MacBidouille

Certains d'entre vous se souviennent certainement du Pentium 4, un processeur dévoilé en grande pompe par Intel qui devait être la nouvelle révolution de l'informatique. Ce processeur avait été totalement développé pour permettre une montée massive en fréquence et donc (en théorie) en puissance. Son architecture Netburst avait pour cela de très longs pipelines (des files d'attente) qui se sont en fin de compte avérés catastrophiques en terme de performances.

Le fondeur a fini par revoir totalement sa copie et a lancé quelques années plus tard l'architecture Core et a multiplié le nombre de cœurs en délaissant (en grande partie) la voie de la montée en fréquence comme vecteur d'augmentation de la puissance.

Aujourd'hui, le fondeur fait aussi face à des problèmes majeurs. Le premier et le plus critique est lié aux difficultés majeures rencontrées pour augmenter encore la finesse de gravure. Si le fondeur arrive maintenant à graver en masse en 14nm, les coûts liés à cette gravure explosent.
Ce n'est hélas pas le seul problème, l'autre étant lié au manque d'intérêt à augmenter encore le nombre de cœurs.
Pour s'en convaincre il suffit de lire les articles parlant des derniers processeurs Broadwell-E (chez hardware.fr par exemple). Ces processeurs gravés en 14nm sont les premiers destinés au grand public et pouvant être dotés de 10 cœurs.
Sur le papier ce sont des monstres, avec 3,4 milliards de transistors dont une bonne partie destinés à créer une cache de 25 Mo. Dans les faits, seuls des logiciels ultra optimisés pour l'utilisation en multi cœurs en tirent un parti intéressant et ils ne sont pas légions, surtout pour le grand public.

Intel en est conscient et a créé pour cacher cela une nouvelle version de son Turbo Boost, la 3.0. Pour résumer les choses, au sein de chaque processeur, un cœur, le plus efficace (lors des tests) est sélectionné afin de pouvoir atteindre une fréquence Turbo plus élevée. Ainsi, il donne à la machine une puissance accrue lors d'utilisations monothreadées. Or, s'il est exceptionnel de pouvoir utiliser dix cœurs en même temps, il l'est maintenant tout autant de n'en avoir qu'un occupé sur une machine. Intel a donc prévu des outils qui vont pouvoir privilégier ce cœur aux autres dans certains cas. Clairement, cela ne fonctionne pas encore très bien et il faudra que les systèmes d'exploitation soient revus en profondeur pour en tirer un parti intéressant.

C'est quelque part, sinon un aveu d'échec, tout du moins la preuve que l'on arrive de nouveau à la fin d'un cycle. C'est d'autant plus inquiétant que l'on peut difficilement imaginer quel sera le suivant qui tirera la puissance vers le haut.
Par rapport au Netburst, l'architecture Core semblait magique ou presque. Pourtant, elle n'était pas une réelle nouveauté mais plutôt un nouveau départ sur une architecture bien plus ancienne. On avait donc fait du neuf avec du vieux, ce qui semble très difficile à réaliser maintenant.

On semble donc face à une impasse globale dans la montée en puissance (efficace au quotidien) des processeurs. Elle nécessitera certainement une complexe remise en question et nous ne serions pas surpris que l'on s'achemine vers un nouveau retour en arrière encore plus lointain, celui des coprocesseurs ou plutôt de la multiplication d'unités de plus en plus spécialisées au sein des processeurs. Certes, elles ne seront pas utilisées en permanence, loin de là, mais quand elles le seront, on aura un vrai gain de performances. Le reste du temps, leur inactivation permettra aux autres, plus ou moins généralistes, d'agir à des fréquences plus élevées et donc également avec plus d'efficacité.