Chaque année, Apple lance un processeur de série A pour accompagner les derniers iPhones. En 2022, la société a emprunté une toute autre voie. La puce A16 est réservée aux modèles Pro de l’iPhone, tandis que les modèles standard de l'iPhone 14 reçoivent le même A15 que celui qui nous a été présenté l'année dernière (la version du GPU à 5 noyaux qui se trouvait dans les modèles iPhone 13 Pro). Par ailleurs, l'A16 est, plus que d'habitude, une évolution relativement mineure du SoC précédent. Il y a certes quelques changements, mais il est peu probable que l'utilisateur moyen les remarque. Les différences entre l’A15 et l’A16 semblent relativement légères par rapport à la cadence annuelle typique d'Apple.

Au début de l'année, nous avions fait quelques prédictions sur l'A16 qui reposaient sur des hypothèses qui ne se sont certainement pas toutes vérifiées. Si certaines choses se sont avérées exactes, l'augmentation des performances de l'A16 représente environ la moitié de ce qui était prédit, et les améliorations technologiques majeures sont moins visibles. Voici ce qu'il y a de nouveau dans l'A16, et ce que l’on peut attendre de la première puce de la série A d'Apple « réservée aux professionnels ».

Des changements modérés par rapport à l'A15 Bionic

À première vue, l'architecture de l'A16 semble similaire à celle de l'A15. Il y a deux cœurs de CPU haute performance et quatre cœurs haute efficacité, cinq noyaux de GPU et 16 cœurs de Neural Engine pour exécuter les algorithmes d'apprentissage automatique et d'IA. Tout comme l'A15. La puce est fabriquée sur un tout autre processus « 4 nanomètres » de TSMC, selon Apple, ce qui en fait le premier processeur de ce type dans un smartphone. Selon le démontage effectué par Nikei Asia, ce changement est coûteux. Le site a constaté que la puce coûte « plus de 2,4 fois plus cher que la version A15 utilisée dans l'iPhone 13 Pro Max sorti l'année dernière ». Le site rapporte qu'Apple paie 110 dollars pour chaque puce, ce qui a porté les coûts de production de l'iPhone « à un niveau record ». À son crédit, Apple n'a pas augmenté le prix des modèles iPhone 14 Pro par rapport à l'année dernière.

Il convient toutefois de noter que le processus « N4 » de TSMC n'est pas un processus 4 nm au sens propre du terme, le fabricant lui-même l'appelant « une version améliorée de la technologie N5 ». Bien qu'il s'agisse d'un processus plus avancé que les processeurs de la série A, il ne s'agit pas d'un véritable processus de fabrication de silicium de nouvelle génération ; il faudra attendre le processus 3nm l'année prochaine pour une telle chose.

La puce A16 d'Apple a été présentée pour la première fois le 7 septembre 2022. (Crédit : Wikipédia)

Le nombre de transistors a augmenté de quelques pourcents, passant de 15 à 16 milliards, et il est probable que la majeure partie de ce budget plus élevé soit consacrée au moteur d'affichage (qui gère l'écran de l'iPhone 14 Pro jusqu'à 1 Hz en mode d'affichage permanent et peut le faire passer à 2 000 nits en plein soleil), au contrôleur de mémoire et au processeur de traitement d'image.

Peu de changements à noter côté architecture

Quant aux parties les plus polyvalentes de la puce, elles ne semblent avoir été que très peu modifiées. Les cœurs haute performance du CPU portent le nom de code « Everest » et peuvent atteindre 3,46 GHz, soit une augmentation d'environ 7 % par rapport au maximum de 3,24 GHz de l'A15 pour ses cœurs « Avalanche ». Les cœurs à haute efficacité portent le nom de code « Sawtooth » et peuvent atteindre 2,02 GHz, soit presque la même vitesse que les 2,01 GHz des cœurs « Blizzard » de l'A15. Bien que ces cœurs portent un autre nom, les changements architecturaux semblent mineurs au mieux, car ils n'offrent pas de performance en dehors de l'augmentation attendue de la vitesse d'horloge.

Le moteur neuronal compte toujours 16 cœurs, comme dans l'A15. Apple affirme qu'il effectue jusqu'à 17 trillions d'opérations par seconde, ce qui représente une augmentation d'environ 8 % par rapport aux 15,8 trillions de l'A15. Il s'agit probablement du même design, juste cadencé un peu plus haut. Le changement le plus significatif est sans doute le passage à la mémoire LPDDR5, qui devrait offrir une bande passante de 50 % supérieure à la mémoire LPDDR4x de l'A15. Apple a en fait opté pour la mémoire LPDDR5 dans la gamme de processeurs M1 (sur les M1 Pro, Max et Ultra), qui est basée sur l'architecture de la puce A14 - la seule véritable surprise ici est que la société a attendu aussi longtemps pour le faire dans ses puces destinées à l'iPhone. Il peut y avoir des circonstances très spécifiques où une tâche est entièrement limitée par la bande passante de la mémoire sur l'A15, auquel cas l'A16 devrait être beaucoup plus performante.

Les performances du CPU

Étant donné que l'architecture du processeur n'a pas beaucoup changé, mais qu'il fonctionne simplement à une vitesse d'horloge supérieure de 7 % (et avec une plus grande bande passante mémoire disponible), nous devrions nous attendre à ce que la plupart des tests de performances du processeur montrent des gains de performances de 10 % ou moins.

 

Un rapide coup d'œil aux chiffres de Geekbench 5 montre qu'en effet, les performances maximales du processeur monocœur semblent avoir augmenté d'environ 8 à 10 % par rapport à l'A15. Les performances multicœurs sont un peu meilleures, mais il est probable que ces tests sont plus facilement capables de submerger les caches de la puce et donc de bénéficier de la bande passante mémoire accrue.

Les performances du GPU

L'A16 Bionic possède cinq noyaux de GPU, tout comme l'A15 haut de gamme, et aucun changement architectural n’a été noté. Mais les graphiques 3D haut de gamme ont tendance à être très exigeants sur la bande passante de la mémoire, et l’on peut s’attendre à ce que le passage à la mémoire LPDDR5 ait un impact significatif ici, les cœurs peuvent très probablement augmenter d'environ 7 %, tout comme les cœurs des processeurs haute performance.

 

Si l'on jette un coup d'œil à l'un des benchmarks graphiques 3D les plus exigeants, 3DMark Wild Life, les performances varient d'environ 7 % d'accélération dans les modes les plus faciles à environ 19 % dans le test « Wild Life Extreme Unlimited », ce qui constitue une bonne amélioration. Lorsque l'on utilise le GPU pour effectuer des calculs généraux, comme le montre le score de calcul GeekBench (voir ci-dessus), l'augmentation des performances est de l'ordre de 7 à 8 %.

A15+ serait un nom plus honnête

Il ne fait aucun doute que l'A16 n'est pas simplement une version « binnée » de l'A15 (on parle de « binning » lorsque des puces testées pour être plus performantes en fabrication sont séparées et vendues comme un modèle différent). Il s'agit d'une autre puce certes. Mais il n'y a pas de révision architecturale majeure visible, juste des évolutions mineures pour améliorer la vitesse d'horloge maximale et l'efficacité énergétique. Il s'agit d'un saut moins important par rapport au modèle de l'année dernière que ce que nous avons l'habitude de voir dans la refonte annuelle de l'iPhone d'Apple, un fait qui n'est que souligné par le fait que les modèles standard de l'iPhone 14 utilisent toujours l'A15 de l'année dernière tout en offrant des fonctionnalités importantes comme le mode Action, le moteur photonique et le mode cinématique 4K.

Le fait qu'Apple ait comparé sa dernière puce à l'A13, vieille de trois ans, n'est probablement pas anodin. (Crédit : Apple)

Apple n'a pas qualifié une caractéristique particulière du processeur comme nouvelle, à l'exception du moteur d'affichage (nécessaire pour gérer l'écran toujours allumé de l'iPhone 14 Pro et sa fréquence de rafraîchissement de 1 Hz), et l'a en fait commercialisé plus directement contre les téléphones Android et l'A13, son fleuron vieux de trois ans. Les tableaux de performances ne sont pas très impressionnants avec une augmentation des performances de 7 à 10 %. À cette fin, le nom de A16 parait quelque peu hasardeux. Dans la plupart des cas, il s'agit d'un A15 amélioré. Même le nouveau procédé de fabrication 4 nm est plutôt décrit comme un procédé 5 nm modifié. Une année de mise au point occasionnelle n'est pas un problème, d'autant plus qu'Apple possède actuellement une avance considérable en matière de performances des smartphones. Mais la dénomination doit refléter cela, et un titre comme A15+ ou A15 Pro semble être une représentation plus honnête de cette puce.