Qu'y a-t-il à l'intérieur de la puce de l'iPad ?

Malgré les spéculations généralisées, rien au-delà de ce que Steve Jobs a annoncé la semaine dernière n'est connu sur la puce A4 au cœur de l'iPad d'Apple.

Engagez-vous : L'iPad A4 est la première puce maison d'Apple.

Jobs a décrit la puce avec une retenue typique lors du dévoilement de l'iPad. Il est alimenté par notre propre silicium - la puce Apple A4 d'un gigahertz - il hurle, a-t-il déclaré, ajoutant que la puce A4 comprend un processeur intégré et un cœur graphique sur un seul système sur puce (SoC).

Peu de temps après l'annonce, les experts ont commencé à spéculer que la puce était basée sur la même architecture ARM que l'iPhone et l'iPod touch.

Aucune source officielle que je puisse trouver n'a confirmé que l'A4 utilise ARM, déclare Tom Halfhill, analyste senior chez Microprocessor Report. Cependant, dit-il, il est logique de supposer que l'iPad utilise un processeur basé sur l'architecture ARM. Cela a du sens, [parce que] Apple n'aurait pas à porter l'iPhone OS sur une nouvelle architecture de processeur.

Certains ont suggéré que la puce pourrait être basée sur les conceptions ARM les plus récentes et les plus rapides, mais les cœurs ARM Cortex 8 légèrement plus anciens et plus lents et les nouveaux cœurs ARM Cortex 9 peuvent fonctionner à une vitesse d'horloge d'un gigahertz, note Halfhill. Augmenter la vitesse d'un cœur ARM Cortex 8 - le cœur censé fonctionner dans la puce conçue par Samsung qui alimente l'iPhone 3GS - à un gigahertz serait possible car l'iPad a plus de place pour les batteries, permettant aux ingénieurs de conduire l'A4 à un tension plus élevée et donc fréquence d'horloge.

Gene Munster, analyste de recherche senior chez Piper Jaffray, affirme qu'Apple a peut-être ressenti le besoin de développer sa propre puce pour une raison simple. L'une des raisons pour lesquelles Apple a fait cela est qu'ils économisent de l'argent sur la puce, explique Munster. Sur un iPhone, une puce Samsung coûte 15 $ - c'est la troisième pièce la plus chère du téléphone. Passer de 15 $ à 5 $ ne semble pas beaucoup, mais si vous le multipliez sur 15 millions d'appareils, cela s'additionne.

La vitesse brute a été citée comme une autre raison pour Apple de passer à une nouvelle puce, mais Munster ne l'achète pas, pas avec des sociétés comme NVidia et Qualcomm proposant des conceptions tout aussi puissantes pour les netbooks et autres appareils. Je ne peux tout simplement pas imaginer qu'Apple soit capable de créer quelque chose de meilleur que ces entreprises, dit-il.

Une raison technique plus probable pour le silicium personnalisé d'Apple, selon Munster, est la nécessité de maintenir la consommation d'énergie au minimum. Ils pourraient créer quelque chose qui n'est pas aussi rapide, mais qui pourrait être meilleur en termes de consommation d'énergie, dit-il. Si vous regardez la durée de vie de la batterie dont ils parlent, la tablette est plus grande que l'iPhone, mais il semble qu'ils ont fait un meilleur travail avec la durée de vie de la batterie.

Le cœur graphique de l'A4 pourrait également utiliser l'architecture ARM, mais cela nécessiterait une traduction à la volée du code pour les applications iPhone existantes. Étant donné que presque toutes les applications iPhone existantes fonctionneront sur l'iPad, il est plus probable qu'Apple continue d'utiliser des versions améliorées des mêmes cœurs graphiques présents dans l'iPhone et l'iPhone 3GS, qui ont été créés à partir de conceptions sous licence par Imagination Technologies, basé au Royaume-Uni.

Les représentants d'Imagination ont refusé de discuter de l'utilisation ou non d'un cœur Imagination par le SoC A4. Mais Apple détient un peu moins de 10 % de la société et tous les modèles d'iPhone et d'iPhone tactiles utilisent la famille de cœurs graphiques PowerVR MBC d'Imagination. Imagination a également récemment confirmé que l'iPhone 3GS utilise la conception améliorée de PowerVR SGX. Si l'iPad poursuit cette tendance, il pourrait tirer parti des fonctionnalités du cœur graphique Imagination qui sont particulièrement bien adaptées à la conduite d'un écran aussi grand que celui de l'iPad.

Par exemple, Imagination utilise ce que l'on appelle le rendu différé basé sur des tuiles, ce qui permet de générer une interface utilisateur plus rapide. Vous divisez un écran en petites zones de tuiles, explique Kristof Beets, responsable du développement commercial pour les graphiques chez Imagination. Cela permet aux cœurs graphiques d'une puce de calculer des tuiles individuelles de l'écran, disons 32 par 32 pixels sur un écran de 800 par 480, avec des données stockées dans des caches sur puce. En évitant l'étape où un moteur de rendu plein écran doit accéder à la RAM, la puce peut rendre un écran plein d'images beaucoup plus rapidement.

Une deuxième caractéristique de la technologie d'Imagination qui peut être pertinente est le rendu différé. Normalement, un algorithme 3D calculera les données de localisation d'un objet donné après avoir calculé sa forme et les effets d'éclairage qui lui sont appliqués. Cela signifie que lorsque les pixels sur un écran correspondent à des objets bloqués par d'autres objets, une partie de ce calcul est gaspillée. La même chose est vraie pour les objets dans les fenêtres superposés les uns sur les autres dans un environnement de bureau. Les puces d'Imagination, en revanche, calculent d'abord les données de localisation, minimisant le nombre de calculs à effectuer et permettant une consommation d'énergie plus faible.

En avril 2008, Apple a acquis P.A. Semi, un fabricant de puces spécialisé dans les processeurs économes en énergie qui utilisent l'architecture PowerPC, la même architecture utilisée par Apple dans ses ordinateurs jusqu'à ce qu'il passe aux processeurs Intel en 2006.

Certains de [P.A. Les ingénieurs de Semi avaient une expérience ARM et, bien sûr, leurs connaissances en matière de conception de puces seraient transférables à n'importe quelle architecture de processeur, explique Halfhill. Un SoC hautement intégré comme l'Apple A4 prendrait au moins 12 à 18 mois pour concevoir, déboguer et fabriquer, cependant, il est peu probable que P.A. Les semi-ingénieurs l'ont conçu à partir de zéro.

De l'avis de Halfhill, cela rend encore plus probable que la puce A4 soit composée principalement de conceptions qui correspondent étroitement aux cœurs ARM existants. Apple aurait dû aller très vite pour concevoir son propre cœur compatible ARM et le SoC A4 en si peu de temps, dit-il. C'est pourquoi je pense que l'A4 est construit sur des cœurs existants d'ARM.

Halfhill suggère que P.A. Des semi-ingénieurs ont peut-être été recrutés pour un projet autre que la puce A4. Je ne serais pas surpris si beaucoup ou la plupart des P.A. Les semi-ingénieurs ont été affectés à un autre projet, comme une future puce Apple A5, dit-il.

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