Bonjour ! Dans mon dernier post, nous avons exploré le CPU, le 'cerveau' de l'ordinateur, ainsi que les architectures x86 et x64 et la compétition fascinante entre Intel et AMD. Aujourd'hui, dans la continuité de cette discussion, nous allons plonger profondément dans une autre architecture CPU puissante, qui a même poussé les éternels rivaux Intel et AMD à coopérer : ARM. Nous allons également évoquer brièvement le rôle crucial de Snapdragon et Raspberry Pi dans l'écosystème ARM.

1. Qu'est-ce qu'ARM ? La puissance d'une architecture basée sur RISC

ARM (Advanced RISC Machines) est, comme son nom l'indique, une architecture de jeu d'instructions de type RISC (Reduced Instruction Set Computing). Dans le post précédent, nous avons mentionné que x86 fonctionne selon l'approche CISC (Complex Instruction Set Computing), n'est-ce pas ? C'est ici que commence la force principale d'ARM.

  • RISC vs. CISC :

    • CISC (x86) : Conçu pour qu'une seule instruction puisse effectuer plusieurs tâches complexes, ce qui le rend flexible. Cependant, l'interprétation des instructions est complexe et la consommation d'énergie peut être relativement élevée.

    • RISC (ARM) : Réduit le nombre d'instructions et simplifie chaque instruction. Cela permet un traitement des instructions plus rapide et efficace, et surtout, une efficacité énergétique incroyable. Cela a été un atout majeur dans des environnements tels que les appareils mobiles où la durée de vie de la batterie est cruciale.

ARM ne produit pas directement de CPU, mais offre des licences de conception d'architecture. De nombreuses entreprises de semi-conducteurs comme Qualcomm, Samsung, Apple et MediaTek créent leurs propres CPU basés sur les conceptions d'ARM.

2. Snapdragon : le puissant SoC ARM de Qualcomm

Alors, qu'est-ce que Snapdragon ? Snapdragon est une gamme de produits de système sur puce (SoC : System on Chip) développée et commercialisée par Qualcomm.

  • Qu'est-ce qu'un SoC ? Un SoC intègre non seulement le CPU, mais aussi le GPU (unité de traitement graphique), le modem de communication, le processeur d'image (ISP), le processeur d'intelligence artificielle (NPU) et presque tous les composants essentiels au fonctionnement d'un smartphone, le tout sur une seule puce. Imaginez que l'ensemble de la carte mère de l'ordinateur est contenue dans une seule puce.

  • Basé sur l'architecture ARM : Le CPU qui constitue le cœur de Snapdragon est conçu sur la base de l'architecture ARM. Qualcomm reçoit une licence d'architecture d'ARM pour créer ses propres cœurs CPU personnalisés (par exemple, Kryo), ou utilise les cœurs standards fournis par ARM (par exemple, série Cortex-A) pour fabriquer ses SoC Snapdragon.

  • Samsung et Snapdragon : La gamme Galaxy de Samsung est également liée à Snapdragon. Bien que Samsung développe son propre SoC ARM appelé Exynos, il utilise aussi souvent les puces Snapdragon de Qualcomm pour ses smartphones Galaxy phares. En particulier, dans le passé, il y avait une séparation régionale entre Exynos et Snapdragon, mais récemment, en raison des performances supérieures des puces Snapdragon, de nombreux modèles intègrent désormais Snapdragon. En d'autres termes, Snapdragon n'est pas la puce ARM de Samsung, mais une puce ARM de Qualcomm utilisée dans ses produits.

Snapdragon se pique d'une part de marché écrasante sur le marché mondial des smartphones Android grâce à ses performances exceptionnelles, son efficacité énergétique et sa technologie de modem de communication.

3. ARM, conquérant le marché mobile au-delà de x86

Au début, ARM était principalement utilisé pour des systèmes embarqués et des appareils portables. Avec l'émergence des smartphones, l'influence d'ARM a vraiment commencé à se faire sentir. Tous les smartphones, qu'ils soient iPhone ou Android, intègrent des processeurs basés sur ARM.

ARM CPU close-up fantasy style

  • Efficacité énergétique : Un des éléments les plus cruciaux pour un smartphone est la durée de vie de la batterie. L'efficacité énergétique remarquable d'ARM répond parfaitement à cette demande.

  • Taille compacte et coût réduit : Grâce à la simplicité de l'architecture RISC, il a été possible de réduire la taille des puces et de diminuer les coûts de production.

Après avoir complètement dominé le marché mobile, ARM dépasse maintenant le simple cadre des puces mobiles. Des centaines d'appareils dans notre quotidien, y compris des dispositifs portables, des objets connectés (IoT), des téléviseurs intelligents, et des systèmes d'infodivertissement automobile, utilisent des puces basées sur ARM.

4. x86 vs. ARM : La nouvelle guerre sur le marché des PC et serveurs

Après avoir conquis le marché mobile, ARM étend maintenant son influence sur le marché des PC et serveurs, longtemps dominé par x86. En particulier, le passage d'Apple, en 2020, de l'architecture x86 d'Intel à son propre Apple Silicon (puces de série M) a permis à l'ARM de PC de briser les préjugés existants et d'attirer l'attention.

  • Arrivée sur le marché des PC :

    • Apple Silicon : Les puces ARM d'Apple, comme les M1, M2 et M3, affichent des performances étonnantes et une efficacité énergétique, provoquant des bouleversements sur le marché des PC. En particulier, leur performance élevée sur des ordinateurs portables sans ventilateurs constitue une différence claire par rapport aux ordinateurs portables basés sur x86.

    • Windows sur ARM : Microsoft collabore également avec Qualcomm (Snapdragon X Elite) pour développer des PC Windows basés sur ARM. Bien qu'il reste des défis en matière de compatibilité logicielle, le potentiel est immense.

  • Arrivée sur le marché des serveurs :

    • Informatique en cloud : Les puces serveur ARM, comme le processeur Graviton d'Amazon Web Services (AWS), sont de plus en plus utilisées dans les centres de données, offrant de grandes performances avec une consommation d'énergie réduite, ce qui permet de réduire les coûts d'exploitation.

    • Facilité de personnalisation : Le modèle de licence d'ARM permet aux entreprises de concevoir des puces sur mesure optimisées pour des charges de travail spécifiques.

Réaction du camp x86 : Intel et AMD commencent à ressentir la pression face à l'ascension d'ARM. Ces derniers continuent de travailler pour améliorer l'efficacité énergétique de leurs processeurs x86 et pousser les performances encore plus haut.

5. Le petit géant, Raspberry Pi, est aussi basé sur ARM !

Célèbre pour son ordinateur compact et bon marché, Raspberry Pi est également fondé sur l'architecture ARM. Initialement développé pour des fins éducatives, il est désormais largement utilisé dans des projets variés tels que l'IoT, l'automatisation domestique, les serveurs multimédias, et petits robots, rencontrant un immense succès.

  • Les coeurs ARM Cortex : Le cœur de Raspberry Pi provient d'un SoC fabriqué par Broadcom, qui intègre des cœurs CPU de la série ARM Cortex-A.

    • Par exemple, le Raspberry Pi 4 utilise un cœur ARM Cortex-A72, tandis que le plus récent Raspberry Pi 5 emploie un cœur ARM Cortex-A76.

  • Extension de l'écosystème ARM : Le succès de Raspberry Pi illustre que l'architecture ARM peut être exploitée non seulement pour des smartphones, mais aussi comme une potentiellement puissante plateforme de calcul général à bas coût.

6. ARM et x86, et les perspectives de l'écosystème CPU futur

Le marché des CPU aujourd'hui vit une époque fascinante où x86 et ARM coexistent et se livrent une compétition acharnée.

  • Maintien des forces respectives : x86 continue de conserver une forte position dans le domaine de l'informatique à haute performance, des jeux, et de certaines tâches spécialisées. En revanche, ARM connaît une croissance rapide sur les marchés mobile, embarqué, ainsi que sur les PC légers et serveurs où l'efficacité énergétique est essentielle.

  • Compatibilité logicielle : Pour que les systèmes basés sur ARM se généralisent, la question de la compatibilité logicielle doit être résolue. Bien que des technologies d'émulation comme Rosetta 2 se soient améliorées, il est essentiel que le développement d'applications nativement ARM s'intensifie. Une des raisons pour lesquelles beaucoup de jeux PC ne fonctionnent pas sur MacOS est que de nombreux développeurs de jeux créent leurs jeux pour une base d'utilisateurs axée sur l'architecture x86. Ainsi, le marché des CPU ARM doit encore bénéficier des efforts et contributions des entreprises de développement logiciel.

  • Systèmes hybrides : Dans le futur, nous pourrions voir des systèmes sous forme hybride combinant les avantages des deux architectures, ou divers types d'architectures optimisées pour certaines tâches coexister dans un environnement informatique plus varié.

Intel et AMD consolidant l'écosystème x86 face à l'ascension d'ARM, tandis qu'ARM étend également son influence tout en menant l'innovation. Nous attendons avec impatience les avancées technologiques incroyables que cette compétition passionnante engendrera.

Conclusion

Aujourd'hui, nous avons appris à connaître l'architecture ARM, le maître du marché mobile et un fort challenger dans les domaines des PC et des serveurs. Nous avons aussi examiné des acteurs clés de l'écosystème ARM comme Snapdragon et le petit mais puissant Raspberry Pi.

Utilisez-vous des dispositifs basés sur ARM ? Ou préférez-vous toujours les systèmes basés sur x86 ? Quelles architectures pensez-vous domineront l'informatique future ? Partagez vos avis dans les commentaires ! Je vous retrouverai dans un prochain post pour d'autres histoires IT passionnantes. Merci !