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Après avoir annoncé il y a un an quasiment jour pour jour son architecture 64 bits ARMv8, ARM annonce aujourd'hui les Cortex A50, ses propres implémentations de l'architecture ARMv8 prévues pour le 20nm.

Deux modèles ont été annoncés, d'un côté le Cortex-A53 dédié aux applications très basse consommation (ARM l'annonce comme le plus petit processeur 64 bits au monde), et de l'autre un Cortex-A57 visant des applications plus rapides (smartphones et tablettes compris, mais aussi côté serveurs et laptops). Des puces qui succèderont respectivement aux Cortex-A7 et Cortex-A15 actuels, et à l'image de ces dernières, elles pourront être combinées pour créer une architecture big.LITTLE (voir notre article sur le sujet ). Côté fréquences, pas de précisions même si ARM évoque viser "plusieurs" GHz.

Plusieurs sociétés ont déjà annoncés avoir pris une licence pour ces cores, nous en parlions dans la nuit pour AMD, mais l'on retrouve aussi d'autres noms comme Broadcom, Samsung ou STMicroelectronics. D'autres sociétés, telles Qualcomm, Nvidia ou Apple disposent pour rappel directement d'une licence architecture qui leur permettra de créer s'ils le souhaitent leurs propres implémentations autour de l'architecture ARMv8. Côté disponibilité, à l'instar de ce qui avait été annoncé hier par AMD, ARM vise 2014 sans plus de précisions.

Depuis près d'un an, AMD a déclaré à plusieurs reprises rester ouvert à la possibilité future de mettre au point des solutions basées sur le jeu d'instruction ARM et de ne plus se cantonner au x86. En juin dernier, le texan était déjà allé un petit peu plus loin en expliquant qu'il aurait recours à l'avenir à un core Cortex A5 dans tous ses CPU et APU x86 de manière à pouvoir profiter de l'écosystème sécurisé TrustZone d'ARM et ainsi éviter le coûteux développement d'une alternative à la Trusted Execution Technology d'Intel (TXT).

Aujourd'hui, à l'occasion d'une présentation à ses investisseurs, AMD a cette fois mis en avant un futur produit qui utilisera l'architecture ARM d'une manière directe : des Opteron ARM 64-bit. Pour cela, contrairement à Nvidia ou Qualcomm, AMD se contentera dans un premier temps d'une licence processeur pour un futur core et non d'une licence d'architecture ARMv8. En d'autres termes, AMD ne développera pas son propre core mais intégrera directement une macro fournie par ARM, qui en propose chez les fondeurs principaux tels que TSMC et GlobalFoundries. Le but est ici d'aller très vite.

Une révolution ? Oui et non. Non parce que plus qu'un changement de stratégie, il s'agit en réalité probablement de la poursuite de la roadmap que SeaMicro, spécialiste des micro-serveurs, avait prévue avant son rachat par AMD. Mais oui parce que cette roadmap est probablement la raison pour laquelle AMD a procédé à cette acquisition.

Ce futur Opteron ARM 64-bit sera ainsi probablement destiné exclusivement à ces micro-serveurs et profitera de l'intégration dans la même puce de l'interconnexion Freedom Fabric, le tissu réseau qui fait la force de SeaMicro. AMD explique d'ailleurs qu'un CPU ARM directement connecté au réseau serait peu efficace contrairement aux CPU x86 puisque la puissance plus faible par lien réseau reviendrait à performances égales à multiplier ces liens qui ne pourraient par ailleurs pas être exploités pleinement. Or l'efficacité du réseau est primordiale pour un serveur, d'autant plus si il vise une efficacité énergétique élevée.


Pour AMD, ces futurs CPU ARM n'ont ainsi réellement de sens qu'une fois liés au tissu réseau de SeaMicro, qui revient en pratique à les organiser en grappes et à mettre en place les liens réseau au niveau de ces grappes. De quoi profiter pleinement de leur efficacité énergétique pour le traitement de tâches qui leur sont adaptées : principalement tout ce qui est serveur web.

La concurrence sera probablement rude, Qualcomm, Samsung et Nvidia étant également intéressés par ce créneau. AMD espère pouvoir se démarquer grâce à son expérience dans le monde des serveurs et en profitant bien entendu de l'interconnexion SeaMicro. Parallèlement à cela, AMD continuera à développer des Opteron x86 qui resteront plus puissants et mieux adaptés à d'autres marchés.


Cette stratégie sera-t-elle payante pour AMD ? Impossible de répondre à cette question tant les implications sont énormes. En sortant de l'écosystème x86, AMD s'ouvre potentiellement à d'autres marchés, mais des marchés où la concurrence pourrait être rude et qui risquent de grignoter des parts au x86, pour lequel un seul concurrent existe, certes de plus en plus difficile à battre. Difficile donc de ne pas penser qu'il aurait également pu être intéressant pour AMD de proposer un Opteron intégrant des cores Jaguar et l'interconnexion de SeaMicro.

Début juin, AMD inaugurait la HSA Foundation en partenariat avec ARM, Imagination Technologies, MediaTek et Texas Instruments. Cette fondation a pour rappel comme objectif de concevoir des standards dédiés au calcul hétérogène qu'ils concernent l'aspect programmation ou l'implémentation matérielle. Coup sur coup, elle vient d'accueillir de nouveaux membres importants.

ATI, avant d'être englobé par AMD, avait été le premier à nous faire part de l'ambition d'utiliser la puissance de calcul des GPU à d'autres fins que le rendu 3D en temps réel pour lequel ils ont à l'origine été conçus. Probablement par manque de moyens, ces développements ont avancé très lentement et il aura fallu attendre plus d'un an avec la concrétisation de l'initiative similaire de Nvidia pour que le GPU mette enfin un pied dans la porte du monde du calcul haute performance. Disponible dès début 2007, CUDA a ainsi relégué au second plan toute initiative similaire de la part d'ATI/AMD.

Quelques tergiversations au niveau des choix technologiques et des langages de programmation, ainsi que l'intégration d'ATI dans AMD, ont par la suite empêché toute avancée rapide. Il faut dire qu'avec le projet Fusion d'AMD, l'objectif n'était plus simplement d'exploiter le GPU, mais de profiter de la symbiose GPU + CPU. Par ailleurs AMD a fait le choix, probablement par défaut, de se reposer sur des standards ouverts. A l'inverse, Nvidia a opté pour une approche propriétaire qui lui a permis d'être plus agile et surtout beaucoup plus rapide dans ses développements.

Entre le monde x86 largement dominé par Intel, et le calcul sur GPU dominé par Nvidia, AMD s'est retrouvé dans une situation délicate dans laquelle il était devenu difficile de peser sur les choix technologiques des développeurs et donc de les inciter à programmer pour ses solutions hétérogènes.

Pour sortir de cette impasse, AMD avait besoin de rallier d'autres acteurs à sa cause. Proposer un standard d'architecture pour le calcul hétérogène était une solution naturelle à ce problème, d'autant plus qu'il allait devenir essentiel pour de nombreux autres acteurs : les concepteurs de SoC ultra basse consommation. Lorsque l'enveloppe thermique est limitée, comme c'est le cas pour tous les périphériques mobiles, pouvoir exploiter différents types de cœurs destinés au calcul (séquentiel ou massivement parallèle) permet de maximiser les performances dans plus de cas de figure. En d'autres termes, tout l'écosystème ARM était voué à exploiter le calcul hétérogène et allait faire face aux mêmes problèmes qu'AMD lorsqu'il s'agirait de trouver la meilleure approche pour le mettre en place.

Mi-2011, AMD a ainsi proposé la FSA, Fusion System Architecture, comme base de travail, avec en coulisse le support d'ARM. Un an plus tard, après un changement de nom pour HSA, Heterogeneous System Architecture, AMD a remis tous ses travaux initiaux à une fondation dont les membres fondateurs initiaux incluaient également ARM, Imagination Technologies, MediaTek et Texas Instruments. Les statuts de la fondation laissaient cependant la possibilité à d'autres acteurs de devenir des membres fondateurs s'ils se manifestaient dans les 3 mois, à partir du 1er juin 2012.

A quelques jours de l'échéance, Samsung a ainsi rejoint la fondation en tant que sixième membre fondateur, accompagné par Apical, Arteris, MulticoreWare, Sonics, Symbio et Vivante en tant que membres secondaires. Si l'arrivée d'un poids lourd tel que Samsung était une bonne nouvelle pour la HSA, l'absence de Qualcomm était étonnante. Avec des objectifs très importants au niveau des capacités de ses SoC, et l'arrivée à la tête de son département d'ingénierie d'Eric Demers, l'ancien responsable des architectures GPU d'AMD, il ne faisait aucun doute que Qualcomm voudrait rejoindre la HSA… et pas en tant que membre secondaire.

Les négociations ont probablement été plus compliquées et longues que prévues, mais ont fini par aboutir et la HSA Foundation a modifié ses statuts de manière à faire disparaître la date limite pour l'entrée de nouveaux membres fondateurs. Hier, Qualcomm est ainsi devenu le septième membre fondateur.

En s'adjoignant le poids de presque tout l'écosystème ARM, AMD ne pouvait probablement pas trouver de meilleure approche pour le développement d'un standard dédié au calcul hétérogène et la présentation graphique du site de la fondation ne laisse guère de doute concernant le fait que la porte reste ouverte pour un huitième membre principal. S'il faudra encore convaincre certains acteurs importants tels qu'Apple ou Microsoft, les grands absents restent Intel et Nvidia.

Ceux-ci, d'une part par égo vis-à-vis d'AMD et d'autre part pour ne pas faciliter l'arrivée de concurrence sur des marchés très juteux, restent hostiles à l'arrivée d'un tel standard. Intel veut conserver un contrôle total de sa plateforme, proposer ses propres solutions destinées au calcul massivement parallèle et favoriser l'utilisation des cores x86 qui sont en train de gagner beaucoup en efficacité énergétique. De son côté, Nvidia n'entend pas saboter les premiers succès commerciaux de sa division Tesla liée à l'architecture propriétaire CUDA, et prépare sa propre solution hétérogène.

Pour éviter de se retrouver isolés du reste de l'industrie, nul doute cependant qu'Intel et Nvidia vont suivre de très près l'évolution de la HSA ainsi que ses premières spécifications. Annoncées pour fin 2011, elles ont pris du retard mais seraient maintenant entre les mains de l'ensemble des membres de la fondation pour une publication avant la fin de cette année.

Après TSMC il y a quelques semaines, c'est aujourd'hui GlobalFoundries qui annonce le renouvellement de son partenariat avec ARM .

Par ce partenariat, ARM développera les bibliothèques et outils nécessaires (POP IP/Artisan) au développement de SoC utilisant ses architectures, adaptés aux futurs processus 20nm et FinFET de GlobalFoundries. En plus de concerner les architectures CPU Cortex A, l'accord intègre aussi la mise à disposition des blocs GPU Mali pour les clients de GlobalFoundries qui le souhaiteraient. On notera que le communiqué indique que ces solutions futures permettront d'atteindre "un nouveau niveau de performances et d'efficacité énergétiques pour les applications mobiles, allant des smartphones aux tablettes jusqu'aux ultra-thin notebooks".

TSMC et ARM viennent de publier un communiqué de presse concernant le partenariat qui lie les deux sociétés. Sans trop de détails, TMSC et ARM ont confirmé vouloir continuer leur partenariat au-delà du 20 nm, indiquant spécifiquement chercher à optimiser la production des processeurs basés sur la future architecture ARMv8. Cette dernière apportera un nombre important de nouveautés (PDF ), à commencer par une extension 64 bit à l'architecture, et qui portera à terme les ambitions d'ARM au-delà des périphériques mobiles.

Côté TSMC, on met en avant le fait que les développements se feront autour de la technologie FinFET au-delà du 20nm, que le fondeur avait annoncé voir débuter aux alentours du node 16/14nm. Côté délais, comme nous l'indiquions précédemment, après avoir été attendue dans un premier temps pour 2013, les premiers processeurs basés sur l'architecture ARMv8 sont attendus pour 2014.