Longtemps condamnée à vivre dans l’ombre des puces x86 d’Intel, l’architecture imaginée au milieu des années 80 par le constructeur de micro-ordinateurs britannique a profité de l’émergence des smartphones pour s’imposer et faire valoir ses singularités.
ARM dessine les processeurs mais ne les fabrique pas
Au contraire d’Intel, ARM (Advanced Risc Machines) se contente de fixer et de faire évoluer le design de ses puces. L’architecture est ensuite proposée sous forme de licence à des partenaires qui se chargent d’adapter les processeurs à leurs besoins et pour certains d’en assurer la production: Qualcomm (avec ses puces Snapdragon), Apple (A9, A10 Fusion, A11 Bionic), Samsung (Exynos) ou Huawei (Kirin) notamment.
Une architecture simplifiée pour une consommation électrique maîtrisée
ARM s’appuie sur une architecture de type Risc (reduced instruction set computing) qui fait appel à des instructions simples, de taille fixe et qui s’exécutent en un nombre constant de cycles. Un schéma qui se traduit par des circuits électroniques moins complexes que sur les puces x86 à architecture Cisc (complex instruction set computing), avec à la clé des coûts de production réduits et une meilleure efficacité thermique.
Au fil des générations, les processeurs ARM se sont toutefois enrichis de jeux d’instructions spécialisées dédiées au traitement des flux multimédias ou du code Java. Pour une meilleure gestion de la consommation électrique, les processeurs ARM combinent des cœurs d’exécution de puissance différente (jusqu’à huit cœurs dans une même puce), les plus performants n’étant activés que quand les besoins en calcul le nécessitent.
Des puces tout-en-un
La plupart des ARM sont en fait des systèmes tout-en-un ou SoC (system on a chip), qui intègrent au sein d’une même pièce de silicium processeur central (CPU), circuits graphiques (GPU), modem 4G, contrôleurs audio, contrôleurs d’entrée-sortie, mémoire vive, etc. Ces puces restent pourtant extrêmement compactes. Grâce au recours à des technologies de gravures très fines (10nm), le dernier processeur haut de gamme de Qualcomm, le Snapdragon 845, mesure seulement 166mm2 (12,9 x 12,9mm), contre 1.400mm2 pour un Core i3 d’Intel (37,5 x 37,5mm).