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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 2013, Nvidia avait commencé à parler de proposer des licences pour ses technologies. Quelque chose que nous avions interprété, logiquement, en la volonté pour Nvidia de proposer des blocs d'IP pour les autres fabricants de SoC ARM. L'écosystème ARM fonctionne pour rappel sur un modèle ouvert, un designer de SoC comme Mediatek piochant dans le catalogue des différents acteurs, ARM proposant par exemple de nombreux cores CPU - les Cortex - mais aussi des GPU - les Mali - des interconnexions et des contrôleurs mémoires, tandis que d'autres comme Imagination Technologies proposent plus spécifiquement des GPU (les PowerVR). Le designer de SoC assemble ces blocs (payant les licences nécessaires), parfois avec des blocs d'IP propres pour terminer son design de puce, qui sera fabriqué chez un fondeur tiers comme TSMC par exemple.

Nvidia proposait à l'époque ses SoC Tegra en accolant des blocs CPU développés par ARM à ses propres blocs GPU GeForce. Les dernières générations avaient cependant reçu un accueil frileux auprès des constructeurs de smartphones et de tablettes, le marché des SoC étant excessivement compétitif (Depuis, Nvidia s'est recentré en fabricant ses propres produits et en visant le marché automobile ou les contraintes de puissance, souvent pointés comme problématiques, sont moins importantes). Le nom officieux de la licence (« licence kepler ») semblait confirmer la volonté de Nvidia.

En coulisse cependant, Nvidia tentait de négocier un tout autre type d'accord auprès des constructeurs de SoC, souhaitant obtenir des royalties pour des brevets qu'ils jugeaient essentiels à la création de GPU, et qu'ils pensaient enfreints par leurs concurrents. Une stratégie lucrative dans le mobile lorsqu'elle réussit, on sait par exemple que Microsoft obtient de chaque constructeur de smartphone Android des royalties (un montant variable estimé à 3.41 dollars pour Samsung en 2013, et 5 dollars pour HTC ) pour certaines de ses technologies (comme le système de fichiers FAT32, plus de 310 brevets sont concernés d'après une liste ayant fuité en 2014 ).

Dans le cas de Nvidia, les négociations ont été infructueuses (et coûteuses, on notera par exemple qu'à compter de cette période, les GPU Nvidia ont complètement disparus des gammes Apple) qui ont culminé en septembre 2014 par un dépôt de plainte de Nvidia auprès de l'ITC (U.S. International Trade Commission). Cette plainte envers Samsung et Qualcomm demandait le retrait du marché américain de produits qui enfreignaient, selon Nvidia, leurs brevets.

Un des brevets "essentiels" de Nvidia concernait le Transform&Lighting, une technologie ayant disparue des GPU modernes

En octobre 2015, l'ITC avait statué de manière défavorable sur la plainte de Nvidia, un jugement que nous vous avions relaté en détail dans cet article. Le résultat de ce jugement avait été entériné définitivement en décembre : ni Samsung, ni Qualcomm, n'enfreignaient les brevets de Nvidia.

Bien que Samsung et Qualcomm étaient directement visés (parce qu'ils produisent les SoC et que ces derniers étaient visés par l'interdiction d'importation), techniquement ce sont les GPU ARM (Mali), Imagination Technologies (PowerVR) et Adreno (Qualcomm) qui enfreignaient potentiellement les brevets. Ce jugement empêche donc toute procédure du type de la part de Nvidia contre d'autres fabricants de SoC qui utiliseraient ces mêmes coeurs graphiques.

Conséquences coûteuses

En parallèle, Samsung avait bien évidemment contre attaqué Nvidia (et l'un de ses clients, Velocity Micro) auprès de l'ITC (la plainte est ici ). En décembre dernier, nos confrères de Bloomberg  rapportaient que l'ITC avait jugé en première instance que trois brevets de Samsung avaient été enfreints par Nvidia.

Un jugement définitif était attendu hier, pouvant entraîner dans la foulée une interdiction d'importation aux états unis de produits Nvidia. Cependant, comme le relate une fois de plus Bloomberg , quelques heures avant l'annonce définitive de l'ITC, Nvidia et Samsung ont annoncé un accord croisé de licence mettant un terme à leurs différentes procédures. Le communiqué  est particulièrement avare en détails, indiquant simplement qu'il se limite à quelques brevets (il ne s'agit pas d'un accord de licence croisé « large ») et qu'il n'y aurait pas eu de compensation additionnelle (comprendre financière) en contrepartie. Etant donné la position de faiblesse de Nvidia au moment de la négociation, on imagine que d'autres concessions ont été faites, mais ces dernières resteront, d'après le communiqué, secrètes.

Il était bien évidemment dans l'intérêt de Nvidia d'éviter un retrait du marché de ses produits. La plainte originale visait spécifiquement les tablettes Nvidia Shield, même si Samsung avait étendu le cadre de sa plainte à Biostar et ECS (on ne sait pas exactement pour quels produits). Nvidia va également pouvoir tourner la page de cette stratégie de « licence kepler » mal pensée dès l'origine.

Pour Samsung, dont le département légal est rôdé, la normalisation des relations entre les deux sociétés sera une bonne chose, d'autant que Nvidia semble travailler avec Samsung Foundries pour produire certaines de ses puces, quelque chose qui avait été noté dans un document administratif l'année dernière. Bien évidemment, Samsung Foundries a longtemps produit des puces pour Apple tout en entretenant des relations légales hautement conflictuelles, même si là aussi, ces deux dernières années, les deux sociétés ont progressivement  normalisé leurs relations .