Introduction

Depuis une vingtaine d'années maintenant, le coeur de l'activité d'Intel est constitué par la commercialisation de gammes de processeurs compatibles avec le vénérable 8086 introduit en 1978. Ces gammes sont dénommées par le terme générique x86 ou, plus récemment, IA-32 (Intel Architecture 32 bits). Le vaste marché pour lequel ces processeurs sont conçus est celui des ordinateurs généralistes.

Pour un autre marché, celui des processeurs embarqués dans différents appareils, Intel a eu un certain succès, notamment à partir de dérivés des anciens 8080 et 8086, mais aussi avec des processeurs plus récents comme le i960 ou le Strong ARM, hérité de Digital et dont la dernière version a été baptisée XScale.

Depuis longtemps, Intel essaie d'atteindre des marchés de haut de gamme dans des domaines aussi prestigieux que le calcul intensif ou le traitement transactionnel lourd. Bien que la gamme x86 ait permis de fournir des solutions viables dans ces domaines, il reste qu'il est toujours difficile de faire comprendre aux clients qu'un ordinateur coûtant plusieurs millions de francs, voire d'euros, n'utilise que les mêmes banals processeurs que l'on retrouve dans des ordinateurs familiaux. La création de la famille Xeon a permis de pallier en partie ce problème d'image.

De plus, les utilisateurs d'ordinateurs de haut de gamme sont parfois peu sensibles à la sacro-sainte compatibilité ascendante qui permet à l'acheteur d'un nouveau processeur de la gamme x86 d'être quasiment assuré que tous ses anciens logiciels continueront à fonctionner sans modification. C'est le cas notamment du calcul intensif où une recompilation régulière des logiciels est une pratique courante afin de bénéficier au mieux des progrès des matériels et des compilateurs.

Dans le but de couvrir le marché des processeurs le plus largement possible, Intel a donc conçu des processeurs qui, grâce à un abandon de la plupart du lourd héritage de l'architecture IA-32, permettent de construire des ordinateurs puissants en employant des technologies innovantes mais incompatibles avec l'existant. Le but était aussi, éventuellement, de remplacer totalement les processeurs x86, à terme, dans tout le marché des ordinateurs généralistes.

Dans ce dossier, nous allons parcourir les efforts d'Intel dans ce domaine, du lointain passé jusqu'aux prévisions dans le futur proche.



Les temps héroïques

Pendant les années 70, Intel a développé avec succès quelques processeurs qui ont marqué l'histoire, notamment :

- le 4004 (4 bits)
- le 8080 (8 bits)
- le 8086 (16 bits)

A la fin de cette décennie, le 8088 (version bridée du 8086) n'a pas encore été sélectionné par IBM pour animer le désormais célèbre PC. Intel décide de continuer sur sa lancée et donc de concevoir un nouveau processeur, incompatible avec les précédents, mais offrant le summum de ce que la technologie peut apporter. Ce projet aboutira à la sortie de l'iAPX 432, un processeur 32 bits révolutionnaire destiné à succéder au 8086 au sommet de la gamme Intel.

A cette époque, la plupart des techniques appelées usuellement sous le nom générique RISC (Reduced Instruction Set Computer) sont encore du domaine de la recherche. Certaines sont déjà mises en oeuvre dans quelques processeurs mais le véritable succès n'arrivera que dans la décennie suivante.

Au contraire, la mode est aux techniques de type CISC (Complex Instruction Set Computer), notamment :

- jeu d'instructions aussi riche et varié que possible (passage des instructions du langage de programmation au code binaire la plus directe possible) pour réduire le nombre d'instructions nécessaire au codage d'un programme

- codage des instructions très compact (longueur variable, options multiples, ...) pour réduire la taille de la mémoire nécessaire au stockage du programme et la bande passante utilisée pour accéder aux instructions

- modes d'adressage complexes, par exemple un adressage indirect indexé avec déplacement

- utilisation de microcode sur le processeur pour exécuter séquentiellement les étapes élémentaires de chaque instruction, leur complexité interdisant un câblage direct

- calcul direct sur des données en mémoire, sans passer systématiquement par des registres présents en très faible quantité

- registres spécialisés afin d'augmenter la compacité des instructions par une référence implicite


Dans cet état d'esprit, l'iAPX 432 a été conçu comme un processeur très complexe, au point de nécessiter plusieurs circuits intégrés pour le mettre en oeuvre. Malheureusement, le développement a été long et a produit au début des années 80 un processeur trop peu performant pour être commercialement viable ! Rapidement, Intel a encouragé le reste de l'industrie a offrir le meilleur accueil possible à ce processeur : l'oubli ...

Après cet échec cuisant, Intel a choisi de développer des successeurs moins ambitieux et, chose importante, compatibles avec le 8086. Dans un premier temps, le 80286 aurait été sorti aussi vite que possible afin d'occuper le marché en attendant le 80386, premier processeur 32 bits compatible x86.

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