Un gain de vitesse, c'est ce qui est attendu par tous lors de l'achat d'un nouvel ordinateur ou d'un nouveau téléphone. Mais comment Apple et les autres fabricants accélèrent-ils leurs processeurs année après année, ou du moins tentent-ils de le faire ? Après avoir expliqué l'enjeu des architectures dans le premier article de notre série « La course à la puissance CPU », intéressons-nous à la fabrication même des puces.
La gravure est vue par certains comme le Graal dans les évolutions, mais c'est pourtant rarement le cas. Reprenons les bases : quand nous évoquons la finesse de gravure, nous donnons une valeur en nanomètres (nm) qui est une indication marketing sur la taille des transistors. Plus la valeur est faible, plus les transistors sont petits et plus il est possible de mettre de transistors sur la même surface. De plus, même si le résultat est moins linéaire, une amélioration de la finesse de gravure permet généralement une consommation plus faible à fréquence identique, et c'est important.
Une réflexion simpliste serait de penser que les concepteurs de CPU profitent d'une amélioration de la finesse pour réduire la taille des puces et la consommation. Mais nous le verrons plus bas, c'est l'exception plus que la règle. Dans la pratique, les fabricants partent dans la direction opposée, ils profitent des transistors supplémentaires. Pour prendre le cas d'Apple, la surface des puces A classiques (celles des iPhone) est entre 85 et 110 mm² en général (l'A10 Fusion de 125 mm² est une exception) alors que la gravure est passée de 32 à 3 nm entre l'A6 et A17 Pro. À quoi servent ces transistors supplémentaires ? Il y a de nombreuses réponses.
Les voies possibles dépendent des fabricants de CPU mais aussi de l'évolution de la finesse de gravure, qui a tendance à ralentir avec le temps. Quand la gravure progressait de façon régulière, Intel mettait en avant son modèle Tick / Tock. Dans ce qu'Intel appelait un Tick, l'idée était de garder la même architecture et de profiter des transistors disponibles pour ajouter de la mémoire cache ou optimiser un éventuel GPU, par exemple. Certains en profitaient aussi pour ajouter des cœurs dans la puce, tout en gardant à peu près la même taille physique. Un Tick était vu comme une évolution mineure, même si les modifications pouvaient amener des gains intéressants.
