Il n’y a pas qu’ARM et Intel dans la vie. Il y a MIPS aussi. Cette star (déchue ?) des années 80 – 90 s’est faite discrète et s’est laissé distancer par la concurrence. Aujourd’hui, elle tente de combler une partie de son retard sur ARM en introduisant de nouvelles architectures de processeurs : les Aptiv.

MIPS est une architecture RISC (à jeu d’instruction réduit) très ancienne. Autant qu’ARM, la star du moment, puisque les premiers processeurs MIPS R2000 sortent en 1981. Elle possède d’ailleurs les mêmes atouts : des puces compactes, efficaces et très économes en énergie. Pourtant, MIPS se fait rare ces temps-ci. Elle a eu de belles heures de gloire, auxquelles vous avez peut-être même contribué, simplement en jouant avec une Playstation 2, une PSP ou encore une Nintendo 64.
Une carte mère de Playstation, animée par un MIPS R3000
Des CPU MIPS ont rendu ça possible.
Elle fut aussi la clef du succès de Silicon Graphics jusqu’au début des années 2000. C’est sur les mythiques stations Iris Indigo ou Onyx, que sont nés les effets spéciaux de Terminator 2 ou encore Jurassic Park.
Depuis, elle a pourtant été supplantée par les processeurs Intel dans les stations de travail, et par l’architecture ARM dans les appareils mobiles. On la trouve encore dans quelques routeurs CISCO, mais sur le marché des tablettes et smartphones, c’est le désert…
A une exception près toutefois : la Novo7. Cette tablette chinoise est basée sur un CPU XBurst d’Ingenic. C’est un processeur 32 bits compatible MIPS II proche d’un modèle ARM11 ou ARM9 si on le compare à la concurrence. Autant dire que ce n’est pas une bête de course et que mis à part son prix : 100$, la tablette n’a pas grand-chose pour elle. Mais vous pouvez quand même l’acheter ici si ça vous tente…
Il faut bien l’avouer, alors qu’ARM sort des puces de plus un plus sophistiquées, MIPS ne faisait plus trop rêver jusqu’à présent. Ses derniers modèles datent de 2010 et ne sont plus compétitifs au-delà du Cortex A8.
Mais MIPS Technologies entend bien revenir dans la course avec leurs tout nouveaux MIPS « Aptiv ». Schématiquement, Aptiv est l’intitulé d’une famille de processeurs, comme « Cortex » chez ARM.
Ces derniers scindent Cortex en trois gammes : Cortex – A, Cortex – R et Cortex – M, qui correspondent à trois profils de performance et de consommation.
De la même manière, MIPS scinde la famille Aptiv en trois gammes :
Segment
MIPS
ARM
Performance
Hautes performancesProAptivCortex A15, A93,5 DMIPS / Mhz
Milieu de gammeInterAptivCortex R7, R52,5 DMIPS / Mhz
Basse consommationMicroAptivCortex M3, M41,5 DMIPS / Mhz
(Les performances en millions d’instructions par secondes sont indicatives et prisent pour un seul cœur.)
Comme nous l’avons déjà détaillé, l’architecture vedette de chez ARM est le Cortex A15. Elle devrait arriver en masse l’année prochaine sur nos tablettes. Pour résumer :
  • C’est un CPU 32 bits.
  • Out of order.
  • Superscalaire 3 – issues.
  • Jusqu’à 32 cœurs (maximum théorique).
  • Jusqu’à 2,5 Ghz (en prototype).
Le nouveau MIPS « ProAptiv », dont on reproduit le diagramme ci-dessous fait plutôt bonne figure. Le CPU est lui aussi « out of order », 3 – issues et possède une unité de calcul en virgule flottante superscalaire. Il est donc éventuellement capable d’effectuer deux opérations sur des nombres à virgule simultanément.
Il supporte jusqu’à 6 cœurs, ce qui est largement suffisant en pratique. Sa fréquence de fonctionnement typique tournerait autour des 1,2Ghz.

En bref, un cœur ProAptiv est sensiblement équivalent à un cœur Cortex A15 à la même fréquence. Par contre, là où MIPS se démarque, c’est par la taille du circuit. Selon son concepteur, le ProAptiv serait deux fois plus petit qu’un Cortex A15 !
Des imprécisions subsistent à ce niveau. On ne sait pas si MIPS estime la taille du circuit avec ou sans « NEON », l’unité de calcul vectoriel. Mais il reste quand même assez net que le ProAptiv est bien plus compact que son concurrent. Un avantage important, car un CPU plus petit consomme moins et coute moins cher à produire.
Comme on peut s’en douter, les gammes InterAptiv et MicroAptiv sont encore plus simples et plus sobres. Les CPU microAptiv, qui font face aux Cortex M4, auront plus de mal à se différencier par leurs tailles, les M4 étant déjà minuscules. C’est plutôt par leurs fonctionnalités (cache, MMU, DSP…) qu’ils tenteront de se démarquer, comme l’indique le comparatif ci-dessous.

Avec les Aptiv, MIPS Technologies tente d’offrir une alternative crédible aux processeurs ARM. Sur le papier, ces futures puces ont des atouts (taille, fonctionnalités) mais est-ce suffisant ?
N’oublions pas qu’ARM et MIPS n’utilisent pas les mêmes jeux d’instructions. Les programmes ARM ne fonctionneront pas sur une éventuelle tablette MIPS, à moins d’être recompilés ou exécutés par une machine virtuelle. Or, ARM étant omniprésent sur le marché mobile, virtuellement toutes les applications seront incompatibles avec un CPU MIPS. C’est le même problème auquel est confronté Intel avec Android. Même si Dalvik sauve un peu les meubles, MIPS n’aura pas les moyens d’Intel pour éliminer le problème des nombreuses applications natives.
Être incompatible avec la totalité de l’écosystème existant est certainement un handicap. D’autant qu’il est déjà immense et qu’il ne cesse de croître. Or MIPS continue d’accuser un retard certain.
Les Cortex A15 ont été annoncés il y a plus d’un an. Presque deux années vont séparer l’annonce de ce processeur de sa commercialisation en masse. Il est peu probable que MIPS soit mieux loti. Les Aptiv seront au niveau des Cortex A15, mais ils seront probablement disponibles avec une bonne année de retard sur eux.
Alors, bientôt des processeurs MIPS dans nos tablettes ? Les Aptiv pourront aider à augmenter la pénétration de MIPS dans ce secteur, mais il est probable qu’ils resteront exceptionnels et cantonnés au très Low-Cost.
Le spectre d'application des Aptiv est vaste...
Par contre, sur d’autres segments, là où les CPU sont moins visibles : GPS, PMP, décodeurs, routeurs, automobile, contrôleurs en tous genres, les Inter et MicroAptiv pourront connaître une carrière florissante. MIPS est déjà présent dans ces secteurs, et les Aptiv sont aussi là pour tenir ARM éloigné de son pré carré.