Résumé :
Il semble que les puces pour téléphones portables ne soient plus passionnantes depuis longtemps ? Ces dernières années, à la fin de la conférence d'automne, nous pouvons toujours entendre des chiffres tels que "un autre pourcentage d'amélioration", mais l'expérience derrière ces chiffres est souvent difficile à décrire. Passez encore quelques minutes à courir et vous pourrez le voir, mais si vous voulez vraiment que tout le monde le « ressente », c'est toujours à une couche. Jusqu’à l’apparition de la puce A20 Pro cette année.
Il s'agit d'une puce qui vous fait véritablement « ressentir » un saut de performances : elle apporte non seulement une augmentation en pourcentage des scores de course, mais une révolution technique qui remodèle fondamentalement l'expérience mobile.
2 nm : suprématie des processus dans les téléphones mobiles fins et légers
"Le processus 2 nm nous permet d'augmenter la densité des transistors, d'améliorer l'efficacité énergétique et d'améliorer encore les performances. Il apporte de grandes améliorations à l'ensemble du système." Dan Murray, vice-président de l'ingénierie des puces d'Apple, a déclaré lors de la présentation de l'A20 Pro.
A20 Pro est le premier SoC pour téléphone mobile d'Apple utilisant la technologie de traitement 2 nm. Il s'agit d'un nombre important, et le nombre plus petit pour la technologie de traitement signifie que davantage de transistors peuvent être entassés dans la même zone de puce tout en leur permettant de fonctionner à des tensions plus faibles.
C'est crucial pour les petits appareils tels que les téléphones portables qui sont alimentés par des batteries et disposent d'un espace limité pour la dissipation de la chaleur. Mais 2 nm n’est pas la seule avancée de l’A20 Pro. La véritable avancée réside dans la reconstruction fondamentale de la « structure interne » de la puce – de l’empilement vertical à une conception « côte à côte ».
La révolution de la dissipation thermique dans le packaging des puces
Avant l'A20 Pro, toutes les puces de téléphones mobiles Apple de la série A utilisaient la technologie d'emballage PoP (Package-on-Package). Il s’agit d’empiler verticalement la mémoire SoC et DRAM. La puce mémoire est comme un couvercle de pot, appuyant sur le pot du SoC.
L'emballage PoP peut rendre la puce petite et compacte, économisant ainsi un espace interne précieux. Mais le coût est tout aussi évident. La mémoire est placée directement sur le SoC, ce qui gênera trois personnes.
En conséquence, l'A20 Pro s'est tourné vers une nouvelle technologie de packaging : WMCM (Wafer-Level Multi-chip Module, module multi-chip au niveau tranche). La technologie a été initialement activée sur les puces Mac de la série M et est maintenant introduite pour la première fois sur iPhone.
Le changement fondamental de WMCM est simple : au lieu d'empiler de la mémoire sur le SoC, placez-les côte à côte.
"Cela augmentera effectivement la taille, mais nous travaillons avec l'équipe système pour résoudre ce problème au niveau du système. Étant donné que le SoC est désormais directement connecté à la chambre à vapeur VC, l'avantage est qu'il est facile de dissiper la chaleur." Dan Murray a ajouté.
C'est comme si la marmite en fer (SoC) et le couvercle de la marmite (DRAM) étaient placés côte à côte sur la table, et la chaleur peut être rapidement dissipée.
Les quatre piliers de la conception thermique de l'iPhone
Si WMCM a changé la « forme » de la puce, alors le système de dissipation thermique construit autour d'elle par Apple a véritablement réalisé un changement qualitatif de « peut dissiper la chaleur » à « peut dissiper la chaleur ».
Vue interne de la chambre à vapeur et de l'arrière de la batterie de l'iPhone 18 Pro
Banafsheh Barabadi, responsable principal de la conception thermique chez Apple, a résumé le système en « quatre piliers » :
1) Chemin de dissipation thermique directe SOC, 2) Matériau d'interface thermique en métal sur mousse, 3) Chambre à vapeur VC avec une zone de dissipation thermique trois fois supérieure à celle de la série iPhone17 Pro, 4) le premier fond de panier d'écran en cuivre nano-jumelé de l'industrie utilisé dans les téléphones mobiles.
"Grâce à ces quatre piliers, les performances de refroidissement soutenues ont été considérablement améliorées. Par rapport à l'iPhone 17 Pro, les performances soutenues du GPU de l'iPhone 18 Pro se sont améliorées de 40 %. Par rapport à l'iPhone 16 Pro, les performances soutenues ont presque doublé." » dit Banafsheh.
Qu'est-ce que cela signifie ? Lorsque vous exécutez des jeux à forte charge comme « Genshin Impact » sur votre téléphone, filmez des vidéos 4K ProRes ou utilisez les fonctionnalités d’IA sur l’appareil, l’iPhone 18 Pro peut maintenir des performances optimales pendant une longue période sans limitation – ce qui était presque impossible dans le passé.
L'ADN de la série M : l'intégration technologique multiplateforme
Une autre arme secrète de l'A20 Pro vient de son « héritage » : il s'inspire largement de l'expérience de conception des puces de la série M sur Mac.
"Nous sommes une équipe de puces. Les modules de base tels que le processeur, le GPU et le moteur de réseau neuronal Apple sont en fait conçus ensemble. Ils peuvent ensuite être étendus à différents produits et utilisés sur Apple Watch, iPhone, iPad et Mac." Dan Murray a présenté.
En d'autres termes, les puces de la série A utilisées par Apple dans les téléphones mobiles et les puces de la série M utilisées dans les ordinateurs sont l'œuvre d'un groupe de personnes.
Plus précisément, l'A20 Pro dispose de plusieurs technologies clés multiplateformes :
Les super cœurs arrivent sur iPhone pour la première fois : ces très grands cœurs utilisés à l'origine sur les Mac ont été réajustés sur l'A20 Pro pour s'adapter aux contraintes thermiques et électriques de l'iPhone. Ils offrent des performances similaires à celles d'un ordinateur de bureau pour les charges de travail en rafale courte telles que le démarrage d'applications et le chargement de pages Web.
Conception de moteur à double réseau neuronal : A20 Pro est équipé pour la première fois de deux moteurs neuronaux indépendants à 16 cœurs, avec un total de 32 cœurs. Ils peuvent fonctionner indépendamment ou collaborer en « mode liaison » pour obtenir un débit plus élevé à des tensions plus faibles. Ceci est essentiel pour les charges de travail d’IA finales telles que Siri, la photographie informatique et la génération d’images.
La bande passante mémoire a augmenté de 50 % - étendue de l'interface LPDDR5 64 bits à l'interface LPDDR5X 96 bits, offrant un débit de données plus élevé pour les charges de travail gourmandes en mémoire (telles que les jeux, l'inférence IA).
GPU à sept cœurs : les performances graphiques sont améliorées de 40 % par rapport à la génération précédente. Il est équipé d'un accélérateur neuronal GPU de deuxième génération pour améliorer encore les capacités de génération d'images.
Ce partage de technologie « totalement écologique » fait de l'A20 Pro non pas une puce isolée, mais une extension de l'ensemble des capacités du système matériel Apple du côté mobile. Il a également considérablement amélioré les capacités d’IA de la série iPhone 18 Pro.
Dan Murray a mentionné la réflexion sous-jacente d'Apple sur l'IA : "Toutes les charges de travail d'IA n'ont pas les mêmes exigences informatiques. Le CPU, le GPU et l'ANE doivent tous être impliqués. Le framework Core AI aide les développeurs à mapper différentes tâches d'IA sur l'unité de calcul la plus appropriée et à exploiter pleinement les avantages de chaque élément matériel."
Conception invisible, expérience visible « Chez Apple, réduire la température de surface de la zone de préhension et augmenter la durée de charge soutenue sont en fait deux expressions du même objectif. Parce que notre objectif est de permettre aux utilisateurs d'avoir la meilleure expérience lors de toutes les opérations. » - Lorsque nous avons posé des questions sur l'objectif principal de cette génération de conception thermique, Banafsheh a répondu.
La stratégie d'Apple repose sur une approche à deux volets : tout en améliorant la capacité de refroidissement du système, tout en optimisant l'efficacité énergétique de la puce.
Toutes les décisions prises par les équipes concernées d'Apple, de la chambre à vapeur VC de deuxième génération à l'utilisation de matériaux en cuivre nano-jumelés, visent à permettre à la chaleur dans la zone de préhension de l'utilisateur de se dissiper le plus rapidement possible, tout en garantissant que la puce dispose d'une marge suffisante pour obtenir de meilleures performances durables.
Vue interne avant de la chambre à vapeur de l'iPhone 18 Pro
Le résultat de ce concept de conception est que même si l'iPhone 18 Pro supporte une charge de performances plus élevée, la température de la zone de maintien de l'utilisateur est plus contrôlable. Vous pouvez exécuter des jeux à grande échelle en douceur pendant une longue période sans baisser la fréquence, et vous n'aurez pas l'impression de pouvoir faire frire un œuf lorsque vous jouez à des jeux.
"Ce qui me rend le plus fier, c'est que l'utilisateur soit réellement invisible. C'est aussi l'une des intentions originales de notre conception." Banafsheh a parlé de ce système de refroidissement.
C'est très "Apple" - ils espèrent que les utilisateurs ne se soucient pas de la zone des chambres à vapeur VC ou de la microstructure du cuivre nano-jumelé. Ils veulent que les utilisateurs sachent une seule chose : ce téléphone est vraiment stable.
La philosophie des produits Apple a toujours été de cacher la complexité dans les détails, rendant l'expérience naturelle et fluide. Il en va de même pour l'A20 Pro : vous n'avez pas besoin de comprendre ce que signifie le processus 2 nm ou comment fonctionne WMCM. Tout ce que vous devez savoir, c'est que l'ouverture des applications est plus rapide, les jeux sont plus stables, les photos sont prises plus facilement et le montage vidéo n'est plus bloqué.
C'est l'essence même de l'A20 Pro : ce n'est pas une carte de visite technique à montrer, mais une révolution silencieuse et sereine dans l'expérience utilisateur.
La voix de l'ingénierie d'Apple
Du processus 2 nm au packaging WMCM, des moteurs neuronaux doubles aux quatre piliers majeurs de dissipation thermique, chaque avancée technologique de cette génération de puces n'est pas un jeu de paramètres isolé, mais un ensemble complet d'ingénierie système.
Une logique produit très « Apple » se cache également ici : partir de l'expérience qui intéresse vraiment les utilisateurs, puis utiliser les capacités de l'ensemble du système produit pour la résoudre.
De ce point de vue, l'A20 Pro n'est pas seulement un rapport technique de l'équipe des puces Apple, mais aussi une redéfinition de l'ensemble du secteur de l'informatique mobile. Alors que le camp Android débat toujours de la stratégie de planification « cœur ultra-large + grand cœur + petit cœur », Apple a discrètement intégré une architecture de performances au niveau du bureau, un accélérateur d'IA auto-développé et une solution de dissipation thermique unique dans l'industrie dans un téléphone mobile de moins de 9 mm d'épaisseur.
C'est peut-être la raison pour laquelle l'iPhone 18 Pro est si différent : il permet aux gens de réaliser pour la première fois qu'un téléphone mobile peut être si rapide et pourtant si calme en même temps.
Et peut-être que seul Apple peut le faire.
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