P4 6xx : Cores et caches

Avant de nous intéresser plus longuement aux fonctionnalités apportées par le P4 série 6, intéressons nous d'abord à son core d'exécution et a son nouveau cache de 2 Mo. Avant de commencer voyons d'abord l'aspect extérieur du Pentium 4 6xx face à son rival direct, le Pentium 4 5xx :

Pentium 4 5xx	Pentium 4 6xx

Comme on le voit, absolument aucune différence n'existe au niveau du packaging entre les deux versions du prescott. Pourtant, la modification ne concerne visiblement pas uniquement le cache comme on peut le voir sur la capture CPU-Z ci-dessous :

Les Pentium 4 Prescott en sont donc à leur quatrième révision commerciale du core. Les premiers portaient un CPUID 0xF33h (core C0), les seconds 0xF34h (Core D0) et les Pentium 4 Prescott avec NX bit et C1E étaient dotés d'un core E0 (CPUID 0xF41h). Pour la gamme 6xx, c'est dorénavant un core N0 doté d'un CPUID 0xF43 qu'il faudra utiliser pour la détection de ce CPU.

Si les performances en calcul brut du core ne semble pas avoir évolué d'un iota, beaucoup attendaient un effort au niveau de la consommation électrique. Nous avons donc mesuré la consommation du Pentium 4 630 par rapport au Pentium 4 530. Pour ce faire, nous avons utilisé exactement la même plate-forme (Asus P5AD2-E & 1 Go DDR2) et nous avons mesuré la consommation de deux façons différentes. La première, celle que nous avions utilisée dans notre test de consommation électrique, consiste a calculer le courant utilisé par l'étage d'alimentation du CPU en full-load. Voyons les résultats :

Comme on le constate, l'étage d'alimentation consomme 16 Watts de moins lorsqu'il fonctionne avec un Pentium 4 6xx par rapport à un Pentium 4 5xx de fréquence identique, ce qui représente un gain de 10% sur la consommation CPU, ce qui n'est pas négligeable. Pour confirmer ce résultat, nous avons mesuré la consommation électrique en sortie de l'alimentation. Voici le résultat :

Avec les traditionnelles pertes dues à l'alimentation, on constate tout de même qu'au final, un PC à base de P4 630 consomme quasiment 20W de moins qu'un PC à base de P4 530. Pas transcendant, mais appréciable !

• Architecture du cache

Parlons maintenant de la principale différence entre 5xx et 6xx : Le cache L2. Avant de voir plus en détails ses performances, intéressons nous d'abord à son architecture. Pour ce faire, voyons le type de cache détecté par cpu-z :

On le voit très bien ici, le cache L1 est strictement identique, et le cache L2, outre sa taille, est une copie conforme du L2 du 5xx, du moins c'est ce que renvoie CPU-Z, basé sur les informations renvoyées par le CPUID. Ceci dit, nous avons étudié en détail ce nouveau cache L2 grâce à l'excellent RMMA. Si nous n'avons trouvé aucune différences concernant la latence d'accès aux caches, les débits obtenus sur les deux processeurs nous ont surpris. Voyons donc les courbes obtenues avec un P4 5xx et un P4 6xx sur la bande passante des caches :

Pentium 4 530

Pentium 4 630

Si on voit ici clairement les 2 Mo de cache du 6xx, il est intéressant de voir les débits obtenus. En voit clairement que le débit entre 256 Ko et la fin du L2 est plus faible sur 6xx sur sur 5xx. Pour ce faire, à partir du fichier csv que vous pourrez trouver ici, nous avons effectué une moyenne de la vitesse sur la totalité du cache (formule =(MOYENNE(C44:C114)+MOYENNE(C115:C181)*3)/4 sur 6xx et =(MOYENNE(C44:C114)+MOYENNE(C115:C158)*3)/4 sur 5xx dans Excel) et sur les trois opérations effectuées. Voici le résultat :

Ceci confirme l'impression des courbes, le cache L2 du Pentium 4 6xx est ici 10% plus lent que le cache L2 du 5xx ! Un très mauvais point qui rappelle furieusement autre chose : L'arrivée du prescott. En effet, malgré son 1 Mo de cache, celui-ci ne parvenait pas à prendre l'avantage sur les 512 Ko du Northwood à cause de sa lenteur... Qu'en sera-t-il du 6xx ? C'est ce que nous verrons dans les benchmarks.

Suite ( P4 6xx : EIST et EM64T )