L'Intel Core i7 testé et approuvé

Adrian Branco

01net.

le 03/11/2008 à 18h20

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Nehalem avait été prévue pour être la déclinaison ultime de l’ancienne génération des Pentium 4, appelée NetBurst. Cette dernière a connu bien des déboires avant de se faire supplanter par Core, une évolution (importante) de l’architecture des Pentium 3 ! Nehalem – Core i7, donc – est un tout nouveau processeur dans sa conception, mais du point de vue de l’unité de calcul, il reste très inspiré de la génération Core 2, la modularité en plus.

On retrouve donc peu ou prou l’architecture Core 2, avec quelques belles améliorations notamment dans la façon de gérer les instructions en couplant le traitement d’instructions similaires. On retrouve aussi les instructions SSE 4 dans une version 4.2 très tournée vers les applications professionnelles, avec notamment l’amélioration de la manipulation de gros fichiers XML, des optimisations pour le séquençage ADN ou le contrôle d’erreurs cycliques (CRC). Des utilisations très spécifiques mais qui parlent et qui montrent qu’Intel est à l’écoute des besoins actuels.

Quad Core natif, contrôleur mémoire intégré et super Lego

AMD a été le premier à proposer une puce réellement constituée de quatre cœurs et le premier aussi à intégrer le contrôleur mémoire dans ses processeurs. Etre le premier n’est pas un gage de réussite puisqu’au final, AMD a connu de nombreux soucis (notamment de montée en fréquence) tandis qu’Intel assurait sa maîtrise, même avec deux cœurs séparés. Intel aura dans les deux cas eu le rôle du suiveur qui réussit, laissant le soin à AMD d’essuyer les plâtres.

Core i7 est le premier processeur d’Intel à intégrer le contrôleur mémoire et doté, en natif, de 4 cœurs au sein de la même puce de silicium. Mais si cet état de fait laisse à penser qu’il s’agit d’un processeur monolithique, il n’en est rien : avec Core i7, Intel a “ inventé ” une nouvelle approche du processeur, plus modulaire.

Pour ce faire, le fondeur américain a divisé son processeur en deux parties : Core – les unités de calcul – et Uncore – les entrées sorties, la mémoire cache L3, etc. Ce faisant, il rend possible une déclinaison des puces plus facile selon les applications – grand public, haut de gamme, serveur, etc. – en adaptant les parties Uncore selon les besoins de chacun des segments. Du Lego de haute voltige en somme !

Soudés, doués d’ubiquité, mais indépendants

La partie Core est donc constituée de 4 cœurs d’exécution, lesquels n’en sont pas pour autant enchaînés les uns aux autres puisqu’ils sont traités de manière totalement distincte. L’illustration de ceci peut se faire aux travers de deux exemples : l’extinction totale de certains cœurs et l’overclocking ciblé.

Dans le premier cas, le processeur (ou le système d’exploitation) éteint des cœurs s’il ne sont pas sollicités. Cet état est appelé C6 et les cœurs, alors en stase, ne consomment pas le moindre milliwatt. A supposer qu’aucun cœur ne soit sollicité, c’est l’ensemble de la partie Core qui s’éteint et seule la partie Uncore reste partiellement allumée.

Concernant l’augmentation de fréquence, il s’agit en fait d’améliorer les performances des logiciels qui n’utilisent qu’un seul cœur. En effet, tous les programmeurs n’implémentent pas encore l’utilisation de multiples cœurs dans leurs programmes. Or les fondeurs de puces ayant misé sur la multiplication des cœurs (la montée en fréquence posant quelques problèmes), les nouveaux processeurs ne donnent pas pleinement satisfaction dans des applications non optimisées.

Qu’à cela ne tienne, le Core i7 joue la carte de l’overclocking : sans dépasser son enveloppe thermique de référence (130 W de TDP), il éteint un ou plusieurs cœurs, se donnant ainsi de la marge pour opérer une montée locale en fréquence. Le Core i7 920 originellement cadencé à 2,66 GHz peut ainsi monter temporairement (et sur un seul cœur) à la fréquence du 940 (2,93 GHZ) et ce dernier à celle de l’extrême, le 965, pagayant à 3,2 GHz.

L’Hyperthreading n’est pas mort, vive l’Hyperthreading

Core i7 marque aussi le grand retour de l’Hyperthreading. Cette technologie introduite dans les Pentiums 4 Northwood consiste à créer deux puces logiques sur un seul cœur. Le processeur devient – non pas une unité de traitement tout bête – mais deux processus distincts, optimisant ainsi la répartition du traitement des données et évitant les goulots d’étranglement.

Intel avait abandonné cette technologie avec le passage à Core et s’est décidé à la réimplémenter dans son i7 après en avoir amélioré les faiblesses. Un petit coup d’œil du côté du gestionnaire des processus affiche donc, sur notre processeur à quatre cœurs, pas moins de huit cœurs logiques…

Un million de transistors pour gérer l’énergie

Il existe au sein du processeur une unité – PCU pour Power Control Unit – qui est en charge de gérer l’énergie du processeur afin de limiter sa consommation. Cela pourrait se cantonner à la simple annonce qui ne sert à rien si cette PCU n’était constituée d’un bon million de transistors, soit autant que les premiers processeurs 486 !

Ce “ délégué du Grenelle de l’environnement ” est en charge des régulations de l’intensité électrique, surveille la température de la puce et c’est lui qui peut éteindre complètement les processeurs en les mettant dans l’état C6 dont nous vous parlions plus haut. Cette gestion 100 % matérielle rend la puce autonome du système d’exploitation pour tous les processus de gestion de l’énergie. Mais Intel ne néglige pas pour autant la partie logicielle et devrait bientôt présenter un programme pour surveiller, de manière fine, l’utilisation énergétique de son processeur.

Dans les faits : un processeur qui fait mal

Nous avons eu entre les mains l’entrée et le haut de gamme, à savoir les Core i7 920 et 965 respectivement cadencés à 2,66 GHz et à 3,2 GHz. Dotés de 2 x 256 ko de mémoire cache L2 et 8 Mo de cache L3, dès les premières mesures, les deux comparses affolent les compteurs de 3DMark 2006, 3DMark Vantage et Sandra Lite 2009.

L’exemple le plus marquant est sans nul doute celui de Sandra 2009 où le plus petit des deux processeurs est, dans tous les tests, supérieur à la version extrême précédente, le Core 2 Duo Quad Core Extreme QX9770. Une supériorité qui, de l’encodage vidéo aux jeux vidéo, va de quelques miettes à plus de 20 %. Pas mal pour un processeur qui coûte 1 000 euros de moins (le QX9700 étant à 1 300 euros au 3 novembre et l'i7920 annoncé à environ 250 euros) !

L’écart devient plus grand encore quant on passe au grand frère, le 965, qui peut mettre jusqu’à 40 % dans la vue au QX9770 dans les applications multimédias. Une des nouveautés du Core i7 est sa gestion de mémoire sur trois canaux et c’est sans nul doute un élément déterminant quant à sa suprématie dans les tests multimédias, domaine applicatif très gourmand en bande passante. Pour ce qui est des jeux, les performances montrent que ce sont bien les processeurs graphiques qui sont exploités lors des développements.

Le coup d’essai transformé

Pour qui le processeur i7 ? Pas encore pour le grand public, qui ne va commencer à le trouver qu’en milieu d’année prochaine dans les configurations. Pas vraiment pour les joueurs de l’extrêmes, plus enclins, à juste titre, à hypothéquer leur rein pour adjoindre des cartes graphiques supplémentaires, qu’à changer toute leur plate-forme pour 10 à 15 % de performances en plus.

La donne change carrément dès lors que l’on s’attaque au multimédia, travail d’image et montage vidéo en tête. Les gains peuvent être alors ahurissants. Ainsi à l'occasion de nos tests, l'encodage d'une vidéo de 350 Mo en DivX au format iPod entre un Core 2 Q6600 et un Core i7 920 a permis de passer de plus de 16 à légèrement moins de 9 minutes ! Si on considère que les Core 2 étaient déjà de très bons poulains…

D’une manière générale, les Core i7 sont des foudres de guerre dès lors que les applications sont optimisées pour fonctionner sur plusieurs cœurs d’exécution. Plus une preuve de sa supériorité (réelle) qu’une plate-forme vouée à être adoptée demain, l’architecture actuelle de Core i7 préfigure bien du genre d’avancées dont vont bénéficier nos machines dans six mois. Et c’est clairement de l’excellent travail qu’ont réalisé ici les ingénieurs d’Intel.

Le carton de silicium : la déprime des overclockers

Le mot de la fin concerne une petite minorité de doux dingues dont le plaisir est de pousser les processeurs dans leurs retranchements en augmentant leur fréquence. Et bien ceux-ci devront se tourner vers la version extrême – le Core i7 965 – qui coûtera 1 000 euros (rien que ça !). En effet, sur les autres processeurs de la gamme, le TDP (grosso modo la quantité de chaleur dégagée) est bloquée à 130 W.

Dès qu’on passe la limite le processeur ira piquer un somme. Une façon comme une autre de dissuader les utilisateurs d’acheter des processeurs pas trop chers et de les pousser “ à la main ”, et au passage, de vendre des processeurs extrêmes à des prix pharaoniques. Soit il y avait un vrai manque à gagner, soit Intel a décidé de maximiser ses marges. Dans tous les cas, cette disposition technique risque de gêner les quelques passionnés d’overclocking.

C’est bien dommage !