Silvermont : Intel dévoile sa nouvelle architecture Atom

Dans un secteur de la mobilité dominé outrageusement par les puces ARM, Intel persévère avec l'annonce d'une nouvelle plate-forme Atom nommée « Silvermont ». Elle succède à la plate-forme Saltwell.

Les puces Atom « Silvermont » seront intégrées dans des micro-serveurs, des infrastructures de réseau, des set-top-boxes, des NAS, de l'électronique embarquée mais également dans des tablettes tactiles et des smartphones. Ces besoins seront couverts par les SoC Avoton (micro-serveurs), Rangeley (communications et réseaux), Baytrail (tablettes) et Merrifield (smartphones).

Finesse de gravure : les Atom désormais à armes égales avec les Core i

Si le fondeur américain introduit des nouveautés destinées à réhausser le niveau de performances de ses futurs SoC Atom Silvermont, il peut avant tout s'appuyer sur son process CMOS avancé 22 nm. Introduit avec les puces Core-i Ivy Bridge, il n'était toutefois pas adapté au secteur de la mobilité. Intel a donc développé un process spécifique répondant aux contraintes de la très faible consommation. Si P1270 est la variante du 22 nm utilisée pour graver les puces Core-i, P1271 permettra de graver les futurs SoC Atom à très faible puissance.

Mise à jour annuelle avec adoption de la stratégie « tic-tac »

Intel adapte désormais sa stratégie « tic-tac » à la plate-forme Atom. Mise en oeuvre avec les processeurs Core-i, elle fait alterner chaque année changement de microarchitecture (« tac ») et « tic » via un die shrink (réalisation des masques de lithographie pour une technologie plus fine). Ainsi, c'est la finesse de gravure 14 nm qui se profile à l'horizon 2014 avec la plate-forme « Airmont » après le changement de microarchitecture opéré avec l'introduction de Silvermont.

La consommation électrique au coeur de Silvermont

La plate-forme Silvermont bénéficie de surcroît des transistors « 3D » FinFET TriGate (c.-à-d. à trois grilles) pour lesquels le canal est beaucoup mieux contrôlé qu'avec un transistor MOS planaire. Ces transistors essentiels pour améliorer les performances des Core-i deviennent ici cruciaux pour procurer un avantage certain aux futurs SoC mobiles Atom.

Ces MOS « 3D » voient leur tension de seuil baisser de 100 mV tout en conservant le même courant de fuite. Afin de rendre les MOS plus véloces, il est indispensable de baisser leur tension de seuil mais ceci passe habituellement (avec des MOS « classiques ») par une augmentation des courants de fuite (courants qui circulent lorsque le MOS est pourtant « ouvert »). Il en résulte des performances de haute volée : à consommation égale, le MOS FinFET TriGate est 37% plus rapide alimenté à 0,7 volt ou dit autrement, il consomme moins de la moitié de l'énergie à performance égale.

Ce process avancé permettra aux futures puces Atom d'être, à consommation égale, jusqu'à trois fois plus performantes que les actuelles puces Atom. Ou dit autrement, leur consommation électrique sera divisée par 5 à performances égales, un argument choc dans le secteur de la mobilité.

Si Intel est resté laconique sur les caractéristiques de Silvermont, notamment sur la partie graphique, des informations ont toutefois confirmé ce qu'on savait déjà de la nouvelle plate-forme Atom.

Jusqu'à 8 coeurs, Burst 2.0, C-states.

La plate-forme Silvermont supporte jusqu'à 8 coeurs pour le processeur. Les puces Bay Trail intégreront jusqu'à quatre coeurs (au lieu de deux coeurs physiques offrant deux threads dans les Clover Trail et Clover Trail+).

Les futurs SoC Atom Silvermont bénéficieront d'une conception intégrale out-of-order plus performante et directement héritée de celles des CPU Core i. Le support de la mémoire LPDDR3 (jusqu'à 8 Go) sera également de la partie ainsi que la prise en charge de l'USB 3.0 et un mode Burst 2.0 équivalent au Turbo Boost des Core i. Avec ce dernier, il sera possible de désactiver à la volée des coeurs afin d'augmenter la fréquence des autres tout en conservant la même enveloppe thermique. Ce mode est parfaitement adapté aux applications non optimisées pour un traitement multicoeur. Parmi les nouveautés, on recense aussi des nouveaux états de veille (C-states) assurant une meilleure gestion de la consommation électrique.

Parmi les autres améliorations, on notera le support de VT-x (virtusalisation permettant au processeur d'exécuter plusieurs OS simultanément), du jeu d'instructions SSE 4.2 et de l'instruction PCLMULQDQ (multiplication sans retenue de deux opérandes de 64 bits) qui va de pair avec les instructions AES-Ni (Advanced Encryption Standard New Instructions) destinées à améliorer l'algorithme AES de chiffrement des données.

Des produits embarquant les SoC Bay Trail devraient probablement arriver à la rentrée prochaine tandis que des smartphones avec Atom Merrifield arriveront plus vraisemblablement début 2014.

Si Intel tente de rattraper son retard dans le domaine des processeurs à très faible consommation, la bataille avec la technologie ARM promet d'être rude. Les constructeurs fabless telles que Qualcomm peuvent en effet compter sur les technologies avancées de TSMC. Au 22 nm avec MOS FinFET TriGate, le fondeur taïwanais répondra avec ses propres MOS « 3D » FinFET et des finesses de gravure de 20 nm (l'A7 d'Apple devrait être gravé dans cette technologie) puis 15 nm. ARM répondra aussi avec son architecture 64 bits dotée du nouveau jeu d'instruction ARMv8.