La plateforme LGA1366 (Socket, Chipset, CM)
Après la théorie, passons à la pratique ! Nous allons voir les différents composants de la plateforme LGA1366 et la façon dont Intel à implémenter les nouvelles technologies mises en œuvre dans Nehalem. Commençons par le processeur en lui-même. Physiquement, il est encapsulé dans un boitier de 45 x 43 mm contre 38 x 38 pour les « anciens » CPU au format LGA775. Comme son nom l’indique, il dispose de 1366 connexions au format LGA, Land-Grid Array.
- Core i7 et Socket LGA1366
Au lancement, trois processeurs Core i7 seront disponibles. Il s'agit de :
- Intel Core i7 920 - 4 cores - 2.66 GHz (20 x 133 MHz) - 8 Mo L3 - QPI 4.8 GT/s - Triple canal - DDR3-1066
- Intel Core i7 940 - 4 cores - 2.93 GHz (22 x 133 MHz) - 8 Mo L3 - QPI 4.8 GT/s - Triple canal - DDR3-1066
- Intel Core i7 965 - 4 cores - 3.20 GHz (24 x 133 MHz) - 8 Mo L3 - QPI 6.4 GT/s - Triple canal - DDR3-1066
Outre la fréquence, la seule différence entre la Core i7 "Extreme" 965 et les déclinaisons classiques est la fréquence du bus QPI, qui passe de 6.4 GT/s à 4.8 GT/s. Toutefois, vu que cette fréquence n'a d'intérêt que pour les systèmes multiprocesseurs, ce changement reste anecdotique. Pour ces tests, Intel nous a fait parvenir un Core i7 920 et un Core i7 965 :
A gauche, un Core i7 920, au millieu, un Core i7 965 "Extreme" et à droite, un Core 2 Quad équipé du classique Socket 775. Les Core i7 disposent toujours d'un détrompeur destiné à éviter qu'ils ne soient pas montés correctement dans le Socket. Si vous êtes écologiste dans l’âme, vous serez heureux d’apprendre que les processeurs de la gamme Core i7 ne contiennent ni plomb ni halogène. Comment vous vous en foutez ? OK, revenons à la technique et voyons la façon dont le CPU est alimenté ainsi que l’organisation des contacts :
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Environ 20% des pins sont utilisées pour l’alimentation du processeur, 30% pour l’interface avec la mémoire et 25% pour le bus QPI. Soit environ 350 contacts dont l’utilité reste encore à démontrer. Si l’on peut considérer qu’une bonne centaine peuvent être dédiées à des utilisations diverses comme la gestion du VID ou la communication avec le contrôleur d’alimentation comme c’est le cas sur les autres processeurs, il reste encore entre 15 et 20% des contacts qui semblent inutilisés. Il est fort probable que ces contacts soient réservés pour une utilisation ultérieure comme l’ajout d’un quatrième canal au contrôleur mémoire, ou encore la présence directe de lien PCI Express dans le CPU en plus des liens QPI (et non à la place comme sur les futurs Lynnfield). Parlons maintenant le système de fixation et le Socket en lui-même, similaire aux LGA775 :
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Les mini-ressorts situés à l’intérieur du Socket sont toujours aussi fragiles, sans compter que leur densité à augmenter avec l’augmentation de 75% du nombre de contact dans une surface à peine supérieure. Les cartes mères LGA1366 nécessitent également de nouveau dissipateur car les quatre trous de fixation sont positionnés à d’autres endroits par rapport aux LGA775. Certains fabricants de ventirads proposent toutefois des kits de mise à jour (parfois gratuitement comme Noctua) pour adapter certains modèles aux plateforme LGA1366.
Point important : la disposition des éléments sur la carte mère, pour peu que le fabricant respecte les spécifications d’Intel, requiert que les dissipateurs des MOSFET de puissance (en bleu sur la photo ci-contre) qui fournissent le courant au CPU soient refroidis grâce au flux d’air du ventilateur principal. Les ailettes du ventirad de référence fournis avec les Core i7 « Box » sont justement conçu pour cela. Par contre, certains ventirad, surtout ceux dotés de heatpipes évacuant la chaleur vers un dissipateur situé largement au dessus du CPU, ne produisent pas ce flux d’air. Conséquence : les MOSFETs surchauffent et peuvent provoquer des plantages ou voir leur durée de vie réduite. Sur Core i7, il faut donc faire particulièrement attention à ce que ces dissipateurs reçoivent un flux d’air si l’on n'utilise pas le ventirad box classique. |
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- Le Chipset X58 "Tylersburg"
Le premier et unique chipset disponible actuellement pour les Core i7 est l’Intel X58. Celui-ci est constitué du « Northbridge » (qui n’en est plus vraiment un) 36S/24S et du Southbridge ICH10 que l’on trouvait déjà sur les chipsets P45 des Core 2. Petit schéma :
Le Northbridge X58 est en fait un composant très simple puisqu’il s’agit d’un simple pont QPI / PCI Express. Techniquement, le X58 supporte 40 lignes PCI Express 2.0, dont 4 sont réservées au bus « DMI » qui sert à interconnecter le Northbridge avec le Southbridge ICH10. La bande passante entre les deux est donc égale à du PCI Express 4x, soit 2 Go/s. 32 des 36 canaux restants sont utilisés par la ou les cartes graphiques et les derniers lignes servent à câbler un port PCI Express 4x utilisé généralement pour des cartes RAID ou des cartes réseau rapides.
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Revenons aux cartes graphiques. Intel a prévu une répartition standard en 2 x 16 lignes ou en 4 x 8 lignes. Tout cela est bien inscrit sur le joli schéma ci-dessous fourni par Intel. Par contre, étrangement, alors que la bande passante du bus QPI est fièrement inscrite, tout comme celle de la mémoire, du Serial ATA, de l’USB 2.0 et des ports PCI Express du Southbridge, Intel semble avoir « oublié » celle des fameuses lignes PCI Express du X58. Pourquoi ? Parce qu’avec 500 Mo/s pour une seule ligne PCI Express 2.0, on obtient un 18 Go/s, qu’il faut bien sur multiplier par deux (bus bidirectionnel) soit 36 Go/s au total. A comparer aux 25.6 Go/s du bus QPI, celui-ci ferait presque office de goulet d’étranglement. Très mauvais pour le marketing, alors que, techniquement, les GPU récents sont loin d’exploiter toute la BP d’un slot PCI Express 2.0 16x. |
Côté Southbridge, rien de nouveau sous le soleil. L’ICH10 embarque 12 ports USB 2.0 et 6 ports SATA 2.0 (avec RAID s’il s’agit d’un ICH10R), intègre un contrôleur HD Audio, supporte les interfaces Gigabit Ethernet. En fouillant bien, je suis sûr qu’on pourrait aussi trouver un contrôleur PCI 3.0 et un gestionnaire de monitoring hardware. A part cela, rien que du très classique.
Ah j'oubliais : le Northbridge X58 consomme prés de 20 Watts à lui seul et chauffe donc beaucoup.
- Carte-mère et layout
Lors de ces tests, nous avons pu mettre la main sur trois cartes-mères que les constructeurs ont bien voulu avoir l’amabilité de nous prêter. Il s’agit de l’Intel DX58SO, de la MSI Eclipse et de l’Asus P6T Deluxe. Hop, photos :
 MSI Eclipse |
Nous avons utilisé principalement la carte mère Intel pour les benchmarks et l’Asus pour l’overclocking. Quant à la MSI, celle-ci n’a malheureusement pas survécu à une update de BIOS et nous n’avons pu l’utiliser que quelques minutes. Nous vous proposeront d’ailleurs bientôt un comparatif de cartes mères X58, dés que les cartes finales seront débuggées et disponibles.
Ceci dit, s’il y a un point bien final lui, c’est le prix. Et les cartes mères X58 sont chères, très chères. N’espérez pas en trouver une à moins de 300€ dans les semaines qui suivront la sortie officielle. Mais pourquoi donc sont-elles si chère ? Après décorticage des datasheets, la raison saute aux yeux : elles sont effroyablement complexe à produire et nécessite d’utiliser les procédés de fabrication les plus performant et donc, les plus chers. Rentrons dans les détails. Les cartes mères X58 utilisent forcément des PCB 6 couches, beaucoup plus cher que les PCB 4 couches utilisés dans les cartes mères classiques. Ensuite, la qualité du PCB doit être excellente. Par exemple, Intel recommande un maillage de la fibre du PCB très fine car, si tel n’était pas le cas, une paire de signaux différentiels dont l’un se situerait sur une maille et l’autre non subirait un déphasage, certes infime, mais qui suffirait à poser des problèmes. Pas clair ? Voyons quelques schémas :
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Même d’infimes détails peuvent perturber le transit des données sur la carte mère, par exemple sur le bus QPI. Mais le plus sensible reste sans conteste l’implémentation des pistes reliant le CPU à la mémoire puisqu’il faut mixer les signaux de données et l’alimentation de la mémoire, le tout provenant du CPU. Tout ceci entraine de fortes contraintes sur les fabricants de cartes-mères qui ne sont généralement confrontés à ces problèmes que des cartes mères destinées aux serveurs. Pour voir les prix baisser significativement, il faudra attendre les Lynnfield et le chipset P55 conçu, lui pour des PCB 4 couches et qui ne disposera pas du bus QPI…