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Computex 2014 : ARM rendra invisible les puces pour l’Internet des Objets

ARM a profité du Computex 2014 qui se tient à Taïwan du 3 au 4 juin 2014 pour se concentrer sur ses architectures Cortex-M. Destinée à l’embarqué et déclinée en plusieurs architectures (Cortex-M0, Cortex-M0+ et Cortex-M1 pour le jeu d’instructions ARMv6-M ainsi que Cortex-M3 et Cortex-M4 pour l’ARMv7), Cortex-M est adaptée aussi bien à des capteurs que des montres connectées (smartwatches).

ARM n’est pas seul sur le qui-vive puisqu’Intel est également à pied d’œuvre sur l’IoT (Internet of Everything) et l’électronique à porter sur soi grâce à ses cœurs Quark.

Un nouveau design center pour Cortex-M

Le constructeur britannique n’a pas présenté de nouvelles architectures mais a dévoilé ses ambitions. Elles se concrétisent d’abord par un nouveau centre de conception situé à Hsinchu Science Park à Taïwan. Une équipe constituée de 40 à 50 ingénieurs aura bientôt pour tâche de développer la prochaine génération de coeurs Cortex-M pour l’IoT et l’électronique à porter sur soi. Il s’agit du quatrième Design Center qui vient s’ajouter à ceux de Cambridge au Royaume-Uni, d’Austin au Texas et de Sophia Antipolis à proximité de Nice.

Après avoir envahi les terminaux mobiles grâce à la frugalité de ses puces, ARM va mettre l’accent sur l’ultra basse consommation électrique et une surface de silicium réduite à peau de chagrin (ultra-miniaturisation).

L’ère de l’ultra basse consommation et de l’ultra miniaturisation

Le premier véritable représentant de cette prochaine vague de microcontrôleurs est le KL03 de Freescale. Le KL03 ne mesure que 1,6 mm par 2 mm, ce qui en fait le plus petit microcontrôleur ARM au monde. Une taille suffisamment réduite pour qu’il puisse se poser sur une facette de balle de golf. Précisément, la puce KL03 est 15% plus petite que le KL02 et 35% plus petite, selon Freescale, que les microcontrôleurs ARM comparables des autres constructeurs. Sa consommation électrique se mesure en microwatts (μW) grâce à son coeur à architecture Cortex-M0+.

Mais ARM veut aller encore plus loin pour atteindre des consommations en nanowatts. Pour ce faire, les puces pourront être gravées dans des technologies plus fines. Les microcontrôleurs Cortex-M0+ le sont actuellement en 90 nm pour obtenir des composants à très bas coût.

Avec sa dernière génération de puces Cortex-M, ARM va aussi mettre en œuvre différentes techniques dans une volonté d’optimisation de la consommation. Dans cette optique, le constructeur britannique va faire fonctionner les transistors à proximité de la tension de seuil, voire sous celle-ci (faible inversion). Pour y parvenir, le processeur est également cadencé à une fréquence très faible, tout au plus quelques dizaines de kilohertz. Les stratégies de mise en veille des différentes parties du circuit sont aussi au cœur de la problématique avec des compromis spécifiques.

L’optimisation passe également par des choix techniques tels que le clock gating (dans quelle partie du circuit le signal d’horloge doit-il être coupé ?) ou la logique Drowsy dans laquelle le circuit n’est pas mis en veille.

Une frugalité énergétique qui ira de concert avec une surface de silicium très réduite, l’objectif étant de quasiment faire disparaître la puce.

Au final, ARM compte bien proposer un cœur de processeur incontournable dans l’Internet des objets.

Avant cela, ce sont bien les smartphones qui vont embarquer ces puces. ARM estime que 1,3 milliard de smatphones seront livrés en 2014. Ils disposeront bien de SoC avec processeur à architecture Cortex-Ax mais aussi de plus en plus de cœurs Cortex-M pour l’aspect connectivité et les contrôleurs d’écran tactile. Les iPhone 5s d’Apple, Moto X de Motorola et Galaxy S5 de Samsung utilise déjà des processeurs Cortex-M pour le « Always Listening » (smartphone toujours à l’écoute même lorsqu’il est en veille). 16 milliards de processeurs Cortex-M sont d’ores et déjà sortis de fab.

Crédit photo @Freescale

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