De tous les composants d'un ordinateur moderne, aucun n'est peut-être aussi intéressant que le processeur. Aussi appelé CPU —par l'acronyme en anglais Central Processing Unit ou Central Processing Unit- est chargé de gérer tous les appels des programmes exécutés, en plus de gérer des problèmes tels que les performances de la mémoire et de répartir les tâches sur tous les composants.
C'est sans aucun doute l'un des composants qui a le plus d'impact sur les performances d'un ordinateur, et son développement au fil des décennies a été assez rapide. Il a eu des débuts rudimentaires, avec des tubes chargés de gérer les opérations dans les ordinateurs analogiques, et aujourd'hui, ils gèrent les applications les plus avancées des serveurs actuels.
Tendances pour 2020 dans les processeurs
2019 a été une année très chargée sur le marché des processeurs. Dans le cadre de la lutte entre Intel et AMD, nous avons assisté à un changement de leader du marché. Pour la première fois depuis plus de 12 ans, AMD n'a pas seulement rattrapé Intel en termes de performances, il l'a dépassé sur certaines mesures. et maintenant, il dispose de certains des processeurs les plus puissants du marché. Dans les critiques de leur processeur 3970X, AMD s'est avéré être au-dessus de presque tous les tests dans les environnements de bureau.
La troisième génération d'AMD Ryzen est fondée sur la technologie 7 nm de TSMC. Intel, quant à lui, a toujours sa gamme Coffee Lake fonctionnant en 14 nm. Outre la différence de taille, les processeurs AMD présentent des avantages thermiques et de consommation d'énergie qui les rendent supérieurs aux processeurs Intel.
Courant 2020, Intel devrait faire le saut vers le 10 nm, ce qui devrait techniquement les placer à un niveau similaire à celui d'AMD. Malgré cela, AMD prévoit déjà la quatrième génération de Ryzen, qui en plus d'introduire des améliorations en termes de consommation d'énergie et de performances, sera également basée sur la plate-forme 7nm+.
En parlant de densité de transistors, la technologie 10 nm d'Intel est comparable à la technologie 7 nm d'AMD malgré la différence de taille. De la même manière, une plate-forme plus petite signifie une consommation d'énergie plus efficace. Enfin, on s'attend également à ce qu'avec le passage à 10 nm, Intel augmente son cache et améliore ainsi les performances dans les tâches intensives, telles que le rendu et la création vidéo.
Comme si cela ne suffisait pas, AMD prévoit également de lancer son processeur le plus puissant : le Ryzen Threadripper 3990X. Non seulement il a 64 cœurs et 124 threads fonctionnant simultanément, mais il dispose également de PCI Express 4.0 et prend en charge jusqu'à 4 To de RAM. Avec ce lancement, AMD vise à gagner des parts de marché sur le marché des serveurs et des centres de données.
Si AMD continue au rythme qu'il a en 2019, il devrait profiter du même avantage qu'il a acquis, et même doubler leur part de marché processeurs.
D'autre part, le marché des processeurs mobiles devrait connaître l'une de ses années les plus chargées. L'introduction de nouveaux réseaux 5G dans des pays comme la Chine et les États-Unis signifie de grands changements pour Qualcomm et MediaTek.
Qualcomm a déjà annoncé son nouveau Snapdragon 865, qui aura un modem 5G et un autre modem 4G. Il est à craindre que cette mise en œuvre n'entraîne une accélération de la consommation de la batterie. existe déjà tests synthétiques montrant l'amélioration des performances.
MediaTek a également annoncé le Dimensity 1000, avec lequel il lance la gamme de SoC dédiés à la 5G. Dans les résultats préliminaires, le Dimensity 1000 serait au-dessus du Snapdragon 855+ et du Kirin 990. Il reste à voir comment il se comparera au 865, bien qu'en termes de spécifications, la variation ne soit pas trop grande. Lors du CES 2020, MediaTek a également annoncé le Dimensity 800, sa nouvelle puce 5G milieu de gamme qui représente également l'un de ses paris les plus forts.
Avec cette entrée, MediaTek cherche à viser le marché haut de gamme qui a toujours été dominé par Qualcomm. Pour cette raison, le nom Dimensity est celui désigné pour remplacer Helio et inaugurer l'ère 5G au sein de l'entreprise. En revanche, on ne peut pas oublier Samsung avec Exynos, Huawei avec Kirin et Apple avec son A12. Tous vont également entrer sur le marché en proposant des solutions 5G.
Avec autant de développements, la lutte pour les processeurs est plus serrée que jamais. Nous nous attendons à ce que MediaTek réduise l'avance de Qualcomm, tandis que nous anticipons la réponse d'Intel à l'élan acquis par AMD.
Petite histoire du CPU
L'histoire du CPU commence en 1926, lorsque le physicien Julius Edgar Lillienfield a proposé le concept d'un transistor basé sur les champs magnétiques et les propriétés du cuivre. Cependant, en raison du retard de l'industrie à l'époque, il n'était pas possible de construire un tel appareil.
Un transistor est un dispositif semi-conducteur qui amplifie ou agit comme un interrupteur électrique pour l'électricité qu'il reçoit. En d'autres termes, il est capable de recevoir une puissance constante mais de sortir des signaux binaires de 0 ou 1 selon l'instruction.
Avant l'ère des transistors, les unités de traitement étaient réalisées de manière analogique, au moyen de cartes perforées ou de tubes à vide pour les ordinateurs les plus puissants. Cela changerait en 1947, lorsque le premier transistor de l'histoire serait créé à partir des Bell Labs, changeant complètement l'avancement de l'informatique. Les scientifiques participants gagneraient le Prix Nobel de physique en 1956.
Dès lors, les processeurs ne devaient plus être basés sur des formes analogiques, mais sont devenus des appareils entièrement électroniques. C'est dans les années 60 que deux des sociétés qui font encore aujourd'hui référence en matière de processeurs ont été fondées : Intel et AMD.
Intel -Intégratigné Elélectronique - a été fondée en 1968 à Mountain View, en Californie. C'est grâce à l'ingénierie Intel que le monde a pu voir pour la première fois dans l'histoire un microprocesseur moderne : l'Intel 4004.
En plus d'avoir la taille d'une vignette, il avait la même puissance de traitement que l'ordinateur le plus puissant de 1946 qui occupait une pièce entière. À l'intérieur du processeur se trouvaient 2.300 XNUMX transistors qui pilotaient l'ensemble de l'ordinateur.
De son côté, AMD a été fondée un an plus tard, en 1969, à Sunny Vale, en Californie. Bien qu'AMD ne disposait pas des mêmes capacités d'ingénierie qu'Intel, les deux sociétés sont devenues les deux plus grands rivaux sur le marché des microprocesseurs.
Gordon Moore, co-fondateur d'Intel, a expliqué ce qui est maintenant connu sous le nom de loi de Moore. Cette loi veut qu'environ tous les deux ans, le nombre de transistors dans un circuit intégré double.
Bien que la loi ait été publiée par Moore en 1965, elle reste pertinente encore aujourd'hui. De plus, nous avons aujourd'hui des circuits qui doublent le nombre de transistors et réduisent leur taille. L'Intel 4004 avait une taille de 10.000 XNUMX nm. Aujourd'hui, AMD a sur le marché Processeurs 7 nm avec environ 19.000 milliards de transistors.
Processeurs mobiles et SoC
Et bien que tout le développement des processeurs informatiques ait été conçu pour les applications de bureau, vers la fin de la première décennie des années 2000, Apple a présenté un appareil qui allait changer notre façon de communiquer : l'iPhone.
Au fur et à mesure que les smartphones gagnaient en importance, ils nécessitaient également une puissance de traitement élevée. Bien que Qualcomm et MediaTek (deux des deux plus grands concurrents dans les processeurs téléphoniques) ont été fondées en tant que sociétés de téléphonie cellulaire, elles ont changé de modèle au cours de la première décennie du millénaire.
La loi de Moore s'applique également aux processeurs mobiles et, en fait, les mêmes modèles de fabrication sont utilisés que sur le marché des ordinateurs de bureau. Cependant, les architectures sur lesquelles ils sont conçus sont différentes. C'est pour cette raison qu'un ordinateur ne peut pas exécuter nativement des applications mobiles et inversement.
Aujourd'hui, le processeur mobile le plus puissant est le Qualcomm 855+, qui possède 8 cœurs et peut avoir jusqu'à 16 Go de RAM.
Il convient toutefois de noter qu'il est beaucoup plus courant de voir le terme SoC désigner l'unité centrale des téléphones. SoC — System On Chip en anglais ou système sur puce — désigne non seulement le CPU du téléphone, mais aussi les modules RAM, le modem 4G ou 5G qui est intégré et le GPU qui se charge des applications graphiques.
Contrairement aux ordinateurs de bureau, il est beaucoup plus courant de voir que sur le marché du téléphone, un package complet est proposé qui comprend déjà tous les composants de fonctionnement de base.
Évolution des processeurs
| Fabricante | Modèle | Fréquence | Nombre de transistors | Année | Pertinence |
|---|---|---|---|---|---|
| Intel | 4004 | 740 kHz | 2.300 | 1971 | premier microprocesseur |
| Intel | 8080 | 3,125 MHz | 6.000 | 1974 | Le standard de l'époque, base du 8086 |
| Motorola | 68000 | 25 MHz | 68.000 | 1979 | Intégré dans Apple Macintosh et Commodore Amiga |
| Intel | i860 | 40 MHz | 1'000.000 | 1989 | D'abord avec un million de transistors |
| AMD | AM386 | 40 MHz | 275.000 | 1991 | Il positionne AMD comme un concurrent direct d'Intel |
| Intel | Pentium | 60 MHz | 3'100.000 | 1993 | Premier de la gamme Pentium, toujours existant en 2019 |
| AMD | K5 | 133 MHz | 4'300.000 | 1996 | D'abord entièrement développé par AMD |
| AMD | Athlon | 1 GHz | 22'000.000 | 1999 | Premier processeur à franchir la barrière des 1 GHz |
| AMD | Athlon 64 | 1 GHz | 105'900.000 | 2003 | Premier processeur basé sur la technologie 64 bits |
| Intel | Xeon 7400 | 2.13 GHz | 1.900'000.000 | 2008 | Briser la barrière des billions de transistors |
| AMD | Epyc Rome | 3.35 GHz | 39.540'000.000 | 2019 | Le plus grand nombre de cœurs du marché (64 cœurs et 124 threads) |
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