Dual Core : Côté Intel
By Samuel D. - 20/06/2005
Sommaire:

 

Intel Dual Core : Présent et futur

 

Comme nous l'avons dit en introduction, nous en sommes à la toute première génération de processeur Dual Core x86 chez Intel. Quoi que puisse en dire Intel, la solution adoptée pour le Smithfield a été dictée par le besoin de mettre sur le marché un nouveau processeur rapidement. Dans ces circonstances, il est intéressant de présenter ce CPU plus en détail, mais également, de parler des prochaines générations de CPUs qui seront systématiquement Dual Core mais qui, pour certains, seront entièrement conçus dans cet optique.

 

  • Présent : Core Smithfield

La première génération multicore chez Intel est donc basée sur le core Prescott. Le nom de code "Smithfield" (à ce sujet, une recherche dans Google renvoie une société ayant pour description "Hog production and pork processors", prémonitoire ?) a donc laissé sa place aux noms commerciaux de "Pentium D" et "Pentium Extreme Edition". Physiquement, le Smithfield se présente sous la forme d'un CPU LGA Socket 775, tout comme ses prédécesseurs :

 

 

 

Niveau die, on ne peut pas dire que le Smithfield soit très complexe puisqu'il ne s'agit purement et simplement que de deux dies prescott assemblés. La photo du die fournie par Intel est on ne peut plus claire à ce sujet :

 

 

Bref, il s'agit bien de deux cores collés ensemble, sans plus d'améliorations. Pire, contrairement aux CPUs d'AMD, qui a au moins fait cet effort, les deux cores sont incapables de dialoguer entre eux et doivent obligatoirement passer par le chipset, exactement comme dans un système multi-processeurs standards. Intel fournit quelques schémas du Smithfield qui confirment ces dires :

 

 

Toutes les communications passent donc via le bus à destination du chipset. Typiquement, nous sommes ici en présente d'une plateforme Dual Xeon, présentée sous un packaging différent. De ce fait, on peut logiquement se poser la question suivante : Le principal problème du prescott mono-core est sa dissipation thermique qui, non seulement limite les performances, mais en plus pose des problèmes majeurs de dissipations. Concentrer deux cores de ce type dans un même boîtier semble ainsi suicidaire. Avec un TDP annoncé à 130 Watts, on pouvait déjà avoir des doutes. Toutefois, ce TDP semble très étrange. En effet, alors que le Smithfield est basé sur deux cores connus, ce chiffre reste très largement en dessous du double d'un prescott mono-core. Après enquête, il semble qu'Intel annonce un TDP basé sur une utilisation de l'EIST afin de réduire le chiffre. Nous avons pu retrouver la consommation électrique maximum de ce processeur. Accrochez vos ceintures :

 

 

Avec un VID max à 1.4 Volts, la consommation du CPU s'élève donc à un colossal 125*1.4 = 175 Watts. Un chiffre cette fois étonnamment proche des 2*89 Watts = 178 Watts dissipés par deux prescott 3.2 GHz. En pratique, nous avons mesuré quelques températures (pour rire), obtenues en full load, avec un Pentium Extreme Edition 3.2 GHz, un radiateur box standard et une carte mère Asus P5WD2 équipée d'un chipset i955X. Enclenchez les air bags et gare au choc :

 



Température Radia CPU : 53.9 °C


Température Radia Chipset : 50.1 °C


Température Radia MOSFET : 55.2 °C

 

Avec une température de 62°C (Radia 54°C) pour le CPU et de 56 °C pour le chipset (Radia 50 °C), on voit clairement que le Smithfield consomme beaucoup de courant. Toutefois, ce n'est ni le chipset, ni le CPU qui sont les plus touché par ce problème, mais l'étage d'alimentation de la carte mère. Ainsi, nous avons mesuré le radiateur refroidisseur 3 MOSFETs à 55°C ! Gros problème : Sur l'Asus P5WD5, la majorité des MOSFETs ne disposent pas de radiateur ! Nous avons donc mesuré leurs températures, en full load, avec le Pentium XE 3.2 GHz. Appelez les pompiers :

 

 

Bref, inutile de dire que, vu la température des composants, il est inutile de vouloir les toucher avec le doigt. Ceci semble bien illustrer les besoins en dissipation énorme de ce CPU. Nous avons également mesuré la consommation sur le rail +12V utilisé pour l'alimentation du CPU :

 

 

Si on retrouve exactement les valeurs théoriques d'Intel, il ne faut pas oublier que l'étage d'alimentation entraîne une perte d'environ 20%. On peut ainsi estimer la consommation du CPU à pleine charge à environ 140 Watts, ce qui reste très élevé. Quoi qu'il en soit, et malgré ces valeurs limites, le système s'est avéré stable et n'a pas semblé montrer de signes de faiblesse pendant les tests. Toutefois, le Smithfield est actuellement le processeur x86 consommant le plus de l'histoire du microprocesseur.

 

  • Futur : Core Cedar Mill / Presler

Il convient maintenant de parler du futur proche. En effet, l'ultime évolution de l'architecture Netburst et l'évolution directe du Smithfield est déjà bien connue : Il s'agit du core Presler, gravé en 65 nm. Ce "shrink" du die devrait permettre de faire baisser de beaucoup la dissipation thermique. Outre la finesse de gravue, Presler se distingue également par l'implémentation de ses cores :

 

 

Comme on le voit, les deux cores sont maintenant physiquement séparé séparés par un espace. En y réfléchissant, il n'y a aucun intérêt à ce que les deux cores soit soient sur le même die, puisqu'il ne s'agit au final que de deux processeurs mono-core dans le même packaging. Par contre, l'intérêt de séparer les dies est évident : Sur Smithfield, il fallait que deux dies validés à 3.2 GHz soient côte - à - côte sur le wafer pour faire un Dual Core 3.2 GHz. Sur Presler, ce ne sera plus nécessaire, ce qui augmenter augmentera grandement le yield sur ces CPUs :

 

 

Même si ce procédé semble une bonne solution pour monter en fréquence, Intel semble être passé d'une extreme extrême à l'autre et ne veux veut plus entendre parler de fréquence. En conséquence, le Presler ne devrait pas dépasser les 3.8 GHz. Ceci dit, il pourrait bien faire le bonheur des overclockers...

 

Suite ( Dual Core = 2x 5xx ? )

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