportements, ni droit aux mêmes optimisations. Surtout, ce sont les scores de chaque test qui sont intéressants à opposer, rien de plus.
Car il suffit qu'un CPU soit suroptimisé pour tel ou tel score pour que le résultat global soit revu à la hausse alors que les écarts sur d'autres résultats sont plus faibles. Pour s'en convaincre, il suffit de comparer le résultat d'un M1 avec un MacBook Pro de mi-2020 (i5-1038NG7, 4C/8T). Les écarts varient fortement selon les tests :
Ainsi, la machine Intel est bien meilleure en chiffrement AES, mais le M1 va deux fois plus vite pour la reconnaissance faciale. Est-ce que toutes les optimisations pour l'IA, notamment les nombreuses intégrées aux Core de 10e génération d'Intel (Ice Lake), sont bien mises en place des deux côtés ? Impossible à dire.
D'autant que dans les tests Machine Learning, les deux processeurs font presque jeu égal, alors que dans nombre de cas, la puce d'Apple est 50 % plus performante. Disposant de plus de cœurs physiques (4+4), elle s'en tire également mieux en multicœur. Mais que les fans d'AMD se rassurent, un 5950X reste 2x à 5x plus performant.
Il faudra aussi voir dans quelle mesure le fait que ces tests soient courts impacte le niveau de performance relevé. Car on obtient les mêmes résultats pour le Mac Mini, le MacBook Air et le MacBook Pro, ce qui n'est pas logique. Leurs systèmes de refroidissement étant actifs ou passif selon les cas, on devrait noter des écarts du fait de TDP différents.
Des analyses complémentaires sont donc nécessaires avant de tirer la moindre conclusion.
Un DTK sous Cinebench R23, ça vaut quoi ?
Pour le moment, nous avons simplement pu nous rabattre sur le DTK 2020 d'Apple exploitant une puce A12Z Bionic. Il s'agit là aussi d'une puce 4+4 cœurs, mais avec une architecture plus ancienne et une fréquence réduite : entre 2,3 et 2,5 GHz selon Cinebench R23, contre 3 à 3,2 GHz relevés par Geekbench sur les M1.
Le résultat obtenu est de 976 points sur un seul cœur et 4390 points lorsque tous sont actifs. Le ratio est ainsi de 4,5x. Ce résultat place cette puce légèrement sous le Core i7-1165G7 d'Intel (4C/8T et 2,81 GHz) avec ses 4 904 points. En single thread, on obtient le niveau d'efficacité de l'architecture Zen de première génération.
6 ans d'écart, un gouffre en termes de performances
C'est un gain important par rapport à notre vieux Mac Mini 2014 (Core i5-4278U, 2C/4T) qui obtient selon nos relevés sur Big Sur ce matin 673 points (1T) et 1 706 points (nT). Qui a dit que les performances de nos machines n'avaient pas évolué ces dernières années ? Il sera d'ailleurs intéressant de voir à quelle puissance consommée on obtient ces scores.
Nos confrères de Canard PC Hardware ont eux aussi pu tester un DTK 2020 dans leur numéro d'octobre/novembre. Ils relevaient (en émulation) des performances du niveau d'un CPU Skylake sous Cinebench R20. Avec une consommation à la prise de seulement 14 watts (5 watts au repos).
Quant aux résultats du M1, l'attente ne devrait pas être longue avant que de premiers tests soient effectués avec Cinebench R23. Espérons aussi pouvoir faire de même avec Blender dans les semaines qui viennent sur CPU, et pourquoi pas à terme sur GPU, l'accélération du ray tracing étant de mise chez Apple.
Selon nos relevés via Geekbench, le M1 est en multicœur 20 à 60 % plus performant que l'A12Z Bionic selon les cas. Si cela se confirme sur Cinebench R23, le score nT devrait être situé entre 5 300 et 7 000 points. C'est à peu près le positionnement d'un Core i7-7700K (4C/8T, 6 302 points). Pas mal si le TDP est réellement peu élevé.
Handbrake : l'accélération matérielle à la rescousse
Il y a un autre usage très friand de puces multi-cœurs : la compression vidéo. Hanbrake est désormais disponible sous la forme d'une application universelle gérant nativement les SoC Apple sur architecture ARM.
Il s'agit d'une première bêta (1.4.0) qui va évoluer et sans doute être optimisée avec le temps, mais cela nous permet de disposer de premiers chiffres, comparables avec d'autres tests que nous effectuons lors de nos analyses sur les performances de processeurs x86. Le protocole est simple : prendre la version 4K de Tears of Steel (6,3 Go) et la compresser en MKV dans une définition 1080p30 via H.264 puis H.265. Nous effectuons un relevé à 20 % :
On obtient des résultats de 23,48 ips et 7,4 ips, que l'on ne retrouve que sur des CPU d'entrée de gamme. Ils se situent entre les scores que nous avions relevés sur une précédente version de l'outil lors de nos tests des Ryzen 3 2200G (6,6 et 16,7 ips) et Ryzen 5 2400G (8,1 et 22,4 ips).
En partant du principe que le M1 sera entre 20 et 60 % plus rapide que l'A12Z Bionic là encore, on devrait arriver sur des scores situés entre 28,2/8,9 ips et 37,6/11,8 ips. Soit à peu près entre des Ryzen 3 3100 et 3300X. Si cela se confirme, Apple devrait sans doute appuyer l'utilisation de son accélérateur matériel dans de tels outils.
Selon nos relevés, ses scores sont de 42 ips pour l'A12z Bionic, ce qui est bien plus rapide que sur CPU, au prix comme toujours d'une réduction de la qualité d'image. Nous reviendrons sur ce point une fois dès que Handbrake sera finalisé et que nous aurons un Mac avec Apple M1 sous la main.
Ce score place le SoC du DTK 2020 au niveau de ce que propose un processeur Intel Core i3-8100 via Quick Sync Video (QSV) : 40 ips environ. Il est plus difficile à prédire les performances du M1 dans ce cas, l'accélérateur ayant pu évoluer différemment du reste du CPU. Nous ferons donc le point d'ici quelques jours.
