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Un extrait de roadmap d'Intel a été publié ces derniers jours sur le forum d'Anandtech . On y voit apparaître pour la première fois Coffee Lake dont nous avions appris l'existence durant l'été.

Pour rappel, Intel propose aujourd'hui Kaby Lake, sa troisième itération sur le process 14 nm, uniquement pour les modèles 15 et "4.5" watts (les gammes U et Y). Lors de l'annonce, Intel avait indiqué que les versions Desktop ainsi que les versions quad cores mobiles et équipées du cache L4 seraient annoncées en janvier. Cette roadmap d'avril semble alignée sur ce point, même si l'on note qu'une version quad core GT2 (sans mémoire L4 embarquée) en 45W (gamme H) était prévue pour le 4eme trimestre. On verra si cette version aura été repoussée également à janvier.

Cannon Lake, fabriqué en 10nm, est prévu pour la toute fin de l'année 2017, uniquement là aussi sur les gammes 15 et "5.2" watts à l'image de Kaby Lake aujourd'hui.

En ce qui concerne Coffee Lake, il s'agira d'une quatrième itération en 14nm, prévue pour le second trimestre 2018. On le retrouvera à la fois dans les gammes U et H, pour les dies 15/28W et les 45W. Plusieurs surprises de ce côté, d'abord le fait qu'Intel proposerait des puces 15/28W quad core avec Coffee Lake. Ce serait un changement majeur, les quad core étant réservés jusqu'ici au TDP supérieur côté mobile (45W).

Et comme nous l'avions entendu a l'époque, pour le plus haut de gamme (45W), Intel augmentera là aussi le nombre de coeurs passant (enfin) à 6. Il est là aussi intéressant de noter que si le GT3e est bien présent sur le segment en dessous, dans les gammes H le GT4e est aux abonnés absents, aussi bien pour Kaby Lake que Coffee Lake. Il faut dire que même côté Skylake, si les modèles Iris Pro 580/GT4e ont été annoncés, en pratique leur disponibilité dans des PC portables est proche du néant.

Après un Broadwell-H très en retard et la situation actuelle autour des Skylake-H (qui fâche parmi ses clients les plus visibles comme Apple qui avait utilisé les modèles Iris Pro Quad Core dans ses Macbook Pro), on peut se demander si Intel ne jette tout simplement pas l'éponge sur ces SKUs pour ses deux prochaines générations...

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.

D'après PC Watch , Intel aurait ajouté une nouvelle gamme de processeur en 14nm prévue pour 2018, Coffee Lake. Après Haswell, Skylake et Kaby Lake, il s'agirait donc d'une quatrième itération sur le même process, au lieu de deux habituellement.

Cannon Lake serait toutefois maintenu pour fin 2017, mais il existerait uniquement en version 2 coeurs et associé à un iGPU de petite taille (GT2) et serait destiné plus particulièrement aux gammes mobiles les moins énergivores (U et Y). A contrario Coffee Lake viserait un niveau de performance supérieur, étant décliné avec un iGPU de type GT3e (donc associé à de l'eDRAM) et en versions 2, 4 et … 6 coeurs !

Coffee Lake marquerait donc la fin du blocage à 4 coeurs pour les processeurs grand public, une bonne nouvelle qui ne doit toutefois pas faire oublier que le fait qu'il soit prévu en 14nm laisse penser qu'Intel n'est pas très optimiste sur son 10nm, reste à savoir s'il s'agit d'un choix dicté par des impératifs techniques ou financiers.

Le site SemiWiki  nous rapporte quelques informations sur l'état de la fabrication EUV, en provenance de la conférence SPIE Advanced Lithography  qui se tient actuellement à San José.

Lors de la même conférence l'année dernière, les nouvelles étaient pour rappel plutôt bonnes (voir le lien pour un rappel complet sur la fabrication des processeurs et l'importance capitale de l'EUV !) et l'on espérait une introduction en cours de process pour le 10nm, et une introduction complète à 7nm. Malheureusement, on le rappelait en janvier, TSMC avait calmé les ardeurs en indiquant qu'il faudrait attendre le 5nm pour une éventuelle introduction de cette technologie.

SemiWiki confirme certains chiffres donnés lors de la dernière conférence aux investisseurs de TSMC, à savoir que la machine avait atteint sur une période de quatre semaines une production de 518 wafers/jour, un niveau encore largement insuffisant. Intel a partagé également quelques chiffres, un peu inférieurs à ceux de TSMC, à savoir entre 2000 et 3000 wafers par semaine (285-428 par jour).

On notera quand même que le taux de disponibilité des scanners de la société ASML a augmenté, passant de 55 à 70% chez TSMC (Intel rapportant une disponibilité identique) ! On notera que s'il est question d'une introduction en début de node à 5nm, TSMC laisse la porte ouverte pour le 7nm si jamais des progrès étaient effectués. Intel de son côté n'a pas donné d'information. Samsung envisagerait l'introduction à 7nm selon les présentations, sans plus de précisions.

Si la question de la disponibilité est importante, celle de la puissance de la source lumineuse l'est encore plus. Après avoir été limité à 40 watts l'année dernière, les machines actuellement en évaluation chez TSMC disposent désormais de sources 80 watts. C'est mieux, mais cela reste loin des 250 watts promis par ASML pour fin 2015. Les dernières prédictions sont désormais de 250 watts en 2016-2017, et au delà en 2018-2019, des plages particulièrement larges.

Atteindre les 250 watts de puissance permettrait d'augmenter significativement la cadence de production, atteignant 170 wafers/heure en théorie. ASML a effectué des démonstrations que TSMC et Intel semblent juger prometteuses de 185 et 200 watts. Reste à les voir en production, bien évidemment. Les challenges de cette technologie restent complexes et ne se limitent pas à ces deux points cruciaux, la question des défauts dans les masques est elle aussi importante même si là aussi TSMC et Intel ont visiblement noté quelques progrès. Vous pouvez retrouver plus de détails sur ces points dans l'article de SemiWiki .

Quelques petites informations et confirmations sont apparues ce week-end à propos de Cannonlake, la future architecture processeur d'Intel prévue pour la seconde moitié de 2017, et qui sera la première du constructeur à être produite dans un procédé de fabrication 10nm.

C'est par la publication d'un patch pour Clang, le compilateur C/C++/Obj-C de LLVM  que l'on aura obtenu d'abord quelques confirmations sur le support d'AVX-512. Le patch en question que vous pouvez retrouver ici  concerne l'énumération des fonctionnalités des familles de processeur. L'intérêt de ce code est de permettre aux développeurs, indépendamment de la machine qu'ils utilisent, de compiler des versions optimisées de leurs programmes pour une architecture donnée (par exemple, optimisée pour Skylake en ajoutant -march=skylake, plus de détails sur le sujet dans cet article).

Le patch, en développement depuis début février , indique le support spécifique de certains jeux d'instructions en fonction des familles. On retrouve ainsi les deux déclinaisons de Skylake, la version "client" (celle disponible pour les PC portables et de bureau) et la version "serveur" pour les Xeon. Cette dernière se différencie pour rappel par son support d'une partie du jeu d'instruction AVX-512.

Pour ce patch, Intel ne spécifie qu'une seule version de Cannonlake et l'on retrouve, comme promis, le support des instructions AVX-512. De manière plus précise, en plus des instructions déjà supportées par la version Xeon de Skylake, deux autres extensions sont présentes, avx512ifma et avx512vbmi (une information que nous avions notée l'année dernière). L'extension avx512ifma concerne les instructions dites fused multiply add (par exemple A x B + C), appliquées cette fois ci à des nombres entiers (sur une précision de 52 bits). avx512vbmi rajoute des instructions de manipulation/permutations vectorielles d'octets (Vector Byte Manipulation Instructions).

L'autre information est la confirmation de l'arrivée d'instructions dédiées aux calculs de hash cryptographiques. Les instructions sha font, sans trop de doute, référence à ces instructions présentées en 2013 par Intel , capables d'accélérer le calcul de hash aux formats SHA-1  et SHA-256 . Elles devraient être donc introduites pour la première fois sur Cannonlake.

On notera également dans le patch la mention d'une autre extension, umip pour laquelle nous n'avons pas encore trouvé de référence dans la documentation d'Intel !