Actualités processeurs

Lors d'une présentation organisée hier soir en marge du forum technologique d'Intel, AMD est revenu sur sa future architecture Zen. Mark Papermaster, Chief Technology Officer, a dévoilé quelques détails de plus sur ces processeurs très attendus.

De nombreux espoirs reposent sur cette architecture CPU Zen et, à l'approche de sa concrétisation, AMD va progressivement dévoiler de plus en plus de détails. AMD insiste lourdement sur le fait d'être reparti d'une feuille blanche, ce qui arrive de moins en moins souvent dans l'industrie, les évolutions étant en général progressives. Mais pour qu'AMD revienne dans la course une rupture radicale était nécessaire par rapport à Bulldozer et ses dérivés.

AMD réaffirme ainsi toute sa confiance dans l'architecture Zen et estime pouvoir revenir dans le segment x86 haute performances, allant même jusqu'à parler de sa "zone de confort historique". Une forte progression du taux d'IPC, +40%, et du rendement énergétique devrait permettre à Zen de mieux se positionner face aux CPU d'Intel.

 

 

Pour pousser autant le taux d'IPC, comme nous le savons déjà, Zen abandonne la structure de module et a recours au Simultaneous Multi-Threading (SMT), dont l'HyperThreading en est l'implémentation d'Intel. Mais ce n'est évidemment pas tout. Il est également question d'une nette amélioration du front-end. La prédiction de branchement évolue, comme c'est le cas à chaque nouvelle architecture CPU mais une modification plus importante concerne l'ajout d'un cache pour les micro-ops dont étaient dépourvus ses précédents CPU, ce qui pouvait donner un avantage important au front-end des CPU Intel.

AMD communique peu de détails sur les buffers exploités par ce nouveau front-end mais indique que la fenêtre d'instructions pour le scheduler a été élargie de 75%, ce qui va également participer à faire progresser le taux d'IPC. AMD n'a cependant toujours pas clarifié quelle part de ce gain d'IPC concernera le mono-thread et indique que ces détails seront communiqués plus tard.

Pour accompagner ce renforcement du front-end, Zen se muscle également côté unité d'exécution. Contrairement à ce que fait Intel, AMD semble avoir conservé de Bulldozer une séparation entre l'ordonnancement des opérations sur les entiers et sur les flottants. Du côté des entiers on retrouve 6 ports d'exécution (4 ALU + 2 AGU) contre 4 précédemment (4 ALU/AGU). Du côté des flottants le schéma laisse entrevoir 2 FMUL et 2 FADD mais AMD n'en dit pas plus sur ce dont sont capables des unités d'exécutions. Dans un autre document, AMD parle cependant d'une largeur limitée à 128-bit pour son unité de calcul sur les flottants, un compromis adapté au marché visé selon le fabricant.

AMD a également fait progresser sa structure de caches. Le cache L1D est doublé et passe de 16 à 32 Ko. Le L1I redescend par contre à 64 Ko alors qu'il était monté à 96 Ko à partir de Piledriver, mais n'est plus partagé par 2 coeurs un sein d'un module. Le L2 est par contre réduit à 512 Ko par coeur alors que le L3 reste à 1 Mo par coeur, soit 8 Mo au total. Difficile de conclure à une nette évolution sur base de ces quelques informations simplifiées, mais AMD parle d'une bande passante par coeur qui pourrait aller jusqu'à être multipliée par 5.

Pour aller plus loin que quelques slides, AMD a fait une première demonstration de performances en comparant un CPU Summit Ridge, Zen 8 coeurs / 16 threads, à un CPU Broadwell-E Core i7 6900K. Les 2 puces étaient cadencées à 3 GHz et équipées d'une mémoire similaire. Sous Blender, qui profite pleinement du multi-threading, Zen était légèrement devant tout en consommant un petit peu moins selon AMD.

Une autre démonstration a été organisée sur une plateforme serveur 2P avec 2 CPU au nom de code Naples. Une manière pour AMD de confirmer officiellement la version 32 coeurs / 64 threads de Zen dont nous vous parlions il y a 6 mois. Ces CPU Naples sont prévus pour le second trimestre 2017. AMD précise en même temps avoir en quelque sorte mis de côté le développement de CPU ARM, estimant que ce marché n'a pas explosé comme prévu et que c'est du côté x86 qu'il y a le plus de potentiel.

Concernant la disponibilité des premiers CPU Zen, Summit Ridge, destinés à la plateforme AM4, AMD parle toujours du premier trimestre 2017 avec une possibilité de petits volumes fin 2016 si toutes les étoiles s'alignent. AMD ne communique rien en terme de fréquence ou encore de tarif, mais visiblement confiant dans ses prestations, AMD précise que Summit Ridge lui permettra de revenir à des niveaux de performances bien supérieurs à ce dont sont capables ses CPU actuels et donc de viser des segments tarifaires que la société a été forcée de déserter depuis de bien longues années. A noter qu'AMD indique, sans préciser de date, que l'architecture Zen sera ensuite suivie de Zen+ avec à la clef de nouvelles améliorations d'IPC.

Plus de détails devraient être communiqués la semaine prochaine à l'occasion du forum Hot Chips.

Vous pourrez retrouver la présentation complète ci-dessous :

 

 

ARM l'a confirmé par un post de blog  : Intel Custom Foundry, l'activité fabrication tiers d'Intel, est désormais détentrice d'une licence ARM Artisan pour le 10nm !

Il faut rappeler qu'Intel est plutôt un cas à part dans le monde des semi-conducteurs, étant l'une des rares sociétés à disposer de ses propres usines, utilisées quasi uniquement pour la production de ses propres puces. La plupart des autres acteurs du marché ont migré vers la séparation de l'activité design d'un côté (on parle de sociétés fabless, c'est le cas dans le monde du GPU avec AMD et Nvidia), et de l'autre la fabrication dans des sociétés tierces spécialisées (on parle de foundry, la plus connue étant TSMC qui fabrique des puces pour de multiples clients).

Avec la difficulté de la mise au point des nouveaux process de fabrication, qui n'a fait qu'empirer ces dernières années, il est de plus en plus complexe pour une société à elle seule de justifier l'investissement nécessaire pour faire évoluer sans cesse ses usines. Qui plus est, la réduction de la taille des transistors fait que la capacité des usines augmente d'année en année, et qu'il faut disposer de très larges volumes de puces à produire, au risque de voir ses usines tourner à vide.

Un casse tête qui aura poussé plusieurs sociétés à se séparer de leurs usines (pour des raisons différentes) d'abord AMD en 2009 (créant GlobalFoundries) et plus récemment IBM (dont l'activité fabrication à été rachetée elle aussi par GlobalFoundries).

Depuis quelques années, en plus de fabriquer ses propres puces dans ses usines, Intel a décidé d'entrer très timidement, en 2010, sur le marché des fondeurs tiers en ouvrant son process à de petites sociétés qui n'étaient pas en concurrence directe avec ses produits (le premier client était Achronix, designer de FPGA en 22nm). D'autres clients ont suivi, principalement sur les FPGA, le client le plus connu d'Intel ayant été Altera... même si au final Intel aura décidé de racheter son client à la mi-2015 !

Pour Intel, la nécessité d'ouvrir ses usines est un casse tête. D'un côté, la société tente d'être présent sur tout les marchés, en déclinant le x86 - technologie "maison" sur laquelle la concurrence est limitée - à toutes les sauces et avec un soupçon de recyclage, que ce soit avec des produits serveurs spécialisés comme les Xeon Phi basés sur des Pentium pour leur première génération, ou les Quark dédiés à l'embarqué et utilisant une architecture de 486 datant d'une bonne vingtaine d'années !

Si l'envie de la société d'être présente sur tous les marchés est là, en pratique les succès ne sont pas systématiquement au rendez vous, Intel ayant par exemple massivement raté le marché des smartphones. Cumulé à la baisse continue des ventes sur le marché historique des PC, l'ouverture des usines à des clients tiers se dessine de plus en plus comme une nécessité pour Intel, même si l'avouer semble impossible à la société, qui continuait donc d'envoyer des signaux mitigés aux possibles futurs clients de son activité fabrication.

Avec l'annonce d'aujourd'hui, les choses sont - peut être - en train de changer puisque la prise de licence ARM par Intel est tout sauf anodine. Ce n'est pas la première fois qu'Intel fabriquera des SoC ARM, on l'avait vu avec Altera qui utilisait un core ARM dans un usage très spécifique.

La licence Artisan Physical IP  inclut en effet toutes les briques nécessaires pour la création de puces ARM de tout types. Il s'agit de tous les blocs de base avec des bibliothèques haute densité et haute performance de transistors logiques,et également tout le nécessaire pour les différents types de mémoire. La licence inclut surtout POP IP, qui est pour rappel l'idée qui fait le succès d'ARM : permettre l'utilisation de blocs interchangeables et compatibles pour créer des puces custom. Ainsi un client peut choisir d'utiliser des coeurs CPU dessinés par ARM (les gammes Cortex) ou créer ses propres coeurs (c'est le cas d'Apple et plus récemment de Nvidia), de choisir un GPU (que ce soit les Mali d'ARM, ou les populaires PowerVR d'Imagination Technologies), et également de choisir son fournisseur pour les interconnexions.

Concrètement, Intel va donc "porter" ces bibliothèques d'ARM aux particularités de son futur process 10 nm, ce qui permettra aux partenaires d'ARM de porter à leur tour - s'ils le souhaitent - leurs blocs POP IP. ARM et Intel travailleront conjointement pour le portage de deux futurs blocs CPU ARM Cortex-A (probablement un autre successeur 10nm de l'A72, voir l'annonce de l'A73 en 10nm lui aussi), la déclinaison que l'on retrouve dans les smartphones et tablettes.

Faut il y voir un virage pour Intel ? Fabriquer des puces ARM pour smartphones, ce qu'ils feront pour LG (nouveau client annoncé dans la foulée) va forcément à l'encontre des ambitions internes d'Intel d'imposer le x86 sur mobile. Car si un peu plus tôt dans l'année Intel avait décidé d'annuler sa nouvelle génération de SoC pour smartphones (Broxton et SoFIA), le constructeur continuait en interne à travailler sur les générations suivantes tout en essayant de développer dans l'intérim son activité modem (Intel aurait possiblement gagné le marché du modem du prochain iPhone). A l'heure où ARM augmente ses ambitions pour aller attaquer le marché juteux des serveurs, on peut se demander jusqu'où ira réellement l'ouverture d'Intel.

Un futur CPU ARMv8 24 coeurs de Qualcomm

En fabriquant des puces concurrentes, Intel s'ouvre à des comparaisons directes qui pourraient être assez défavorables à ses architectures x86, assez peu adaptées à la basse consommation. L'avantage supposé du process d'Intel, s'il existe, ne pourra plus jouer en la faveur de ses propres solutions pour compenser un éventuel déficit architectural. La structure de marges d'Intel, là aussi très différente de celle des fondeurs tiers, posera là aussi rapidement problème.

Qui plus est, en obtenant la licence Artisan d'ARM, Intel va devoir partager tous les détails techniques, y compris les plus secrets, de son process en ce qui concerne les règles et les dimensions exactes des transistors, ce qui va l'exposer là aussi à une comparaison directe avec les autres acteurs installés du milieu (comme TSMC et Samsung). Il faudra un peu de temps pour mesurer les conséquences concrètes de tout cela, car cet accord ne concerne que le 10nm, un process pour rappel en retard et qui n'est prévu chez Intel que pour la fin de l'année 2017 en version mobile. Les dernières nouvelles du 10nm, sur lequel Intel ne communique pas, n'étaient pour rappel pas particulièrement rassurantes avec l'arrivée possible sur sa roadmap de puces 14nm... pour 2018.

En début d'année, Microsoft avait publié un billet de blog surprenant , indiquant que non seulement les futurs processeurs d'Intel et d'AMD ne seraient supportés pleinement que par Windows 10, mais qu'en prime les plate-formes Intel Skylake (la dernière génération en date de processeurs d'Intel) ne disposeraient d'un support sous Windows 7 (et 8.1) que jusqu'en juillet 2017 !

Quelque chose que nous avions interprété à l'époque comme une bien lourde tentative d'inciter les OEM, les revendeurs, et les utilisateurs, à passer à Windows 10. La firme de Redmond ayant été pour le moins obscure sur ce que cette limite supposait, sous entendant dans son billet que seules les failles de sécurité les plus critiques feraient l'objet de patch.

Rapidement, Microsoft est revenu en arrière une première fois, rajoutant une année de "support" et repoussant cette limite à juillet 2018.

Aujourd'hui, Microsoft revient en arrière une deuxième fois, abandonnant définitivement l'idée d'un support sélectif de Skylake. Un nouveau billet de blog  indique que Microsoft fournira "tous les patchs" pour les plate-formes Skylake jusqu'à la fin du support officiel de Windows 7 (14 janvier 2020) et 8.1 (10 janvier 2023). Microsoft crédite ce changement à son "partenariat fort" avec Intel qui s'occupera de la validation des patchs, et aussi à la demande de ses clients entreprise.

Microsoft continue cependant d'indiquer que les futures plate-formes d'Intel et d'AMD comme Kaby Lake et Bristol Ridge ne seront "supportés pleinement" que sous Windows 10. On ne sait pas encore ce que cela veut dire, il serait étonnant qu'Intel et AMD ne proposent pas, par exemple, de pilotes chipsets pour Windows 7 et 8.1 pour leur prochaine génération.

Cette capitulation de Microsoft n'est pas forcément surprenante étant donné la frilosité historique des entreprises à passer à une nouvelle version de Windows. Combiné à la non percée sur le marché des smartphones avec Windows 10 Mobile et malgré l'utilisation de techniques peu admissibles d'un point de vue moral  (et légal ) pour forcer les mises à jour vers Windows 10, la société de Redmond à du revenir en arrière  sur ses objectifs d'atteindre un milliard de machines sous Windows 10 d'ici 2018.

Les changements de politique de Microsoft en matière de vie privée posent également question, la société utilisant désormais abondamment la "télémétrie", et Microsoft se réservant le droit "d'accéder, transférer, communiquer et stocker" vos données personnelles dans une liste de cas relativement large  (voir la section complète Reasons We Share Personal Data pour plus de détails), incluant par exemple la protection de la propriété intellectuelle de Microsoft !

On notera cependant qu'une grande partie de la télémétrie a été déployée sous Windows 7 et 8.1 via des mises à jour Windows Update. Si l'on pouvait désactiver manuellement celles ci, nos confrères d'Ars Technica  indiquaient hier que Microsoft ne proposera plus la possibilité pour Windows 7 et 8.1 de télécharger et choisir individuellement les patchs à partir d'octobre, proposant uniquement des bundles. Dans un premier temps, cela ne concernera que les nouveaux patchs de sécurité mais toutes les mises à jour seront concernées à terme.

C'était hier, ou plutôt en juillet 2006 (cf. dossier, publié un mois avant le lancement). Après 6 ans passés à faire évoluer son architecture Netburst introduite avec le Pentium 4, Intel mettait définitivement de côté cette architecture. Loin d'atteindre ses promesses initiales en termes de fréquence avec une consommation raisonnable, Netburst avait montré ses limites face aux Athlon 64 et surtout Athlon 64 X2. C'est AMD qui détenait alors le leadership en termes de performance, Intel devant se contenter de jouer sur le rapport performance/prix.

Une situation qui poussa Intel à lancer le chantier d'une nouvelle architecture desktop plus efficace, dont les bases ont été posées avec l'architecture Mobile, dérivée de P6 et dont le premier représentant fut le Pentium M Banias lancé en mars 2003. Un peu plus de trois ans plus tard, Intel lançait donc l'architecture Core et les processeurs Core 2 Duo tels que les X6800 ou E6600, avec le succès que l'on connaît.

Si Intel avait gardé la mainmise sur le marché OEM, au gré de pratiques pour lesquelles il a depuis été condamné, les Core 2 lui ont permis de reconquérir le marché de l'intégration "maison" largement acquit à AMD. Une situation qui perdure depuis, AMD ayant de son côté connu avec l'architecture CMT des travers qui ne sont pas sans rappeler Netburst, en espérant que Zen connaitra donc le même succès que Core !