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ARM – qui fait quoi : la théorie (1)

Image 1 : ARM - qui fait quoi : la théorie (1)La semaine prochaine, nous allons vous proposer une série d’actualité sur les processeurs ARM. En effet, les puces ARM sont de plus en plus populaires et si elles sont pour le moment cantonnées dans des appareils où la consommation est une contrainte, elles pourraient tout à fait se retrouver dans de l’informatique « de bureau » dans les prochaines années.

L’idée de la série d’actualité est de présenter les puces qui sont intéressantes pour le public de Tom’s Hardware, constructeur par constructeur. C’est forcément réducteur, les puces ARM étant utilisées dans énormément d’appareils, mais nous allons nous concentrer sur les modèles qui ont une « visibilité » actuellement, c’est-à-dire les modèles utilisés dans les smartphones, les consoles de jeux et les tablettes. Il existe bien d’autres domaines où les puces ARM sont utilisées, nous le savons, mais l’intérêt reste moindre pour notre ligne éditoriale.

ARM, c’est quoi ?

ARM (Advanced RISC Machine) est une société anglaise à l’origine de l’architecture du même nom. La société a été fondée en 1990, c’est une coentreprise entre Acorn Computers, Apple Inc. et VLSI Technology. À l’origine, les processeurs ont été conçus pour les ordinateurs Acorn, mais la société a décidé de licencier sa technologie, ce qui a permis l’utilisation des processeurs ARM dans énormément de domaines. ARM ne produit pas de processeurs, la société ne fait que de la conception et vend ensuite des licences à d’autres compagnies, qui intègrent les processeurs dans des puces, généralement des SoC.

Qui ? Quoi ? Comment ?

Pour chaque constructeur, nous allons détailler les puces vedettes et prendre trois points en compte pour notre présentation. Les puces ARM étant généralement intégrée dans des SoC (System on a Chip), nous allons détailler le type de CPU utilisé et le type de GPU utilisé. Ce sont deux points importants pour définir les performances d’un SoC à base d’ARM. Ensuite, nous allons aussi détailler qui grave et produit le SoC, ce qui n’est pas trivial. Expliquons.

Le CPU

ARM est parfois comparé à Intel, mais le fonctionnement de la société n’est pas le même. Là où Intel conçoit, produit et vend ses processeurs en architecture x86, ARM ne fait réellement que de la conception. Et si Intel a de la concurrence (AMD, Via, etc.), cette concurrence conçoit elle-même ses processeurs, avec une licence sur le jeu d’instructions x86 mais pas sur les CPU. Intel proposait — à une époque — de licencier totalement un processeur, mais ça fait très longtemps que la société ne le propose plus. ARM, a contrario, vend des licences sur son jeu d’instructions, mais aussi sur des processeurs. Typiquement, les constructeurs ont le choix entre intégrer un core de type ARM11, Cortex A8 ou Cortex A9 (dans ce qui nous intéresse) ou concevoir un CPU compatible ARMv6 ou ARMv7. Le choix dépend du constructeur et de ses besoins, mais la majorité des puces ARM haut de gamme utilisent un core d’origine ARM.

Le GPU

Lapartie graphique est de plus en plus importante dans les SoC ARM. Android, QNX ou iOS utilisent de plus en plus les fonctions des GPU intégrés dans les SoC et comme le jeu semble devenir un marché (très) important sur les smartphones et les tablettes, la puissance de calcul en 3D et les fonctions supportées prennent une importance énorme. Si ARM propose un GPU, avec sa gamme Mali, les différents constructeurs de SoC préfèrent généralement utiliser des puces provenant de « grands » noms de la 3D. Certains — comme NVIDIA — utilisent les compétences internes, mais la majorité utilise soit des puces d’origine ATi soit des puces d’origine Imagination (PowerVR). Et chaque constructeur propose différentes implémentations — comme dans les cartes graphiques de PC — de ses GPU.

Qui produit ?

Pour la production, c’est encore un autre problème. Certaines sociétés font des puces ARM sans qu’elles aient la possibilité de produire les puces directement, alors que d’autres ont les usines nécessaires. Et si les « grands » fondeurs comme TSMC sont mis à contribution, ils ne sont pas les seuls, Samsung est par exemple le fondeur d’Apple pour le processeur A4. Dans la pratique, le choix du fondeur est important, certains maîtrisant mieux les technologies de gravure que d’autres.