Qualcomm a fait sa rentrée avant-hier, avec à la clé d’importantes annonces. En plus du Snapdragon 8 Gen 3 destiné aux smartphones haut de gamme, l’entreprise a présenté le Snapdragon X Elite, issu des travaux de Nuvia, rachetée il y a quelques années. Avec un objectif très clair, concurrencer Apple sur le terrain du ratio performances/watt.

Qualcomm est très bien implantée dans le monde mobile. De nombreuses références de smartphones et tablettes Android utilisent ses puces Snapdragon. De larges gammes avec des références pour presque tous les usages.

L’entreprise est également présente dans de nombreux domaines et a d’ailleurs fait des annonces récentes sur tout ce qui touche au transport, notamment les questions de calculs locaux liés à l’intelligence artificielle.

C’est une tradition maintenant qu’au moins une nouvelle puce destinée aux appareils mobiles haut de gamme soit dévoilée à l’automne, dans le cadre du Snapdragon Summit. On n’y coupe donc pas cette année avec le Snapdragon 8 Gen 3, par lequel nous débutons.

Snapdragon 8 Gen 3 : du changement dans la configuration

On pourrait penser que chaque nouvelle génération de puce ne fait que renforcer légèrement l'existant. C’est souvent vrai, mais il y a des exceptions, et cette Gen 3 en est une.

La configuration interne de la puce change en effet pour une configuration 1:5:2, au lieu de 1:3:4. On a donc un gros cœur Cortex X4 cadencé à 3,3 GHz, rapide mais gourmand en énergie, cinq cœurs moyens aux performances et à la consommation intermédiaire (trois fonctionnent à 3,2 GHz, deux à 3 GHz), ainsi que deux cœurs pour l’efficacité, moins performants mais plus économes.

Le détail de ces autres cœurs n’est pas donné. On sait simplement que la puce est gravée en 4 nm, que ses performances sont annoncées comme 30 % plus élevées que sur la Gen 2 et que son efficacité est en hausse de 20 %. Comme d’habitude, attention avec celle-ci : la consommation est considérée comme 20 % plus faible à performances égales.

Peu de détails également sur la partie GPU. Il s’agit toujours d’un modèle Adreno, mais on ne connait pas la référence. Qualcomm décrit ce composant comme 25 % plus rapide et 25 % plus efficace que la génération précédente, des chiffres à prendre encore une fois avec un peu de contexte. Les capacités d’éclairage dans les jeux ont été renforcées, le ray tracing étant décrit comme plus performant, avec une prise en charge de Lumen (Unreal Engine 5).

Même traitement pour la partie neuronale dédiée aux calculs locaux d’intelligence artificielle. Le DSP/NPU Hexagon se veut « jusqu’à 98 % plus rapide et 40 % plus efficace » que sur la génération précédente. Les tâches tirant parti de ce type de composant se retrouvent dans l’utilisation d’effets en temps réel dans des applications comme TikTok, Snapchat et Instagram, ou dans certaines opérations menées dans des applications photos, comme la suppression d’un fond.

On n’en sait guère plus sur ce nouveau fleuron, ni sa date de sortie ni les modèles de smartphones concernés. On retrouve cependant les partenaires habituels, notamment Xiaomi, dont le modèle 14 embarquera la puce.

Qualcomm X Elite : la vraie nouveauté tournée vers les PC

S’il y a une puce qui était attendue, c’était bien celle-là. Et pour cause : en dépit des tentatives de puces ARM dans les PC, notamment chez Microsoft, le résultat était loin d’être époustouflant. La faute d’une part à un manque flagrant de performances, et d’autre part à un manque d’optimisation chez Microsoft, particulièrement dans l’émulation du code x86. Deux problèmes dont s’est affranchi d’emblée Apple avec ses générations M1 et M2 : une efficacité performances/watt très élevée et une nouvelle version réussie de Rosetta pour l’émulation.

L’ombre d’Apple n’est d’ailleurs pas loin, car la nouvelle puce de Qualcomm est basée sur les travaux de Nuvia, que l’entreprise a rachetée il y a quelques années et qui avait été fondée en 2019 par des anciens de Cupertino, principalement Gerard Williams III. À tel point qu’Apple avait déposé plainte pour violation de brevets. En mai dernier, Apple a retiré sa plainte, sans que l’on sache pourquoi.

La puce Snapdragon X Elite est donc le premier résultat concret des travaux de Nuvia, qui doit faire oublier les ratés de Qualcomm dans le monde PC ces dernières années. Cette puce, gravée en 4 nm et contenant 12 cœurs, doit concurrencer à la fois Intel, AMD et Apple.

L’ensemble de la puce est organisé selon une architecture nommée Oryon, nom que les cœurs reprennent. Pas de gros, moyens ou petits cœurs ici d’ailleurs, tous sont identiques. Quand ils sont tous utilisés, la fréquence du X Elite peut grimper jusqu’à 3,8 GHz. Cette fréquence peut atteindre 4,3 GHz quand un ou deux cœurs seulement sont actifs. La puce accueille 42 Mo de cache et est accompagnée par de la mémoire LPDDR5x (136 Go/s de bande passante).

Mais il ne s’agit que de sa partie CPU. S’agissant d’un SoC, on trouve aussi une partie GPU appartenant là encore à la famille Adreno. Presque aucun détail sur son architecture, mais Qualcomm a annoncé une puissance de calcul de 4,6 TFLOPS. En plus d’une compatibilité avec DirectX 12 (rien sur Vulkan pour l’instant), cette partie graphique peut accueillir soit trois écrans externes 4K, soit deux écrans 5K, soit un écran 4K à 120 Hz.

Qualcomm a promis des mises à jour fréquentes du pilote associé, une situation qu’il conviendra de suivre avec attention. Jusqu’à présent, les puces de l’entreprise n’ont disposé que de trois ans de support pour les appareils mobiles. Dans le monde PC, il faudra faire nettement mieux.

Vidéo, NPU, entrées/sorties et modem

Les codecs H.264, H.265/HEVC et AV1 sont pris en charge matériellement, que ce soit pour le codage ou le décodage. On note également la présence du décodage matériel pour le VP9.

Comme il fallait s’y attendre, un NPU Hexagon est présent pour assurer les calculs liés à l’intelligence artificielle. Qualcomm annonce une puissance de calcul équivalente à trois fois celle du Snapdragon 8 Gen 3. Dans l’environnement Windows, peu de tâches utilisent pour l’instant les NPU. C’est le cas avec certains traitements appliqués pendant une diffusion par webcam. Des algorithmes comme Stable Diffusion, quand ils sont exécutés en local, peuvent aussi les utiliser.

Sur la gestion des entrées/sorties, la puce était attendue au tournant. Il peut s’agir d’un point faible sur ce type de SoC, comme on a pu le voir d’ailleurs avec le M1 chez Apple. Le Snapdragon X Elite peut gérer jusqu’à 64 Go de mémoire, prend en charge les SSD NVMe PCIe 4.0 (ainsi que les normes de stockage UFS 4.0 et SD 3.0), jusqu’à trois ports USB 4.0 accompagnés de deux ports USB 3.2 gen 2, et supporte les webcams jusqu’à 64 mégapixels et la capture vidéo 4K HDR.

Enfin, le X Elite contient un modem, en l’occurrence un Snapdragon X65 5G, connu puisque sorti en 2021. Sur le sans-fil, la puce de Qualcomm se veut tournée vers l’avenir puisqu’elle prend en charge le Wi-Fi 7 et le Bluetooth 5.4.

Des comparaisons comme s’il en pleuvait

Une bonne part de la présentation de Qualcomm a été consacrée aux comparaisons, comme souvent dans les présentations de CPU et GPU. On aurait pu s’attendre à ce que l’entreprise tourne ses missiles vers Apple, mais c’est surtout Intel qui a servi à l’étalonnage.

La méthode adoptée par Qualcomm est largement inspirée de celle d’Apple lors de l’officialisation de la puce M1. Sur la partie CPU, deux processeurs ont essentiellement été utilisés : le Core i7-1355U (10 cœurs) et le Core i7-1360P (12 cœurs). Ce qui permet à Qualcomm d’annoncer qu’à consommation équivalente, les performances de sa puce sont jusqu’à deux fois supérieures à la compétition. Autre comparaison : à performances égales, la consommation d’énergie est 68 % moindre (18 W au lieu de 50). Face à un i7-13800H (14 cœurs), les chiffres avancés sont respectivement de 60 et 65 %.

La partie GPU Adreno a reçu le même traitement. Elle serait ainsi deux fois plus performante que l’Iris Xe d’Intel et 80 % plus rapide que la Radeon 780M, deux IGP que l’on retrouve souvent dans les ordinateurs portables. Autre annonce « fracassante » : le X Elite peut se contenter de faire jeu égal en termes de performances, tout en ne consommant qu’un cinquième de l’énergie de ses concurrents.

Apple a quand même eu droit à une comparaison : dans des tests sur Geekbench 6.2, le X Elite aurait fait 50 % de mieux en CPU multithread que la puce M2 Pro. Si le résultat devait se confirmer en pratique, il s'agirait donc d'une excellente entrée en matière pour Qualcomm, avec une ligne de puces spécifiquement taillée pour les ordinateurs.

Et maintenant ?

Il ne s’agissait que de la présentation de cette nouvelle génération de puces. Le X Elite n’est pas encore là et aucune date précise de commercialisation n’a d’ailleurs été annoncée autre que « 2024 ». On ne sait pas non plus si plusieurs variantes seront proposées, par exemple avec moins de cœurs pour atteindre des machines bon marché.

Et les machines, justement ? Au vu de ses caractéristiques, on est dans le même cas de figure qu’Apple. Il y a fort à parier que les premiers ordinateurs qui seront commercialisés avec du Snapdragon X Elite seront des portables ou des modèles fixes légers, peut-être avec un refroidissement passif.

Si l’on table sur une commercialisation l’année prochaine, Microsoft pourrait s’en servir pour alimenter une toute nouvelle génération de Surface. Les rumeurs s’intensifiant autour d’un Windows 12, il n’est pas impossible que l’ensemble soit plus ou moins synchronisé pour s’assurer une petite explosion médiatique.

La question sera alors de savoir si la partie logicielle suivra. C’est un réel problème pour Microsoft, en dépit des efforts visibles pour augmenter l’attrait du développement sur architecture ARM (via notamment le projet Volterra). Outre la disponibilité des applications compilées nativement pour ARM, assez peu nombreuses (même si le chiffre augmente petit à petit), il faudra que Microsoft résolve d’autres problèmes pratiques, comme une meilleure fiabilité dans la récupération de ces applications dans le Store et surtout une meilleure émulation du code x86, qui manque cruellement d’efficacité aujourd’hui.

Qualcomm ayant annoncé que « tous les principaux OEM » proposeront des configurations basées sur le Snapdragon X Elite dans le courant de l’année prochaine, le problème sera d’autant plus visible s’il n’est pas amélioré d’ici là. Là encore, la question d’un Windows 12 se pose, les constructeurs étant friands des nouvelles versions du système d’exploitation, pour capitaliser sur l’effet de nouveauté. Un Windows 12 dont les rumeurs veulent qu’il soit particulièrement « enrichi » en IA.

Quoi qu'il en soit, et comme on peut le voir sur certains appareils comme la Surface X, il sera plus simple pour les constructeurs de promouvoir ces futures machines comme tournées vers l'ultra mobilité et le travail.

Tout reste à prendre avec des pincettes, mais l’année 2024 s’annonce comme une année particulièrement intéressante. Reuters s’est fait très récemment l’écho de sources affirmant que NVIDIA et AMD travaillent aussi sur des puces ARM performantes pour le monde PC.