Apple a décidé de lancer sa nouvelle puce M4 au sein des nouveaux iPad Pro. Après notre test du nouveau Magic Keyboard, nous avons bien évidemment voulu vérifier ce que cette nouvelle Apple Silicon avait réellement dans le ventre, permettant également d'imaginer ce qu'elle pourrait apporter aux prochains Mac qui en seront équipés.
Apple Silicon M4 : les caractéristiques
Cette nouvelle génération de puce Apple Silicon étrenne la seconde génération de gravure à 3nm de TSMC, permettant d'améliorer encore les performances ainsi que la consommation d'énergie à puissance équivalente par rapport à la génération précédente (avec une consommation deux fois moindre que le M2 à puissance équivalente selon Cupertino).
Premier changement d'importance pour cette puce M4, Apple a pu, entre autres grâce au nouveau procédé de gravure, caser 28 milliards de transistors et faire évoluer le nombre de cœurs CPU. Alors que les versions compètes des puces M1, M2 et M3 de base disposaient au mieux de 8 cœurs CPU (4 performants et 4 efficients), la puce M4 passe à 10 cœurs CPU en ajoutant 2 cœurs efficients.
Ces cœurs efficients sont pensés pour offrir de bonnes performances tout en consommant le moins possible, ce qui implique que malgré qu'il ne s'agisse pas des versions hautes performances, ces 2 cœurs supplémentaires vont tout de même avoir un impact assez important sur les capacités globales de la puce.
Comme Apple ne peut pas s'empêcher d'étager ses gammes à outrance, il faudra impérativement opter pour les iPad Pro équipés de 1 ou 2 To pour disposer de la puce M4 complète. En effet, les modèles en 256 et 512 Go devront se contenter d'un M4 avec 9 cœurs CPU (3 performants et 6 efficeints).
Dans la même veine, seules les versions avec 1 ou 2 To de stockage embarquent 16 Go de RAM, les versions disposant de moins de stockage se contenteront de 8 Go de mémoire unifiée. Pour les tests de cet article, nous disposons d'un modèle avec 1To de stockage, et donc d'une puce complète.
Du côté du GPU, Apple conserve une architecture avec 10 cœurs, comme sur les puces M2 et M3 complètes (le M1 se contentait de 7 ou 8 cœurs GPU, et les M2 et M3 sur les Mac d'entrée de gamme peuvent également être dotés de 8 cœurs GPU). Ce GPU prend en charge la gestion dynamique du cache afin d'utiliser au mieux la mémoire unifiée et l'accélération matérielle du ray tracing et du mesh shading.
Si la puce M3 dispose déjà des mêmes avancées pour le GPU, cela reste une nouveauté pour les iPad Pro qui sont passés directement de la puce M2 (qui n'est pas dotée du dynamic cashing et de l'accélération matérielle du ray tracing et du mesh shading) à la puce M4. Cela pourra donc faire une nette différence dans les programmes mettant à profit ces technologies, comme nous le verrons plus bas.
Côté Neural Engine, le NPU d'Apple (pour Neural Processing Unit, conçu pour accélérer les calculs liés aux algorithmes d'intelligence artificielle) conserve 16 cœurs. Toutefois cette nouvelle génération permettrait selon Cupertino à la puce M4 de disposer du plus puissant NPU du marché, capable d’effectuer jusqu’à 38 000 milliards d’opérations à la seconde, , bien plus que ce dont est capable actuellement l’accélérateur d’intelligence artificielle d’un PC IA (pour un SoC s'entend, et avant la sortie des puces concurrentes, dont le Snapdragon X Elite de Qualcomm qui semble particulièrement bien doté sur ce point).
Enfin, la bande passante de la mémoire unifiée passe à 120 Go/s, soit 20 Go/s de mieux que sur les M2 et M3, certainement par le biais de puces de RAM disposant d'une fréquence revue à la hausse.
M4 : les performances !
CPU
Nos logiciels de tests nous permettent de constater que la puce M4 affiche une fréquence max de 4,40 GHz sur l'iPad Pro, contre 3,47 GHz pour la puce M2 de la génération précédente de la tablette, et 4,05 GHz sur les puces M3 que l'on trouve au sein des Mac.
Sur un seul cœur, la puce M4 fait tout simplement le ménage autour d'elle et s'offre avec 3 799 points, le meilleur score de toutes les puces du marché, y compris face au tout puissant Intel Core i9-14900KS (environ 3 300 points). Pour rappel, il s'agit d'un processeur pour machine de bureau trié sur le volet pour ses performances supérieures à la moyenne et lancé le mois dernier à 850 euros pièce, affichant une fréquence de 6,2 GHz et une consommation qui peut dépasser 400W pour la seule puce ! Chapeau Apple ! Lorsque tous les cœurs sont sollicités, notre puce M4 atteint un score de 14 611 points.
Si l'on compare avec les scores que nous avons obtenus avec les différentes générations de puce Apple Silicon (toutes en versions complètes avec tous les cœurs CPU), nous constatons un gain de 45% sur un seul cœur et 46,67% en multicœur par rapport au M2, soit à peu de chose près ce qu'a annoncé Apple lors de la présentation des iPad Pro M4.
Si l'on compare la puce M4 à la puce M1, nous obtenons un gain de 62,97% sur un cœur et 77,1% en multicœur. Dans le même exercice et face à la récente puce M3, les scores du M4 représentent tout du même un gain de 19,8% sur un cœur et 22% lorsque tous les cœurs sont mis à profit. Rappelons qu'une évolution de plus ou moins 20% reste très intéressante, voire impressionnante d'une génération sur l'autre, surtout lorsque ces dernières s'enchaînent très rapidement comme chez Apple.
Bien entendu, la puce M4 dispose désormais de 10 cœurs CPU, contre seulement 8 sur les générations précédentes, ce qui implique de fait un gain en multicœurs.
GPU
Le nouveau GPU à 10 cœurs de la puce M4 s'offre sur notre modèle un score Metal de 53 585 points.
Face au M2 de l'iPad Air, le GPU du M4 offre un gain de 27,4%, et de 12,57% lorsque on compare le score de la dernière puce à celui obtenu avec le M3. Le gain reste intéressant d'une génération sur l'autre, bien que moins élevé que ce qu'annonce Apple. En effet, Cupertino évoque un GPU jusqu'à 4 fois plus performant dans l'iPad Pro M4 que dans la version M2, mais il s'agit d'un test qui met en avant l'accélération matérielle du ray tracing, absente sur le M2.
Afin de vérifier ce point nous avons lancé le test Solar Bay de 3DMark prenant en compte le ray tracing, et les résultats parlent d'eux même avec 6 940 points pour la puce M2 et 15 204 points pour la puce M4, soit un gain de 119% ! Si vous disposez d'Apps ou de jeux (ils sont malheureusement plus que rares) s'appuyant sur le ray tracing, la puce M4 du dernier iPad Pro offre bien un gain très important face à la version M2. Encore faudrait-il pouvoir l'exploiter.
J'ai également testé plusieurs jeux, dont Resident Evil Village, Resident Evil 4 Remake et Death Stranding, qui tournent tout à fait convenablement sur l'iPad Pro M4 (avec un framerate constant, certainement autour de 30 ips -je n'ai pas les moyens de vérifier ce point sur iPad- avec quelques très rares et brèves baisses, mais une définition souvent peu élevée, loin de la valeur native de la dalle).
Toutefois, il faut bien l'avouer, il n'y a pas un gain flagrant par rapport à la version M2. Peut-être faudra-t-il attendre des mises à jour permettant de revoir à la hausse les réglages graphiques (souvent un point laissé de côté sur les versions iPad et iPhone des jeux) afin de tirer la substantifique moelle de cette nouvelle puce.
Neural Engine
Lorsque l'on évoque l'IA, le Neural Engine de la puce M4 s'offre un score de 9 387 points sous Geekbench ML, soit un gain de 34,13% face à la puce M2 de l'iPad Air.
En mettant davantage de machines en perspective, le gain par rapport à la puce M3 dans le même exercice est de 16,95%. Cela permet de constater une évolution constante entre les différentes générations de puce Apple Silicon, sans toutefois de véritable révolution pour la dernière née.
Notons tout de même que la version complète de la puce M3 Max permet d'obtenir un score assez nettement plus élevé que celui du M4 (+16,32%), qu'un GPU dédié comme ma RTX 3080 reste encore loin devant (+47% face au M4) et que ce benchmark est encore en bêta, avec une stabilité dans les résultats qui n'est pas encore à la hauteur des autre versions de Geekbench.
Nous verrons bien si l'intégration de davantage d'IA au sein de ses prochains systèmes permettra à la puce M4 de réellement se distinguer sur ce point face aux générations précédentes.
Il semblerait qu'Apple ait fait du bon travail puisque sur un stress test, la puce M4 n'a pas dépassé les 42°, là où la M2 est montée à 46° dans les exactes mêmes conditions.
Non seulement la puce chauffe moins, mais elle offre de meilleures performances, y compris sur le long terme. Comme sur tous les appareils dépourvus de ventilation active, les performances baissent après seulement quelques minutes, mais le M4 s'en sort tout de même nettement mieux que le M2 à ce petit jeu avec une perte de 26% entre le meilleur score et le moins bon, contre 37,37% sur le M2.
L'avis de Mac4Ever
Apple enchaine les générations de puce à un rythme effréné, et parvient tout de même à offrir des hausses de performances substantielles, notamment grâce aux progrès constants de TSMC au niveau de la finesse de gravure. Cette puce M4 offre des gains intéressants, que ce soit sur le CPU, le GPU, la bande passante mémoire, le Neural Engine, le tout avec une chauffe contenue. Nous ne pouvons que saluer le travail des équipes de Cupertino en charge des puces Apple Silicon.
Nous attendons donc avec impatience de pouvoir retrouver cette puce et ses déclinaisons plus puissante, Pro, Max, Ultra, et pourquoi pas enfin Extrême, au sein de la gamme de Mac. Toutefois, la concurrence est loin de se croiser les bras, et la course aux puces capables de faire face aux exigences de calculs d'une IA générative de plus en plus présente fait rage. Que ce soit chez Intel, AMD, Nvidia ou encore Qualcomm, les NPU prennent de l'importance, au point de devenir aussi cruciaux que les CPU et GPU traditionnels. Cette saine concurrence a du bon, et devrait comme d'habitude profiter au final à l'utilisateur, quel que soit son système de prédilection.
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