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Un cœur Apple ARM compétitif pourrait enfin briser le long monopole informatique de x86

Hier, des rapports ont fait surface affirmant Apple annoncera son premier processeur ARM maison destiné à l’informatique de bureau et portable à la WWDC en quelques semaines seulement. À court terme, l’annonce ne changera pas grand-chose, d’autant plus qu’Apple ne devrait pas lancer de véritable matériel basé sur ARM lors de l’événement. À long terme, l’impact sur le marché des processeurs x86 pourrait être profond – ou cela pourrait prouver la vérité de ce qu’AMD et Intel disent depuis des années.

Noter: Dans cette histoire, le « marché des ordinateurs de bureau » devrait être traduit comme incluant les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables, les 2-en-1 et tout autre appareil traditionnel qui fonctionnerait normalement sous Windows, Linux ou macOS.

Il y a 8 à 10 ans, les experts prédisaient une collision géante des marchés alors que Microsoft entrait dans les tablettes avec Windows et qu’Intel lançait une activité de puces mobiles. Ces deux efforts ont échoué, et bien que Microsoft ait aujourd’hui une division de produits Windows sur ARM, le matériel sous-jacent remporte d’excellentes notes pour la durée de vie de la batterie et des scores plus faibles partout ailleurs. Il n’y a aucune preuve que ces appareils illuminent les graphiques de vente. Intel, bien sûr, a finalement quitté le marché des smartphones et des tablettes.

Au lieu de se heurter, les marchés des ordinateurs de bureau et mobiles ont continué sur leur propre voie, les ordinateurs de bureau restant liés au marché x86 et au duopole Intel/AMD, tandis qu’ARM a repris le marché mobile. Les comparaisons entre pommes et pommes entre x86 et ARM sont difficiles à concevoir, en raison des différences profondes dans les types d’appareils et les segments de marché.

Le lancement de son propre SoC mobile/de bureau fera d’Apple la seule entreprise de matériel grand public sur Terre qui contrôle à la fois son matériel et sa pile logicielle (à moins que vous n’exécutiez Intel Linux, de toute façon). À l’heure actuelle, Apple construit également le cœur de processeur ARM mobile le plus performant que vous puissiez acheter. Ses cœurs de processeur se sont nettement améliorés au cours des dernières générations de produits, tandis qu’Intel a eu du mal à passer de 14 nm. Les processeurs Ice Lake 10 nm sont expédiés depuis près d’un an, mais il est évident que la feuille de route qu’Apple a vue n’était pas assez bonne pour persuader l’entreprise de ne pas lancer ses propres efforts de produit.

Nœuds de processus ou architecture de processeur ?

La question de savoir si l’architecture du CPU X est meilleur que x86 est populaire depuis des décennies, où X est compris comme signifiant SPARC/MIPS/Itanium/PA RISC/POWER/ARM et toutes les autres architectures sous le soleil. Quelles que soient les conclusions auxquelles les universitaires pourraient arriver, x86 a certainement possédé le marché, vainquant toutes les architectures concurrentes de l’industrie des PC. Un SoC ARM basé sur Apple, cependant, est une menace pour x86 d’une manière que Windows sur ARM ne l’est pas.

Puissance vs performances

À partir d’une comparaison de 2014 de l’Université du Wisconsin sur le processeur Consommation d’énergie ISA.

L’impact inévitable de l’émulation sur les performances garantit qu’aucun PC Windows ARM ne correspondra aux capacités d’un système x86 – pas tant que les applications ne seront pas nativement disponibles pour les deux puces, avec des niveaux égaux de prise en charge du GPU et une optimisation de bas niveau. Les processeurs Cortex d’ARM, bien que performants, ne sont pas aussi puissants dans le code à un seul thread que les puces Apple – et étant donné que nous parlons également de passer des enveloppes d’alimentation des téléphones portables aux enveloppes d’alimentation des ordinateurs portables et de bureau, Apple a de très bonnes raisons de veulent le plus haut niveau de performances monothread possible.

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Si AMD n’avait pas lancé Ryzen en 2017, nous pourrions définir le match à venir comme une évaluation de la question : « Intel construit-il les meilleurs processeurs ? » Étant donné que le Ryzen d’AMD est sans doute le meilleur processeur que la famille Core actuelle d’Intel, j’élargirais la portée de la requête : « Qu’est-ce qui compte le plus – l’architecture du processeur, ou le nœud de processus et l’ingénierie ? »

L’argument selon lequel x86 présente une sorte de désavantage fondamental par rapport à ARM repose sur l’idée que les fonctionnalités de bas niveau de l’ARM ISA confèrent un avantage substantiel sur x86, ou sur le fait que les processeurs x86 traduisent le code x86 natif en micro-opérations internes pour exécution. Selon Intel et AMD, la pénalité de puissance pour effectuer ce type de décodage dans le matériel est minime. Des études sur l’efficacité énergétique de divers ISA ont soutenu cet argument il y a quelques années, affirmant qu’au-dessus du niveau du microcontrôleur, les décisions de conception du processeur telles que la taille du cache, l’utilisation des transistors et d’autres aspects de la conception physique avaient un impact beaucoup plus lourd sur la consommation d’énergie que le ISA lui-même l’a fait.

Si la consommation d’énergie et les performances dépendent en grande partie des décisions de conception, alors l’architecture du nœud de processus et du processeur, et non l’utilisation par le processeur de x86 ou ARM, contrôlera sa vitesse et son efficacité énergétique. Mais si Apple peut construire des puces ARM beaucoup plus rapidement que x86 CPU sans s’appuyer sur de nouvelles approches fondamentales de l’informatique, cela pourrait relancer l’argument sur le remplacement de x86 par autre chose, au même moment précis, il devient clair que « quelque chose d’autre » pourrait offrir un meilleur avenir informatique à long terme. Pendant des décennies, les ingénieurs essayant de faire valoir cet argument ont dû le faire en théorie, contre une réalité dans laquelle x86 était le seul jeu en ville. Avec Apple mettant tout son poids derrière une implémentation personnalisée de l’architecture ARM, ce ne serait plus le cas.

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Un système Windows sur ARM avec une fraction des performances d’un système Intel ou AMD mais une meilleure autonomie de la batterie est une alternative intéressante à un PC grand public, mais ce n’est pas une menace pour le marché x86 dominant. Un ordinateur portable ou de bureau Apple de première classe qui démontre une efficacité énergétique améliorée et des performances égales ou supérieures constitueraient une menace directe d’un type auquel Intel et AMD n’ont pas été confrontés depuis des décennies.

À première vue, la menace semble limitée à la part de marché des PC d’Apple, mais je ne suis pas sûr que ce soit vrai. D’autres fournisseurs de puces pourraient décider de s’attaquer au même problème, en particulier si Apple veut concurrencer x86 même sur les serveurs haut de gamme. Ceci, à son tour, pourrait stimuler l’intérêt pour les projets Windows natifs ARM à un degré que nous n’avons pas encore vu. Microsoft a déjà mis en place les éléments de base pour permettre une expérience native ARM de première classe sur Windows, donc c’est pris en charge. Plus les entreprises sont intéressées à créer une expérience ARM native sur Windows, plus Windows sera efficace pour concurrencer x86 lorsqu’il s’exécute sur des puces ARM.

Pendant des années, les processeurs Intel ont été considérés comme les « meilleurs » par défaut dont le marché était capable. Depuis 2017, AMD a de plus en plus rempli ce rôle, avec des puces qui offrent beaucoup plus de cœurs de processeur et des performances globales beaucoup plus élevées en dehors de domaines étroits comme les jeux. Étant donné que le matériel Apple réel ne devrait pas être disponible prochainement, je ne vais pas essayer de spéculer sur la façon dont les produits des trois sociétés vont s’empiler, sauf pour dire que le récit serait un peu différent si Apple battait une société x86 contre battre les deux.

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Si Apple s’avère capable de construire un processeur qui peut correspondre au mieux qu’AMD et Intel peuvent construire, cela démontrera que les puces ARM sont capables de dépasser les limites de x86. Cela ne signifie pas que les consommateurs les abandonneraient – ​​je m’attendrais tout au plus à un changement lent, compte tenu des prix et des stratégies de marché typiques d’Apple – mais ce serait toujours un choc pour l’industrie des PC. Pour la première fois, un fournisseur spécifique aurait un avantage matériel intégré unique qu’aucun autre OEM ne pourrait égaler. Cela allumerait un feu sous Intel et AMD pour remédier à la situation.

Je ne dis pas que je pense que cela va arriver, en supposant que les rumeurs soient vraies en premier lieu. Même si Apple annonce d’ici quelques semaines une puce très compétitive, elle n’occupera peut-être pas dans un premier temps une position de leader claire. Même s’il occupe une position de leader, Apple pourrait suivre sa propre voie sans susciter beaucoup d’intérêt de la part du reste du marché – ou cette position de leader pourrait être érodée au moment où le matériel réel sera livré. Même s’il occupe une position de leader, Intel et AMD pourraient s’avérer capables d’égaler ou de dépasser les améliorations d’Apple avant que le marché ne commence à changer de manière significative. Toutes ces choses sont possibles. Mais si Apple peut défier Intel et AMD sur leur propre terrain, dans les applications de bureau de base, ce sera la fin d’une ère informatique. x86 pourrait encore reprendre la tête des performances à long terme, mais ses décennies incontesté le règne toucherait enfin à sa fin.

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