RISC-V : Micro Magic assure surpasser le rapport performance/watt de l’Apple M1

Anthony Nelzin-Santos |

À tant comparer l’architecture ARM64 de la puce Apple M1 à l’architecture x86-64 des processeurs Intel et AMD, on oublierait presque les jeux d’instruction concurrents, comme MIPS et RISC-V. Or Micro Magic, une petite entreprise californienne, assure avoir conçu un processeur RISC-V plus efficace que les puces AMD Ryzen et Apple M1.

Le processeur de démonstration de Micro Magic sur une carte de développement Odroid. Image Micro Magic.

RISC-V a été conçue par la faculté d’informatique de l’Université de Californie à Berkeley comme une architecture de jeu d’instruction (ISA) moderne, ouverte, et praticable. Moderne, parce qu’elle abandonne quelques vieux concepts des architectures x86 et ARM. Ouverte, parce qu’elle n’impose ni licences restrictives ni redevances. Praticable enfin, parce qu’elle est destinée à l’industrialisation.

Après dix ans d’existence, force est de constater que ces trois objectifs sont remplis. La création de la RISC-V Foundation en 2015, après la publication d’une seconde version beaucoup plus robuste de l’ISA, en témoigne. Google, AMD, Qualcomm, IBM, Nvidia, Western Digital, parmi une centaine de membres, soutiennent le développement de l’architecture RISC-V.

Vous avez acheté un disque Western Digital ou Seagate ? Une carte graphique Nvidia ? Une carte de développement Arduino Cinque ? Un gadget connecté à trois francs six sous ? Alors vous avez, sans le savoir, utilisé des microcontrôleurs RISC-V. Reste maintenant à prouver que cette ISA peut rivaliser avec les architectures x86 et ARM dans la conception de processeurs généralistes.

C’est précisément ce que veut démontrer Micro Magic, une petite entreprise californienne à l’histoire tourmentée. Fondée en 1995 par Mark Santoro et Lee Tavrow, deux ingénieurs ayant notamment travaillé sur les mémoires SRAM et l’architecture SPARC pour le compte de Sun Microsystems, Micro Magic a disparu cinq ans plus tard avec son acquisition par Juniper Networks.

Les cofondateurs ont repris la marque pour créer une nouvelle entreprise, qui développe des logiciels de conception de processeurs depuis 2004. Son annonce est d’autant plus surprenante qu’elle tient en trois phrases et deux citations. Mark Santoro explique :

Après avoir conçu la puce RISC-V la plus rapide à 5 GHz et 13 000 CoreMarks, nous avons franchi une nouvelle étape en produisant plus de 8 000 CoreMarks à 3 GHz en consommant moins de 70 mW.

Micro Magic assure donc avoir obtenu le meilleur rapport performance/puissance jamais atteint par une puce RISC-V 64 bits, à 110 000 CoreMarks par watt. Ce que cela signifie ? CoreMark est un test synthétique de performances mis au point par l’EEMBC, une association regroupant les principaux acteurs du monde de l’informatique embarquée, dont Intel et ARM.

Nous parlons donc d’un test délibérément simplifié, taillé pour les microcontrôleurs, sans commune mesure avec les tests plus généralistes. Andy Huang, conseiller technique de Micro Magic, ose pourtant la comparaison : « une revue rapide des processeurs existants entre 3 et 5 GHz montre que le cœur RISC-V de Micro Magic est dix fois meilleur que n’importe quelle autre implémentation CISC/RISC/MIPS. »

Un prototype de processeur RISC-V en 2013. Image Derrick Coetzee (CC0).

Cette comparaison entre un simple microcontrôleur et des systèmes sur puce complexes est pourtant périlleuse. Ainsi, lorsqu’il déclare à EETimes que « la puce M1 équivaut grossièrement à 10 000 CoreMarks » et qu’il suffit de « diviser cela par huit cœurs et 15 W » pour obtenir un rapport performance/puissance inférieur à 100 CoreMarks par watt, il ajoute de la désinformation à la confusion.

Les huit cœurs de la puce M1 ne sont pas égaux, un cluster de quatre cœurs utilisant la microarchitecture FireStorm optimisée pour les performances, et un autre cluster de quatre cœurs utilisant la microarchitecture IceStorm optimisée pour l’efficacité énergétique. Le premier cluster utilise dix fois plus d’énergie que le deuxième !

En lisant de près les deux phrases du communiqué de Micro Magic, on comprend qu’elle sort seulement d’une phase de « simulation » avec ses logiciels, avec une première « puce de démonstration ». Cette annonce très préliminaire vise essentiellement à attirer l’intérêt… et les capitaux.

Bref, ce résultat est intrigant, mais loin de constituer une preuve définitive. Une chose est sure : le succès de l’architecture RISC-V ne se dément pas. Après Western Digital, Seagate annonce avoir créé deux microcontrôleurs RISC-V, dont l’un a déjà « prouvé sa fonctionnalité dans les disques durs ». L’architecture ARM est sous le feu des projecteurs, mais l’architecture RISC-V creuse son trou.


avatar DrStax | 

Intéressant, les années à venir vont vraiment être intéressante, depuis le temp qu’on stagnait.

avatar yoyo3d | 

Article très intéressant. Merci à vous de faire de la vulgarisation sur des sujets techniquement complexes 🙏

avatar R-APPLE-R | 

Dans 15 ans : Roseta 3 😎

avatar raoolito | 

c’est clair qu’on se souvient pour les anciens de cette période ou se cotoyaient des proc sparks, PPC, 68k et bien sur les pentiums , les futurs AMD etc etc…
à une epoque ou on sentait un monde en effervescence… Ca s’est calmé avec la victoire d’intel dans les années 2000 sur tous ses concurrents et, finalement la stagnation.

avatar fred33 | 

@raoolito oui grâce aux sympathiques pratiques commerciales d’Intel et Microsoft ce marché s’est grandement simplifier à quelques acteurs majeurs et un OS.

Et certains appellent cela l’ouverture du monde x86. Persuadés d’avoir le choix tant ils n’ont pas connu le monde où s’affrontaient OS et hardwares différents.

Certains trouvent presque indécent qu’Apple est le droit de proposer une proposition différente. Le monde du PC il faut l’avouer est bien triste, bruyant par sa ventilation et consommateurs de watts. Étant un utilisateur de PC la plupart de mon temps pro, je suis ravi qu’au moins un acteur propose autre chose.

avatar YetOneOtherGit | 

@fred33

"oui grâce aux sympathiques pratiques commerciales d’Intel et Microsoft ce marché s’est grandement simplifier à quelques acteurs majeurs et un OS. "

L’époque avait besoin d’une consolidation sur un standard.

La donne a aujourd’hui profondément changée : la dépendance à la couche matérielle des OS et des logiciels ayant profondément évoluée.

avatar oomu | 

la micro-informatique était devenue invivable, avec des formats d'images propriétaires, des imprimantes incompatibles ou presque PAR constructeurs, des formats de disquette différents PAR machine (ou presque :3", 3"1.2, 5"1/4 et autre je te biseaute un bout)

et bien sur la masse de logiciel plus ou moins ressemblants et compatibles spécifiques à l'atari st, commodore, pc, msx, apple, spectrum, etc

je combine un peu les périodes, mais ce que la jeune génération doit comprendre c'est que si c'était une période excitante, vraiment passionnante, on avait atteint un stade où c'était devenu impraticable.

la contre réaction fut trop radicale, on a accouché de Windows/PC i86/ISA monolitique et Apple en caution morale (et d'un univers unix dans les hautes sphères, avant linux)

mais elle était désirée.

-
perso, j'apprécie ce retour vers plus de variété et de propositions spécifiques. Les pratiques modernes en développement de logiciels et le web sont là maintenant pour calmer un peu et éviter que tout se divise en bloc incompatibles.

avatar YetOneOtherGit | 

@oomu

"perso, j'apprécie ce retour vers plus de variété et de propositions spécifiques. "

Moi aussi, j’ai adoré l’époque de la diversité même si je comprends les raison évidente de sa disparition. 😉

Et je suis très heureux depuis quelques années de voir se profiler un renouveau (J’ai une station OpenPower par pure plaisir et peut-être un rien de snobisme 🧐)

avatar occam | 

@YetOneOtherGit

"(J’ai une station OpenPower par pure plaisir et peut-être un rien de snobisme 🧐)"

Un rien de snobisme ? Carrément giscardien ! 😉

avatar YetOneOtherGit | 

@occam

"Un rien de snobisme ? "

J’essaye même de coder en Whitespace, c’est dire 😂😉

avatar fred33 | 

@YetOneOtherGit

Je te suis en effet. Bien sûr cela allait de soi que x86 devait sortir gagnant mais pas forcément avec Intel et Microsoft à sa tête. C’est pour éviter cela qu’Intel et Microsoft ont bien faussé bon nombre de règles de la concurrence.

Meme si l’industrie a toujours besoin d’un standard, d’un mainstream pour passer un cap, cela n’implique pas que tout le reste disparaît. Ce duopole a fait perdre beaucoup et a ralenti l’innovation. Mais c’est mon point de vu subjectif, je le reconnais.

avatar YetOneOtherGit | 

@fred33

"Bien sûr cela allait de soi que x86 devait sortir gagnant mais pas forcément avec Intel et Microsoft à sa tête. "

À partir des conditions très particulières qui ont conduit à la création de l’IBM PC 5150, IBM a créé les conditions qui feront de deux acteurs alors loin d’être majeur des entreprises bénéficiant d’une rente de situation permettant d’avoir les moyen petit à petit de tuer toute velléité de concurrence.

Les courbe de croissance du CA d’Intel et LS à partir de 1981 sont édifiantes. Personne n’avait les reins assez solide pour résister à la force brute de cette puissance financière sur la durée.

avatar BeePotato | 

@ YetOneOtherGit : « À partir des conditions très particulières qui ont conduit à la création de l’IBM PC 5150, IBM a créé les conditions qui feront de deux acteurs alors loin d’être majeur des entreprises bénéficiant d’une rente de situation permettant d’avoir les moyen petit à petit de tuer toute velléité de concurrence. »

Presque toute.
Car un petit village californien résiste encore et toujours… :-)

avatar YetOneOtherGit | 

@BeePotato

"Car un petit village californien résiste encore et toujours… :-)"

Il a été à deux doigts de disparaître, a en partie était sauvé par MS et était lui aussi passé sur Intel.

Mais effectivement la capacité d’Apple à avoir été capable de conserver une offre “hors standard” est remarquable, plus encore quand l’on a conscience que le Mac capte la plus grande part des profits se l’activité ordinateur personnel de l’industrie.

avatar melaure | 

@raoolito

Tout a fait, le monde de la technologie est bien plus passionnant quand il y a une large concurrence. Les années 80 m’ont beaucoup plut pour ça !

Le monde Intel a trop longtemps sclérosé l’offre processeur. Il y a déjà AMD qui concurrence de nouveau sérieusement, mais d’autres famille reviennent, même si perso j’aimerais souhaité aussi un dérivé grand public des power 9 ou 10. L’efficacité énergétique ok, mais dans une machine de bureau, je voudrais plutôt voir du costaud, pas un proc d’iPhone ;)

avatar roccoyop | 

Si c’est comme avec les batteries où dans les labos il existe des prototypes qui se chargent en quelque secondes et durent des semaines, pour moi c’est bien, il faut bien développer des trucs, mais il faut aussi les sortir des labos et les mettre dans les produits qu’on peut acheter. En attendant c’est un peu comme Trump, ça fait du bruit, mais ça ne sert à rien.

avatar oomu | 

c'est dela communication un peu opportuniste pour se rappeler à l'existence, oui

mais RISC V n'est une élucubration d'une startup dans un labo : c'est une série de vrais produits vraiment vendu dans de vrais produits qui tiennent dans de vraies mains.

Après.. que çà finisse par devenu un jour une alternative à ARM pour tout un chacun, c'est bien trop tôt pour y croire. mais pourquoi pas ? on verra.

avatar lmouillart | 

Actuellement il existe déjà des utilisations dans les contrôleurs WD : https://www.westerndigital.com/company/innovations/risc-v
Via émulation si l'on ne dispose pas de matériel risc-v on peut déjà développer, construire, tester : https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain
https://risc-v-getting-started-guide.readthedocs.io/en/latest/linux-qemu.html

C'est soutenu par les gros de l'industrie :
Alibaba, Huawei, ZTE, Samsung, Google, IBM, Intachi, Infineon, Marvell, MediaTek, MIPS, NVidia, Nokia, Qualcomm, Sony, ST, ...

De grosses organisations :
L'ESA, le CEA, ...

Donc oui, c'est un peu comme pour les débuts d'Android, ou de Linux. Il y a nombre de choses à faire, nombre de possibilités, et nombres d'acteurs pour faire avancer le projet et les produits.

D'autant plus avec le rachat d'ARM par NVidia (qui passe donc à la fois sous le giron US et chez un concepteur de solutions/accelerateurs tout en un à très fortes valeurs ajoutée).

avatar YetOneOtherGit | 

@lmouillart

"Donc oui, c'est un peu comme pour les débuts d'Android, ou de Linux"

Plus globalement le passage du modèle Open Source au hardware ouvre d’intéressante perspective.

Ma station OpenPower est basée sur des solutions ouvertes du Firmware à l’OS en passant par le CPU.

C’est encore marginal mais c’est très prometteur.

avatar corben | 

Ils font mieux qu’Apple ? Ok alors pourquoi n’avoir pas proposé de soc grand public pour concurrencer Intel ou AMD ?

avatar Phiphi | 

@corben

Corben trolle 🤔
Corben commente sans avoir lu 🤔
🤨


Corben fait du mauvais esprit 😁
👍

avatar corben | 

@Phiphi

Corben te zut

avatar Phiphi | 

@corben

Oh 🙄
Alors que je te charrie si gentiment 🤷‍♂️
😢

avatar dandu | 
Ils font pas mieux qu'Intel, AMD ou Apple. Ils font mieux dans un cas précis, et un bon rapport performances/W implique pas de bonnes performances. Ce qu'ils annoncent, c'est 1/4 des perfs d'un CPU moderne et rapide. C'est suffisant pour pleins de trucs. https://arstechnica.com/gadgets/2020/12/new-risc-v-cpu-claims-recordbreaking-performance-per-watt/
avatar pocketalex | 

@pierre

Tout a fait

Une trotinette électrique fait bien mieux qu’une Ferrari sur les 5 premiers mètres

Ce qu’on nous propose dans cet article, c’est à peu près ça quoi

avatar loludovic31 | 

@corben

Ce n’est pas une marque qui vend des processeurs c’est exactement comme ARM qu’utilise Apple. Ce sont des sociétés qui ont inventé une architecture mais ensuite ce sont d’autre entreprises qui peuvent si elle le souhaite développer leur propres processeur sur cette architecture. Comme le fait Apple(M1), Qualcom(snapdragon), Huawei(kirin).. avec ARM

avatar switch | 

Il est formidable qu'existent d'autres architectures et que RISC soit encore bien vivant.

avatar oomu | 

c'est pratique pour l'aérospatiale.

avatar sekaijin | 

La concurrence des architectures avait stimulé le marché et on a eu de nombreux acteurs et solutions. Tout cela avait impliqué de nombreux OS.
Je me souviens du Transputer une puce capable d'être interconnecté en "grid" et un OS qui répartissait "efficacement" la charge sur le "réseau" de CPU. Le tout crée par nos impôts (financé par la recherche européenne). et dons les résultats en terme de logiciel ont été absorbés par des boites américaines qui se sont empressées de le faire disparaitre.
Une diversité qui a fait émerger ARM à l'origine Acorn Risc Machine et son OS Arthur.
La gamme Power avec les Unix IBM et les powerMac, la game Intel avec Windows et linux. Mais aussi MIPS et quelques autres.
L'architecture RISC-V est très utilisé dans des matériels autre que des stations de travail ou des serveur. Même si cette "annonce" est un gros coup de pub pour profiter de l'effet M1. il faut savoir que la guerre commerciale entre les USA et la Chine on bousculé ce secteur.
en effet Huawei c'est vu retiré sa licence ARM. Et travaille activement sur l'utilisation de RISC-V.
En clair en interdisant (ou presque) à Huawei d'utiliser Windows (Android) et Intel/AMD les USA ont réveiller le rêve d'indépendance et les vieux projets qui étaient des "exercices" ressortent.
l'un d'eux est de proposer des PC RISC-V sous un OS maison (Linux like)

Le choix de RISC-V est lié à sont ouverture publique (il n'y a pas de redevance).
dans les années 80 on avait le choix entre un 12ne d'OS pour les machines à la maison et bien plus encore dans le monde professionnel.

Tout cela n'avait pas que des avantages produire un logiciel multi plateforme était un casse tête.

avatar DamienLT | 

@sekaijin

Merci de toutes ces précisions et détails, c’est passionnant, je n’ai pas connu cette époque et ça donne envie ! Je pourrais te lire des heures ☺️.

avatar YetOneOtherGit | 

@sekaijin

"Je me souviens du Transputer"

Un petit clin d’œil à notre camarade Occam 😉👍

avatar YetOneOtherGit | 

@sekaijin

"et dons les résultats en terme de logiciel ont été absorbés par des boites américaines qui se sont empressées de le faire disparaitre."

Là tu vas un peu vite en besogne pour expliquer l’histoire d’Inmos, d’autant que l’entreprise a été rachetée par STMicroelectonics qui est européen. 😉

avatar sekaijin | 

STMicroelectonics à racheté Inmos soit donc la partie Hard.

Mais les éléments concernant les OS était dans le girons de labo (privé et public)
Un des principaux résultat de cette aventure fut la mise au point de technos visant à répartir la charge sur l'ensemble des unités de traitement. Et ça c'est parti dans les main de boite américaines.

avatar YetOneOtherGit | 

@sekaijin

"L'architecture RISC-V est très utilisé dans des matériels autre que des stations de travail ou des serveur."

Très est très exagéré, le RISC V reste plus qu’émergeant même s’il semble avoir un bel avenir.

Et effectivement la Chine est sans doute la terre d’élection de la montée en puissance de cette approche 😎

avatar sekaijin | 

Oui je me suis mal exprimé
Je voulais dire qu'il n'est pas présent dans le secteur des workstations et Serveurs (où de façon très marginale) mais est plutôt utilisé dans de d'autres secteurs (microcontrôleur)

avatar Fredouille14 | 

j’attends de voir ce que vont faire les chinois qui ont comme objectif l’indépendance technologique
les 10 ans qui viennent vont être passionnant pour les cpu gpu

avatar YetOneOtherGit | 

@Fredouille14

"j’attends de voir ce que vont faire les chinois qui ont comme objectif l’indépendance technologique"

Sur le RISC V c’est effectivement du côté de la Chine que cela risque de bouger le plus.

Au passage la fondation portant le RISC V à déménagé en Suisse pour se libérer du potentiel joug US.

avatar vince29 | 

Les supercalculateurs chinois équipés de puces sunway (chinoises) étaient les plus puissants au monde en 2016.

avatar Le gabian | 

J'arrive à faire mieux avec un Motorola 68020 récupéré sur mon Atari ST overclocké à 5Ghz 😜😜

avatar YetOneOtherGit | 

@Le gabian

"J'arrive à faire mieux avec un Motorola 68020 récupéré sur mon Atari ST overclocké à 5Ghz "

Même pas vrai au regard du nombre de cycles d’horloges moyens par instruction de ce vénérable processeur 😉

avatar Le gabian | 

@YetOneOtherGit

😉

avatar pocketalex | 

C’est un 68000 dans les Atari ST

Ou alors tu as joué du fer à souder...

avatar Le gabian | 

@pocketalex

T’as raison, je sais pas pourquoi j’ai 68020 en tête 🤔
Entre parenthèses pour les nostalgiques un site excellent c’est wab.com avec toutes les démos st et amiga de l’époque codées en JavaScript 👍👍
Désolé pour le hs 😎

avatar sekaijin | 

Pour compléter à propos de l'architecture RISC-V: Un cas qui montre combien celle peu être souple et pertinente.
Dans les objets connecté enfouis une des difficultés est l'énergie.
ONiO est une société norvégienne. Ils ont conçu un micro contrôleur (32bits) capable de réduire sa consommation (et les perfs) en fonction de la disponibilité énergétique. de 24 MHz à 1,8 V il va passer à des fréquences inférieures pour réduire sa consommation jusqu'à 450 mV à ce niveau là la puce n'a plus besoin d'être alimentée.
La puce intègre un module Bluetooth qui fonctionne avec 850mV.

En fait la puce convertie les 800/900/1800 et 1900 / 2400MHz en énergie pour s'auto alimenté.
ce qui permet de l'embarquer sans jamais avoir à changer de batterie.

avatar KimchiMan | 

,

avatar Bounty23 | 

Il faut relativiser entre un produit en labo, et un produit déjà commercialisé sur le marché, surtout que c’est l’entrée de gamme la plus basique qu’Apple a dévoilée.

De plus, une puissance brut n’est rien sans un OS pour l’exploité, et ils ne parlent pas vraiment de ça alors que c’est le plus important. Dire que c’est plus puissant en comparant une performance/watt n’a aucun sens si le système ne l’exploite pas bien.

avatar marc_os | 

« Moderne, parce... »

Moi je dis : « Moderne, parce que à la mode ».
Et l'argument de soit disante "modernité" n'a aucune valeur pour moi.
Juste un exemple pour montrer la bêtise de ce "concept" :
Est-ce que Unix est moderne ?

avatar YetOneOtherGit | 

@marc_os

"Est-ce que Unix est moderne ?"

Multics était moderne 😂

Plan9 était moderne aussi d’ailleurs 😉

avatar sekaijin | 

fushia

avatar YetOneOtherGit | 

@sekaijin

"fushia"

Fuchsia ? 😉

Andrew Tanenbaum avait-il raison 😉

Pages

CONNEXION UTILISATEUR