ARM vs Atom: la bataille pour la prochaine frontière numérique

Pour une fois, Intel sait ce que ça fait d'être l'opprimé.

Au cours des 25 dernières années, Intel est devenu le premier fournisseur de microprocesseurs pour l'informatique domestique et professionnelle, dominant un monopole virtuel sur le marché des processeurs de bureau, d'ordinateurs portables et de serveurs. Même Apple a rejoint la chorale.

Mais le PDG Paul Otellini ne se contente pas de s'arrêter là. Il imagine un monde dans lequel les puces Intel alimentent tous les appareils, du plus grand serveur au plus humble appareil multimédia - un «continuum de calcul» qui couvre de nombreux niveaux de puissance de processeur, tous unis par l'architecture x86 d'Intel.

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La clé de cette vision est Atom, l'entrée la plus récente de la gamme de processeurs Intel. Compact et extrêmement économe en énergie, Atom est déjà le premier processeur pour les ordinateurs netbook. Avec ses dernières versions ultra-basse tension de la puce, Intel est sur le point de faire descendre le x86 encore plus loin dans le continuum d'Otellini, loin des PC et dans le monde des combinés, des lecteurs multimédias, des téléviseurs intelligents et d'autres appareils électroniques numériques.

Ce ne sera pas facile. Intel est peut-être le roi régnant des PC et des processeurs de serveur, mais dans le monde des appareils mobiles, ce titre revient à un rival improbable: une petite société sans prétention appelée ARM Holdings, basée à Cambridge, en Angleterre.

La plupart des consommateurs n'ont même jamais entendu parler d'ARM. Vous ne verrez pas les campagnes publicitaires ARM dans les magazines ou à la télévision. Il n'y a pas d'autocollants proclamant "ARM Inside!" La société emploie moins de 1 800 personnes et, à 3 milliards de dollars, sa capitalisation boursière ne représente qu'une fraction de celle d'Intel. Mais ne vous y trompez pas, ARM et Intel sont sur une trajectoire de collision. Ce qui se passera ensuite pourrait déterminer la forme de l'industrie informatique pour les années à venir.

La prochaine frontière numérique

Considérez ceci: Intel a vendu sa 1 milliardième puce x86 en 2003. Son plus proche rival, AMD, a franchi la barre des 500 millions cette année. ARM, quant à lui, prévoit de livrer 2,8 milliards de processeurs rien qu'en 2009 - soit environ 90 puces par seconde. Cela s'ajoute aux plus de 10 milliards de processeurs ARM qui alimentent déjà les appareils aujourd'hui.

Prenez n'importe quel téléphone mobile et il y a 95% de chances qu'il contienne au moins un processeur ARM. Si le téléphone a été fabriqué au cours des cinq dernières années, faites-le à 100%; cela vaut aussi bien pour les combinés standard que pour les smartphones.

Il en va de même pour les lecteurs multimédias portables. Que l'étiquette indique Archos, iRiver ou Sony, c'est ARM.

Vous trouverez également des puces ARM dans les routeurs sans fil de D-Link, Linksys et Netgear; imprimantes de HP, Konica Minolta et Lexmark; calculatrices graphiques de HP et TI; Les appareils GPS de Blaupunkt, Garmin et TomTom; et d'innombrables autres appareils. Même le système d'information de vol du SpaceShipOne de Burt Rutan était alimenté par ARM.

Chacune de ces applications est une opportunité potentielle pour Intel, mais jusqu'à récemment, les puces x86 étaient généralement considérées comme trop gourmandes en énergie - et trop chères - pour une utilisation dans des applications embarquées. Atom est en train de changer cela, mais Intel doit encore convaincre les fabricants d'appareils qu'il peut être un aussi bon partenaire que l'écosystème ARM existant.

ARM: La souris qui rugit

Intel s'est hissé au sommet de l'industrie informatique à l'ancienne: se battre bec et ongles. Il garde jalousement ses conceptions de processeur. Même là où Intel concède sa technologie à d'autres sociétés - comme AMD -, elle est toujours en concurrence directe avec ces titulaires de licence pour les mêmes marchés.

ARM, en revanche, est une question de partenariat. Il ne possède aucune usine de fabrication et ne vend aucune puce sous sa propre bannière. Au lieu de cela, il concède ses conceptions de cœur de processeur à plus de 200 sociétés de semi-conducteurs dans le monde. Les principaux titulaires de licence américains sont Freescale, Marvell, Qualcomm et Texas Instruments.

Chaque titulaire de licence est libre de conditionner la technologie ARM avec ses propres modifications personnalisées et de commercialiser les puces résultantes sous sa propre marque. Par exemple, le processeur qui alimente l'iPhone 3G S est vendu sous le nom de Samsung S5PC100, mais à l'intérieur se trouve un cœur ARM Cortex A8 à 600 MHz couplé aux unités de traitement graphique, signal et multimédia propriétaires de Samsung.

C'est pourquoi il existe tant de types différents de processeurs ARM dans tant de types d'appareils différents. ARM n'est pas seulement un processeur unique; il s'agit plutôt d'un écosystème entier, comprenant non seulement des processeurs, mais également des outils de développement et d'autres technologies de connexion, permettant à de nombreux fabricants concurrents d'apporter une variété de produits pour servir diverses niches de marché, tous basés sur l'architecture ARM.

En particulier, cette flexibilité fait d'ARM une plate-forme idéale pour la construction de produits SoC (système sur puce) complexes et densément intégrés, qui combinent généralement des cœurs de processeur avec de la mémoire, des circuits de traitement du signal, des minuteries et des interfaces externes telles que USB et FireWire, entre autres composants. .

Intel entre dans l'ère Atom

Intel a vendu sa division XScale à Marvell en 2006, cependant, pendant une période de restructuration générale. À l'époque, un porte-parole de la société a décrit la division comme une "unité commerciale non performante" et est allé jusqu'à affirmer que le marché des ordinateurs de poche desservi par XScale n'était "pas un bon choix pour [Intel]".

Moins de deux ans plus tard, Intel a dévoilé la puce qui allait devenir Atom.

Atom est une toute nouvelle version de l'architecture x86. En collaboration avec le principal fournisseur de netbooks Asus, Intel a conçu la puce de A à Z pour offrir de bonnes performances à une tension extrêmement basse.

La conception la plus ancienne d'Atom était encore trop gourmande en énergie pour les appareils ultraportables comme les smartphones, mais elle a décollé sur le marché des netbooks comme une fusée. Aujourd'hui, les puces Atom alimentent plus de netbooks que tout autre processeur. Les nouvelles versions de la gamme Atom centrée sur les netbooks d'Intel ont augmenté la vitesse et ajouté des fonctionnalités, les derniers modèles offrant des cœurs doubles.

Mais Intel ne se contente pas de limiter Atom aux ordinateurs portables bas de gamme. Alors même que le marché des netbooks s'est accéléré, Intel a travaillé pour affiner Atom pour l'adapter à un nouveau créneau, encore plus bas dans le continuum proposé par Otellini. Selon les rapports, le dernier projet silencieux d'Intel, nommé Medfield, vise à produire une version de l'Atom qui est si petite et fonctionne à une tension si basse qu'elle peut être utilisée dans toute une gamme d'appareils électroniques grand public.

Et ce n'est pas tout. Là où, historiquement, Intel a fabriqué et vendu ses processeurs en tant que pièces standard, avec Atom, il tente quelque chose de nouveau. En mars, elle a signé un accord avec Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. qui permettra à TSMC et à ses clients de créer des produits SoC personnalisés basés sur des cœurs Atom. En d'autres termes, Intel emprunte une page tout droit sortie du playbook d'ARM.

La question de compatibilité

Bien que ARM ait acquis une acceptation presque universelle sur le marché des systèmes embarqués et supporte un écosystème de développeurs florissant, ce n'est pas sans défauts. Les programmeurs habitués au développement de logiciels PC plus traditionnels doivent apprendre de nouvelles astuces pour être productifs dans les environnements ARM.

Cela est dû en partie à l'histoire nouvelle d'ARM. Une conception de processeur unique basée sur RISC, ARM est issue de l'industrie informatique britannique décalée des années 1980. Il était compact et efficace principalement parce qu'il le fallait - ses soutiens britanniques n'avaient pas accès au genre de capital qui propulsait Intel au sommet de la Silicon Valley. Mais lorsqu'il est devenu clair que x86 dominerait le marché des PC au Royaume-Uni comme il l'avait fait en Amérique, la conception efficace d'ARM lui a rapidement valu une place de choix parmi les fabricants d'appareils numériques.

Atom, en revanche, est un processeur x86 à part entière. Il est plus petit et utilise moins d'énergie que les puces PC grand public d'Intel, mais il prend en charge l'ensemble d'instructions x86 et son modèle de programmation associé. Comme n'importe quel propriétaire de netbook peut l'attester, un processeur Atom peut exécuter n'importe quel binaire qui fonctionnera sur un Core 2 Duo sans modification, quoique plus lentement.

Intel estime que cette compatibilité plaira aux développeurs effectuant la transition des environnements PC vers les appareils mobiles. Cela signifie qu'ils pourront utiliser les mêmes compilateurs, outils et bibliothèques de codes pour créer des logiciels pour les appareils mobiles équipés d'Atom que pour les PC.

Cela ne veut pas dire que ARM manque de logiciel. Le catalogue des systèmes d'exploitation et des applications disponibles pour la plate-forme se développe depuis des décennies et comprend plusieurs distributions Linux complètes. Le système d'exploitation Android de Google fonctionne sur ARM, tout comme Chrome OS lors de sa livraison. Même certains éditeurs de logiciels commerciaux le prennent en charge; par exemple, Adobe a récemment annoncé qu'il expédierait simultanément des versions de Flash Player 10.1 pour ARM et Intel.

Cependant, ARM n'a pas une chose, c'est Windows. Alors que diverses versions de Windows CE fonctionneront sur des appareils ARM, Microsoft déclare qu'il n'a pas l'intention de porter l'article authentique. Et même si le système d'exploitation lui-même avait démarré, il ne serait pas très utile à moins que les principaux fournisseurs d'applications ne portent également leurs logiciels.

Certes, Windows est excessif pour de nombreuses applications embarquées. Mais l'incapacité à exécuter le système d'exploitation phare de Microsoft pourrait suffire à contrecarrer les projets d'ARM de concurrencer sur le bas de gamme du marché des netbooks.

Intel: Un bébé dans les bois?

Il n'y a pas si longtemps, à l'enversLe magazine a salué une société appelée Transmeta comme "la société la plus importante de la Silicon Valley". Son produit sonnait remarquablement similaire à Atom. Les processeurs Transmeta utilisaient une technologie propriétaire avancée pour exécuter le jeu d'instructions x86 d'une manière qui consommait beaucoup moins d'énergie que les puces Intel traditionnelles pour ordinateurs de bureau et portables.

Cependant, lorsque les premières puces Transmeta ont commencé à apparaître dans les ordinateurs portables grand public, elles ont été une déception. Les ordinateurs portables alimentés par Transmeta n'étaient pas beaucoup plus petits ou plus légers que les ordinateurs standards, mais leurs performances étaient nettement pires.

La catégorie netbook n'existait pas à cette époque et la technologie des batteries était moins avancée qu'aujourd'hui. Pour le public des acheteurs obsédé par le gigahertz, les minutes que la technologie de Transmeta a ajoutées à la durée de vie de leur batterie ne valaient tout simplement pas la peine de sacrifier les performances.

La situation est similaire aujourd'hui, ce n'est que maintenant que les consommateurs exigent à la fois des économies de vitesse et d'énergie. Qui se soucie si une puce utilise l'architecture x86, à condition qu'elle ait suffisamment de jus pour décoder la vidéo haute définition et ne videra pas la batterie avant la fin du film?

Les performances d'Atom sont bonnes, mais Intel n'a pas encore démontré de modèle avec des caractéristiques de puissance comparables à celles de la génération actuelle de puces ARM.

Pendant ce temps, ARM a récemment présenté une version de son processeur Cortex A9 fonctionnant à 2 GHz, prouvant que les puces ARM peuvent évoluer pour gérer des applications hautes performances. Et un produit ARM à venir promet de consommer un tiers de plus d'énergie que les offres actuelles.

Compte tenu des chiffres comme ceux-ci, le discours d'Intel sur une architecture x86 universelle pourrait finir par tomber dans l'oreille d'un sourd - d'autant plus que les programmeurs ARM ne manquent pas sur le marché de l'embarqué.

Que les jetons tombent où ils peuvent

Mais les poches profondes n'auront pas d'importance si Intel ne peut pas rentabiliser son activité Atom à long terme. Alors que ARM s'est installé sur le marché de l'embarqué depuis des années, Intel s'est habitué aux entreprises avec des marges plus élevées. Intel peut trouver qu'il n'a pas le courage de la bataille à venir.

Selon des sources, chaque processeur Atom coûte environ un dixième du prix de l'une des puces Penryn d'Intel pour les ordinateurs portables standard. Alors que ARM rend ses puces toujours plus rapides et plus polyvalentes, Intel sera obligé de faire de même avec Atom. Mais plus Atom devient puissant, plus les ventes d'Atom cannibaliseront les ventes de puces traditionnelles d'Intel à plus forte marge - ce qui amènera certains analystes à se demander s'il s'agit vraiment d'un marché sur lequel une entreprise avec le modèle commercial d'Intel peut réussir.

Mais alors, ce n'est pas comme si Intel avait le choix. La montée en puissance des netbooks, le déclin des ordinateurs de bureau, le mouvement informatique vert et l'explosion des smartphones indiquent tous un changement radical dans l'informatique. Intel peut accepter le changement, mais il ne peut pas l'arrêter.

Pour ARM et ses nombreux partenaires, cependant, le monde du futur d'Intel doit sembler être un endroit très familier.