1. ARM, le leader discret des semi-conducteurs.

Dans l’univers des semi-conducteurs, ARM occupe une position unique. Avec un modèle économique radicalement différent de ses concurrents, l’entreprise britannique bouleverse les pratiques traditionnelles. Contrairement à Intel, qui conçoit et fabrique ses propres processeurs, ARM se concentre exclusivement sur la conception d’architectures de processeurs qu’elle propose aux entreprises sous forme de licences.

En 2024, les processeurs ARM alimentent presque tous les smartphones grâce à leur efficacité énergétique, combinant performance élevée et faible consommation.

Son modèle économique combine deux sources de revenus : la vente de licences et la perception de redevances sur chaque puce vendue. Ce modèle garantit des revenus prévisibles tout en évitant les risques inhérents à la production physique des processeurs.

L’un des points forts d’ARM réside dans la flexibilité de son architecture. Les entreprises peuvent assembler des composants adaptés à leurs besoins. Par exemple, les cœurs Cortex-A offrent des performances élevées, les Cortex-R excellent pour les applications temps réel. Les Cortex-M, quant à eux, ciblent les systèmes embarqués où l’économie d’énergie est primordiale.

Cette adaptabilité permet à ARM de s’imposer dans des secteurs variés : smartphones, centres de données, systèmes automobiles, consoles de jeux… Beaucoup de géants de la technologie comme Apple, Qualcomm, Samsung, ou NVIDIA s’appuient sur ARM pour développer leurs propres processeurs.

2. L’histoire d’ARM : de Cambridge à la conquête mondiale.

L’aventure d’ARM débute dans une petite ville universitaire anglaise, loin des grands centres technologiques américains. C’est en 1983, au sein d’Acorn Computers, à Cambridge, qu’une équipe d’ingénieurs dirigée par Sophie Wilson et Steve Furber s’attelle à un projet ambitieux : créer un nouveau type de processeur plus efficace que les solutions existantes.

💡 Marius : « Saviez-vous que le premier processeur ARM, le ARM1, contenait seulement 25 000 transistors ? À titre de comparaison, un processeur moderne en contient plusieurs milliards. Cela montre à quel point la technologie a évolué en seulement quelques décennies. »

En 1985, le premier processeur ARM voit le jour. Sa conception épurée et son efficacité énergétique marquent une rupture avec les processeurs de l’époque. Il est suivi de l’ARM2 en 1987, qui combine performances et basse consommation.

Les années 1990 marquent un tournant décisif dans l’histoire d’ARM. Apple, alors en quête d’un processeur pour son le projet Newton, découvre le potentiel de la technologie. Cette rencontre aboutit à une alliance stratégique : Acorn, Apple et VLSI Technology s’associent pour créer Advanced RISC Machines.

Sharp devient ensuite le premier licencié en 1993, suivi par Texas Instruments, qui adopte ARM pour ses processeurs mobiles. Nokia, leader incontesté de la téléphonie mobile, intègre des processeurs ARM dans ses appareils, ouvrant la voie à leur adoption massive dans l’industrie des télécommunications.

Avec l’explosion des smartphones dans les années 2000, ARM atteint un sommet.

💡 Marius : « La collaboration avec Apple a été une étape cruciale. Elle a permis à ARM de se positionner comme une alternative de confiance aux processeurs traditionnels dès ses débuts. »

3. Apple et ARM : un partenariat visionnaire.

La collaboration entre Apple et ARM illustre la puissance de l’architecture ARM. Après le Newton, Apple présente en 2010, l’A4, premier processeur interne pour iPad.Cette décision marque le début d’une nouvelle ère pour Apple, qui prend le contrôle total de l’intégration entre matériel et logiciel dans ses appareils.

Chaque nouvelle génération de processeur repousse les frontières du possible. La série A, destinée aux iPhone et iPad, évolue de l’A4 initial jusqu’à l’A17 Pro, gravé en 3 nanomètres, démontrant une maîtrise technique impressionnante. Cette évolution ne se limite pas aux performances brutes : chaque puce intègre des innovations spécifiques répondant aux besoins particuliers des appareils mobiles d’Apple.

💡 Marius : « La maîtrise de la chaîne d’intégration est l’un des atouts majeurs d’Apple. Leur stratégie leur permet d’optimiser chaque composant matériel pour offrir des performances fluides et homogènes à leurs utilisateurs. »

En 2020, Apple bouleverse à nouveau l’industrie en annonçant la transition des Mac vers des processeurs ARM maison. La série M naît de cette ambition. Le M1 démontre qu’un processeur ARM peut surpasser les performances des puces Intel traditionnelles. Les M2 et M3 confirment la pertinence de ce choix, offrant un équilibre sans précédent entre puissance et efficacité énergétique.

4. La puissance révolutionnaire d’Apple Silicon

Le succès d’Apple Silicon repose sur une approche globale.  Les ingénieurs créent une architecture sur mesure où chaque composant est pensé pour fonctionner en parfaite harmonie avec les autres.

L’innovation clé réside dans des cœurs de processeurs surdimensionnés et des caches mémoire généreux, capables de traiter plus d’instructions en simultané que leurs concurrents.

Le Neural Engine représente une autre innovation majeure. Ce composant, dédié à l**’intelligence artificielle**, permet de traiter les tâches  d’apprentissage automatiquement et directement sur l’appareil, notamment pour la reconnaissance faciale et le traitement du langage naturel.

💡 Marius : « La mémoire unifiée est une innovation clé. En partageant une même mémoire entre processeur et GPU, Apple a réussi à éliminer les goulets d’étranglement, ce qui est essentiel pour les applications gourmandes comme le montage vidéo 8k ou le rendu 3D. »

5. RISC-V, une alternative open source libre et prometteuse

Dans l’ombre des géants d’ARM et d’Intel, RISC-V émerge en 2010 des laboratoires de l’Université de Berkeley, sous l’impulsion de Krste Asanović et David Patterson. L’approche est radicalement différente. Il s’agit d’une architecture entièrement open source, libre de droits, et personnalisable à souhait.

Cette initiative attire rapidement l’attention de l’industrie. Des entreprises comme SiFive démontrent la viabilité commerciale de cette approche en développant des processeurs performants basés sur cette nouvelle architecture. Western Digital franchit un pas supplémentaire en adoptant RISC-V pour ses contrôleurs de stockage, tandis qu’Alibaba intègre des processeurs RISC-V dans ses solutions de cloud computing.

RISC-V se développe grâce à une communauté dynamique et faite de collaborations. ETH Zurich développe des implémentations avancées de l’architecture, pendant que l’IIT Bombay crée des outils pédagogiques facilitant son adoption. Des organisations comme RISC-V International, OpenHW Group coordonnent les efforts de la communauté et maintiennent les standards.

6. ARM vs RISC-V, deux visions qui s’opposent

ARM et RISC-V représentent deux visions diamétralement opposées de la fabricaton de processeurs. D’un côté, ARM mise sur un contrôle strict sous licence garantissant qualité et compatibilité des implémentations. De l’autre, RISC-V propose une personnalisation libre et totale sans contraintes de licence.

Bien qu’ARM domine grâce à son écosystème mature, RISC-V progresse rapidement, particulièrement dans les domaines où la personnalisation prime sur les performances brutes.Ses avancées technologiques récentes **en termes de gravure le démontrent, notamment avec des processus en 5nm. ARM reste leader sur le marché mobile et commence à s’étendre vers les ordinateurs personnels. RISC-V trouve sa place dans l’IoT et les systèmes embarqués. Cette complémentarité pourrait évoluer vers une concurrence plus directe à mesure que RISC-V gagne en maturité.

Conclusion : Intel face aux nouveaux paradigmes.

Intel, longtemps leader grâce à l’architecture x86, doit s’adapter à un marché en mutation. Son parcours ces dernières années illustre les défis auxquels font face les acteurs traditionnels du marché des processeurs. Le géant américain, longtemps dominant, est aujourd’hui confronté à une transformation profonde de l’industrie.

En sous-estimant l’importance du marché mobile, l’entreprise a permis à ARM et RISC-V de prospérer. Pendant qu’ARM développait son empire dans les smartphones, Intel est resté focalisé sur les PC et les serveurs. Cette décision a permis à ARM de développer une expertise inégalée dans l’efficacité énergétique.

La complexité inhérente à l’architecture x86 pose également problème. Alors que les clients demandent toujours plus de personnalisation et d’optimisation pour des usages spécifiques, Intel peine à offrir la flexibilité d’ARM ou la liberté de RISC-V. Les coûts de fabrication, longtemps avantageux pour Intel, font face à la concurrence des fonderies asiatiques plus agiles.

Pour survivre, Intel doit réinventer son approche. L’entreprise a déjà commencé à moderniser ses processus de fabrication et à diversifier son offre. L’ouverture vers la fabrication de puces pour des clients tiers, y compris des processeurs RISC-V, montre une volonté d’adaptation aux nouvelles réalités du marché.

💡 Le mot de la fin de Marius : « Pour Intel, le défi principal réside dans la rapidité avec laquelle le marché évolue. ARM et RISC-V capitalisent sur leur flexibilité, alors qu’Intel doit revoir ses processus pour rester compétitif. »