Lorsque vous parlez de smartphones, de tablettes et même de certains ordinateurs portables, vous avez peut-être entendu des gens mentionner les processeurs ARM. Cette technologie a contribué à l'essor rapide de l'informatique portable au début des années 2010 et a toujours un impact significatif sur nos appareils.
Au fur et à mesure que nous nous familiarisons avec les produits basés sur ARM, le processeur a tendance à obtenir une facturation moins importante maintenant qu'il s'agit d'une norme communément acceptée. Cependant, cela ne veut pas dire qu'il n'est pas encore remarquable.
Tous les ordinateurs, tablettes, ordinateurs portables et smartphones utilisent un processeur. Le terme commun pour le processeur de votre appareil est le CPU ou l'unité centrale de traitement. C'est là que la plupart des travaux informatiques réels sont effectués. Cependant, ce n'est pas un seul processeur, mais plusieurs d'entre eux sur un seul composant.
Le CPU reçoit des instructions, les exécute et délivre une sortie. Au fur et à mesure que la technologie progressait, les fabricants se sont tournés vers les processeurs multicœurs.
Là où le processeur est un ensemble de processeurs sur une seule puce, les processeurs multicœurs combinent plusieurs processeurs sur une seule puce. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les ordinateurs sont plus puissants aujourd'hui qu'ils ne l'étaient par le passé. Pour plus de détails, consultez notre guide sur le fonctionnement du processeur.
Généralement, les ordinateurs de bureau et portables utilisent des processeurs Intel ou AMD. Ces processeurs sont conçus pour offrir des performances de bureau optimales, où l'alimentation est fiable, les batteries sont grandes et il y a souvent un processeur graphique et un système de refroidissement dédiés. En tant que tels, ils peuvent gérer des calculs complexes avec de nombreux processeurs traitant les entrées en même temps.
Cependant, les conceptions mobiles nécessitent des considérations différentes. Pour rester portables, les batteries doivent être plus petites, il n'y a pas de place pour un ventilateur ou un système de refroidissement, et l'appareil doit fonctionner sans délai ni problème technique. Tout au long des années 2000, c'était un défi courant lors de la création d'ordinateurs portables.
Les conceptions complexes des processeurs de bureau ne se traduisent pas bien sur les appareils mobiles car les exigences matérielles sont très différentes. Par conséquent, les smartphones, tels que nous les connaissons aujourd'hui, n'étaient pas un concept viable lors de l'utilisation d'une architecture informatique traditionnelle.
Pour surmonter ces défis, les fabricants ont choisi de remplacer l'architecture du processeur de bureau par quelque chose de mieux adapté à l'informatique mobile. Les processeurs ARM sont le choix idéal car ils utilisent une méthode de traitement simplifiée et moins gourmande en énergie. Ceci est représenté dans le nom ARM, qui signifie Advanced RISC Machine.
L'expansion de l'initialisme en révèle un autre, RISC, ou calcul de jeu d'instructions réduit. Confusément, RISC n'est pas une technologie en soi. Au lieu de cela, c'est une idéologie du design. Les processeurs ARM sont conçus pour être aussi efficaces que possible, n'acceptant que les instructions pouvant être accomplies en un seul cycle de mémoire. Le processus courant pour les processeurs consiste à récupérer, décoder et exécuter des instructions.
Les unités RISC utilisent une architecture 32 bits, une norme largement supprimée de l'informatique de bureau. Cela limite la quantité d'informations pouvant être traitées dans la fonction fetch-decode-execute.
Par exemple, les ordinateurs Windows utilisent désormais couramment une architecture 64 bits. Cela rend plus de puissance de traitement disponible pour le système d'exploitation, conduisant à une meilleure expérience. Si vous êtes intéressé par la façon dont cela affecte votre ordinateur, jetez un œil aux différences entre Windows 32 bits et 64 bits.
Il peut sembler que les processeurs RISC, et donc les unités ARM, seraient un pas en arrière. RISC, par exemple, a été développé à l'origine dans les années 1980 mais n'a pas eu d'impact sur le marché. Cependant, ARM Holdings, la société à l'origine des processeurs ARM, a développé un format d'instruction compressé.
Malgré le traitement d'un seul jeu d'instructions dans un seul cycle de mémoire, les instructions peuvent être plus longues et plus complexes que les dispositifs RISC traditionnels. Bien qu'ils soient encore limités par rapport à leurs homologues de bureau, nous ne nous attendons pas à ce que nos smartphones ou tablettes atteignent ces mêmes niveaux de performances.
Les conceptions RISC initiales utilisaient une architecture 32 bits, mais depuis 2011, ARM Holdings a inclus la prise en charge 64 bits dans leurs conceptions. Cela aurait été irréalisable avec RISC seul, et n'est possible qu'en raison de l'architecture du jeu d'instructions de l'entreprise. La conception technique des processeurs ARM simplifie également la fabrication et la conception physique.
La complexité réduite des unités RISC signifie qu'elles nécessitent moins de transistors sur une puce. Généralement, plus de transistors signifient des besoins en énergie accrus et une fabrication plus élevée, et donc un coût de vente au détail. Pour cette raison, les processeurs ARM sont généralement moins chers que les processeurs de bureau traditionnels.
Comme les processeurs ARM combinent des conceptions RISC hautes performances, des coûts de fabrication réduits et une consommation d'énergie réduite, ils sont idéaux pour les appareils portables tels que les smartphones, les tablettes et même certains ordinateurs portables. Cependant, discuter des processeurs ARM en tant que collectif peut être un défi.
ARM Holdings ne produit aucun processeur lui-même. Au lieu de cela, l'entreprise compose la technologie, développe la norme d'instruction, puis concède ces conceptions sous licence à d'autres fabricants. C'est pourquoi il existe tant de variantes de processeurs ARM et pourquoi chacune semble fonctionner différemment.
Les fabricants de matériel paient ARM Holdings pour la technologie de base, mais l'adaptent ensuite à leurs besoins, leurs exigences logicielles et leurs conceptions matérielles. Par conséquent, de nombreux produits contiennent des processeurs ARM. Cependant, il est difficile de les comparer les uns aux autres comme vous le feriez avec les processeurs Intel.
Pour compliquer encore les choses, le logiciel doit être conçu spécifiquement pour le matériel ARM et n'est donc pas compatible ou interopérable avec d'autres architectures. Les différences de fonctionnement entre les processeurs ARM et de bureau sont l'un des principaux facteurs qui rendent votre téléphone plus lent que votre ordinateur de bureau.
Cela dit, comme ils sont efficaces et peu coûteux, vous pouvez trouver des processeurs ARM sur certains ordinateurs portables. Notamment, de nombreux Chromebooks utilisent des processeurs ARM. Comme les Chromebooks exécutent Chrome OS, un système d'exploitation à faibles ressources basé sur le navigateur Web Chrome, les produits ARM constituent un choix idéal.
C'est grâce au processus d'ARM Holdings que nos téléphones sont légers, portables, performants et raisonnablement abordables. Sans les innovations dans la mise en œuvre de RISC, il n'est pas certain que l'informatique mobile aurait été réalisable telle que nous la reconnaissons aujourd'hui.
Bien qu'ils se soient fait un nom avec les smartphones et les tablettes, les processeurs ARM sont également disponibles dans les ordinateurs portables à bas prix comme les Chromebooks. Si vous n'êtes pas familier avec le système d'exploitation de bureau de Google, consultez notre guide du débutant Chromebook.
