La grande image: Apple repousse les limites avec son mastodonte de 114 milliards de transistors M1 Ultra. Il utilise une technologie d’interconnexion de pointe pour connecter deux puces disparates en un seul SoC. Heureusement, les développeurs n’auront pas à sauter à travers des cerceaux pour utiliser tout le potentiel de l’Ultra car il se comportera comme une seule unité au niveau du système.

Apple récemment annoncé le M1 Ultra, son nouveau SoC phare qui alimentera le tout nouveau Mac Studio, un système de bureau compact mais performant. Il affirme que le Mac Studio alimenté par M1 Ultra fournirait des performances de processeur jusqu’à 3,8 fois plus rapides que l’iMac 27 pouces avec un processeur à 10 cœurs.

« [The M1 Ultra is a] change la donne pour le silicium d’Apple et va encore une fois choquer l’industrie du PC », a déclaré Johny Srouji, vice-président senior des technologies matérielles d’Apple.

Le M1 Ultra est sans aucun doute une centrale électrique. Il combine deux puces M1 Max sur ce qu’Apple appelle l’interconnexion interprocesseur UltraFusion qui offre 2,5 téraoctets par seconde de bande passante interprocesseur à faible latence.

Selon Apple, UltraFusion utilise un interposeur en silicium avec deux fois la densité de connexion et quatre fois la bande passante des technologies d’interposeur concurrentes. Étant donné que chaque M1 Max a une surface de matrice de 432 mm², l’interposeur UltraFusion lui-même doit être supérieur à 864 mm². C’est dans le domaine des GPU d’entreprise AMD et Nvidia avec HBM (High Bandwidth Memory).

Un autre avantage d’Ultrafusion est que les développeurs n’auront pas besoin de réécrire leur code, car au niveau du système, le Mac verra le SoC à double puce comme un processeur unique.

Construit sur le procédé 5 nanomètres de TSMC, le M1 Ultra possède 114 milliards de transistors, une augmentation de 7 fois par rapport au M1 d’origine. Il peut prendre en charge jusqu’à 128 Go de mémoire unifiée avec une bande passante mémoire de 800 Go/s, rendue possible par sa conception à double puce. Il comprend 16 cœurs de performance avec 48 Mo de cache L2 et quatre cœurs d’efficacité avec 4 Mo de cache L2, tandis que le GPU peut avoir jusqu’à 64 cœurs GPU. Il arbore également un moteur neuronal à 32 cœurs qui peut exécuter jusqu’à 22 000 milliards d’opérations par seconde pour accélérer les tâches d’apprentissage automatique.

Digitimes rapports que les SoC M1 Ultra d’Apple utilisent le processus de conditionnement basé sur l’interposeur 2.5D CoWoS-S (chip-on-wafer-on-substrate with silicon interposer) de TSMC. Nvidia, AMD et Fujitsu ont utilisé des technologies similaires pour créer des processeurs hautes performances pour les centres de données et le HPC (calcul haute performance).

Le fabricant de puces taïwanais TSMC propose une alternative plus récente à CoWoS-S dans sa technologie InFO_LSI (InFO avec intégration d’un LSI) pour l’intégration de puces à bande passante ultra-élevée. Il utilise des interconnexions de silicium localisées au lieu d’interposeurs volumineux et coûteux, similaires à l’EMIB d’Intel (pont d’interconnexion de matrice intégré).

On pense qu’Apple a choisi CoWoS-S sur InFO_LSI car ce dernier n’était pas prêt à temps pour le M1 Ultra. Apple aurait donc pu jouer la sécurité en optant pour une solution éprouvée mais plus coûteuse plutôt qu’une technologie moins chère et plus naissante.

Le Mac Studio sera disponible à partir du 18 mars, avec un prix de départ de 3999 $, qui comprend 64 Go de mémoire unifiée et un SSD de 1 To.