Couverture ElectroniqueS n°127

De plus en plus puissants, les processeurs à cœurs ARM tentent de s'immiscer dans les PC ultraportables et hybrides tournant sous Windows 10. I l n'est plus besoin de faire la preuve de la supériorité du rapport performances/ consommation des architectures Risc d'ARM sur les processeurs x86. Pourtant, ces derniers ont jusqu'ici résisté dans les ordinateurs tournant sous Windows grâce à leur puissance. La concurrence se fait toutefois de plus en plus pressante : d'un côté les processeurs à cœurs ARM pour smartphones progressent rapidement, avec des fréquences d'horloge en hausse et des modèles à six, huit, dix cœurs et plus, de l'autre Windows a su, depuis l'opus 7 du système d'exploitation de Microsoft, se faire moins gourmand en ressources. Pour l'utilisateur PC, rares aujourd'hui sont les applications limitées par le processeur (c'est plutôt le processeur graphique qui joue les goulets d'étranglement pour la retouche d'images, le montage vidéo et le jeu vidéo), et le grand public n'utilise guère les ordinateurs portables que pour des tâches bureautiques et la navigation sur Internet. Tous les voyants semblent donc au vert pour bâtir autour de processeurs à cœurs ARM des ordinateurs ultraportables et/ ou hybrides (c'est-à-dire capables de fonctionner aussi en mode tablette) privilégiant l'autonomie à la puissance de calcul et faisant tourner Windows par émulation. Après un premier galop d'essai l'an passé, ARM s'attaque résolument à ce marché en annonçant toute une plateforme de cœurs dédiés, que l'on devrait retrouver dans des appareils dès 2019. < Avec le Cortex-A76 et les cœurs graphiques associés, ARM tente d'atteindre un niveau de performances compatible avec les PC portables et hybrides tournant sous Windows. Architecture ARM dédiée aux systèmes Windows Le britannique entend bâtir ces processeurs PC autour du Cortex-A76, qui, dans une implémentation en 7 nm cadencée à 3 GHz, devrait offrir des gains de 35 % en performances, 40 % en rendement énergétique et 300 % en traitement d'algorithmes de type machine learning par rapport au modèle existant, à savoir un CortexA75 à 2,8 GHz en 10 nm. Ce cœur d'architecture ARMv8-A appartient à la seconde génération de cœurs équipés de la technologie DynamIQ, laquelle offre tout liberté de mélanger gros et petits cœurs, en l'occurrence Cortex-A76 et A55, en étendant donc les possibilités des architectures big.LITTLE précédentes. Jusqu'à huit cœurs peuvent désormais être regroupés en cluster, avec pour chaque cœur des caractéristiques de fréquence et de consommation différentes et la possibilité de passer rapidement d'une portion de logiciel à une autre. Plusieurs améliorations architecturales distinguent le Cortex-A76 : prédiction d'embranchement et précharge d'instructions découplées, décodage de quatre ou huit instructions par cycle, présence de trois unités arithmétiques et logiques (ALU) simples en plus d'une ALU multicycle, double moteur de traitement vectoriel (128 bits) et en virgule flottante, optimisation de la hiérarchisation en mémoire cache… Pour l'heure disponible dans la technologie 16FFC du fondeur taïwanais TSMC, le Cortex-A76 sera porté en 7 nm (process 7FF chez TSMC, mais aussi 7LPP chez Samsung) d'ici la fin de l'année. QUALCOMM VISE LES PC AVEC LE SNAPDRAGON 850 > Après quelques tentatives à base de Snapdragon 835, Qualcomm poursuit son offensive sur le marché des micro-ordinateurs portables avec le Snapdragon 850 Mobile Compute Platform, qui vise les ordinateurs à longue autonomie tournant sous Windows 10. > Présentée lors du récent Computex, cette plateforme fabriquée en technologie 10 nm sera par exemple utilisée par Samsung dans des PC vendus d'ici la fin de l'année. Le processeur repose sur huit cœurs Kryo 385 (dérivés de l'architecture Cortex) poussés jusqu'à 2,96 GHz et intègre plusieurs avancées du dernier Snapdragon 845, comme le moteur d'accélération d'intelligence artificielle et le modem LTE/Wi-Fi amélioré X20. > Figurent également au menu un moteur graphique Adreno 630 supportant l'encodage 4K à 30 images par seconde, un DSP Hexagon 685, un processeur d'images Spectra 280 (traitement sur 14 bits, support de caméra jusqu'à 32 Mpixels), un amplificateur/ codec audio Aqstic et la technologie de charge rapide maison Quick Charge 4+. Pour le calcul graphique en 3D, ARM accompagne le CortexA76 du Mali-G76 à architecture Bitfrost. Ici, les améliorations vantées par l'anglais atteignent 30 % en performances et en consommation et 170 % en machine learning par rapport à un Mali-G72 synthétisé dans un process identique. Ces gains sont notamment dus à l'augmentation des lignes d'exécution par moteur (huit pour le G76 au lieu de quatre pour le G72) et au dédoublement du mapper de textures. Enfin, ARM a dévoilé le décodeur vidéo Mali-V76, capable de décoder un flux 8K à 60 images par seconde. Afin de soutenir le rythme imposé par ce format 8K qui réclame quatre fois plus de bande passante que le 4K, ARM a ajouté un second bus AXI et doublé le nombre de buffers de ligne, de 4096 à 8192. Le Mali-V76 s'avère même capable d'encoder en 8K, mais « seulement » à 30 images par seconde. Il est également en mesure de gérer des murs de vidéos en affichant simultanément quatre flux 2160p ou 16 canaux 1080p à 60 images par seconde.

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