Test • Intel X99 et Core i7-5960X

• Haswell-E : LGA2011-V3, X99 et DDR4

Nous n'allons pas décrire de nouveau l'architecture Haswell, (ceux désireux de se rafraichir la mémoire ou de la découvrir peuvent se tourner vers ce dossier), mais nous concentrer sur sa déclinaison haut de gamme (-E). Comme nous l'indiquions en débutant ce dossier, le nombre de coeurs passe à 8 soit le double de la version Mainstream et deux de plus que le précédent haut de gamme. Pour accompagner cet accroissement, le cache L3 est de son côté porté à 20 Mo contre 15 Mo sur Ivy Bridge-E. Notons pour la petite histoire que le die de Sandy-Bridge-E disposait lui aussi de 8 coeurs et 20 Mo de cache L3, mais les puces vendues au grand public étaient castrées avec au mieux 6 coeurs / 15 Mo, les puces "intégrales" étant réservées au monde pro au travers de la gamme Xeon. Le bug du TSX récemment découvert affecte également cette puce même si l'impact pour le grand public est pour ainsi dire nul. En ajoutant l'Uncore (Contrôleurs mémoire/PCIe, cache L3), on obtient un joli bébé dont on peut admirer le die ci-dessous.

Die Haswell-E - Cliquer pour agrandir

Utilisant toujours la gravure 22nm, la puce intègre pas moins de 2.6 milliards de transistors à comparer aux 2.27 de Sandy Bridge-E et 1.86 d'Ivy Bridge-E (qui ne comporte lui que 6 coeurs natifs / 15 Mo de L3 à contrario des 2 autres en comptant 8 et 20 Mo de L3). Pour ce qui est de la superficie des die, Haswell-E nécessite un peu moins de 356 mm² contre 257 mm² pour IVB-E employant le même procédé de gravure et 435 mm² pour SB-E se contentant du process 32nm. Du côté de l'Uncore, on retrouve 40 lignes PCIe 3.0 (scindables en 2x16 + 1x8 et jusqu'à 5x8), Intel vient toutefois d'ajouter une segmentation supplémentaire à ce niveau puisque les puces 58xx disposant enfin de 6 coeurs devront en contrepartie se contenter de 28 lignes... Enfin, le contrôleur mémoire utilise toujours 4 canaux mais supporte cette fois la DDR4, officiellement jusqu'à 2133 MHz (mais disposant de coefficients permettant d'atteindre bien plus, surtout en jouant avec le strap du bus) et sur laquelle nous allons revenir ultérieurement.

Le processeur est toujours recouvert d'un impressionnant heatspreader qui est prolongé (par rapport aux précédentes puces haut de gamme) en haut et en bas jusqu'aux extrémités du packaging pour servir d'appui au mécanisme de rétention alors qu'auparavant ce dernier exerçait une pression sur les bords "épaulés", probablement plus difficiles à usiner et donc couteux. Cet IHS sert tout autant à améliorer la dissipation thermique qu'à la protection du die vis à vis des contraintes physiques d'utilisateurs peu précautionneux (qui a dit Thibaut ?). Intel nous a procuré pour ce test un Core i7-5960X ES fabriqué aux USA, ci-dessous "bord à bord" avec son prédécesseur (4960X).

Core i7-5960X (à gauche) et 4960X (à droite donc pour ceux qui n'auraient pas compris)

Le fondeur de Santa Clara utilise un packaging à 2011 points de contact comme le précédent mais incompatible au niveau du "brochage". Intel ajoute le suffixe v3 à cette nouvelle version pour la différencier et les détrompeurs légèrement décalés empêchent toute mise en place inadaptée (CPU LGA2011 sur socket LGA2011-v3 et vice-versa). En regardant bien en détail on constate toutefois que le nouveau venu est davantage "fourni" en points de contact (on nous aurait menti sur le nombre 2011, Pascal recomptera pour la peine !) en particulier au niveau des détrompeurs et sur les bords gauche et droite. Asus indique que ces points complémentaires permettent un monitoring plus complet des différentes tensions, un meilleur overclocking en utilisant le strap 166 pour le bus et des fréquences mémoires / Vcore encore plus élevées en utilisant une carte mère avec un socket adapté pour en tirer parti, à l'instar de, je vous le donne en mille, ses propres modèles !

Les mêmes de dos

Pour en finir avec les CPU lancés ce jour, en sus du 5960X, les Core i7-5930K et 5820K partagent de leurs côté 6 coeurs couplés à un cache L3 de 15 Mo, le second nommé est toutefois limité à 28 lignes PCIe mais ravira beaucoup de monde en rendant un peu plus accessible un hexacore dernier cri. Les fréquences respectives (base / turbo) de ces deux processeurs sont 3.5 / 3.7 GHz et 3.3 / 3.6 GHz. Voici un petit résumé de tout ceci ci-dessous.

Les principaux CPU "débloqués" lancés par Intel en 2014

Mais revenons au processeur que nous avons reçu, ce dernier se contente d'une fréquence de base de 3.0 GHz ce qui peut paraitre peu, toutefois, le turbo boost 2.0 porte cette dernière de 3.3 à 3.5 GHz selon le nombre de coeurs sollicités et dans la limite du TDP bien sûr. Au repos, la fréquence chute de son côté à 1,2 GHz et les caches L2 et L3 se voient dotés respectivement de 8 x 256 Ko et 20 Mo. Notons également une fréquence découplée du reste de la puce pour l'Uncore comme c'était déjà le cas sur les processeurs Haswell,  elle est fixée à 3 GHz sur le Core i7-5960X. 

CPU-Z : fréquences turbo / au repos et caches du Core i7-5960X

Le socket conserve de sérieux airs de ressemblance avec le LGA 2011 originel, toutefois, le système de verrouillage toujours constitué de 2 leviers est légèrement modifié pour profiter de l'allongement de l'IHS. Bonne nouvelle, la fixation du refroidisseur n'évoluant pas, tous les ventirads/waterblocks compatibles LGA2011 le sont donc avec cette v3.

LGA2011-v3, encore un nouveau socket...

Intéressons-nous plus en détail au chipset X99 qui est le compagnon de ces Haswell-E et le véritable coeur des cartes mères LGA2011-v3, en commençant par son diagramme. Premier point qui attire l'oeil, la présence enfin native sur cette plateforme haut de gamme de l'USB 3.0 avec 6 ports précisément auxquels s'en ajoutent 8 à la norme 2.0 pour un total de 14. Du côté SATA, le X79 se contentait de 6 ports dont seulement deux à 6 Gbps, le X99 en propose 10, tous à cette vitesse, enfin ! On pourra trouver à redire quant à l'absence officielle de SATA Express et ce même si les câbles employés pour ce dernier ne donnent pas forcément très envie (retour aux nappes IDE ou presque vu l'encombrement), mais les constructeurs peuvent aller outre les spécifications officielles en sacrifiant 2 canaux SATA 6 Gbps pour en proposer un relié directement au bus PCIe à l'instar des Z97.

Diagramme du X99 - Cliquer pour agrandir

Ajoutons à cela une liaison Ethernet Gigabit et 8 lignes PCIe 2.0 que l'on aurait souhaité en 3.0, mais pour cela il aurait fallu faire évoluer le point suivant : Intel n'a en effet pas jugé utile de booster le lien DMI liant ce chipset au CPU (à priori ce sera le cas sur la prochaine génération de chipset (170) mainstrean avec un DMI 3.0 basé sur 4 lignes PCIe 3.0), on se contentera donc ici de l'antédiluvien DMI 2.0 à 2 Go/s et qui parait bien étriqué pour une telle connectivité... C'est d'autant plus dommageable que les plateformes haut de gamme du fondeur ayant tendance à perdurer plus longtemps, il eut été préférable que celle-ci soit "au top" à sa sortie, mais bon elle devrait contenter la plupart des besoins et les constructeurs se chargent de compenser certaines lacunes avec des modèles embarquant diverses puces additionnelles pour ajouter des fonctionnalités comme vous pourrez vous en rendre compte page suivante.

Finissons par la dernière nouveauté du jour, à savoir la DDR4. Succédant logiquement à la DDR3, ce nouveau type de mémoire dispose de quelques améliorations notables. L'adressage passe de 8 Banks (blocs de données) à 16 par module, ces derniers réunis en groupes (différent des RANKS de la précédente norme) capables d'exécuter des commandes distinctes les uns des autres dans le but d'augmenter les performances. Le protocole inclut d'autres nouveautés comme la parité sur les bus de commandes/données ou le Data Bus Inversion qui permet de réduire la consommation. Enfin, des mécanismes de protection des données ont été mis en place comme le suivi de la température des puces destinées à réduire leur débit en cas de surchauffe (>85°C) pour éviter les erreurs. Physiquement, si la taille des barrettes est similaire, on passe de 240 pins sur la DDR3 à 288 pour la 4. En plus d'un détrompeur positionné différemment, un léger dénivelé de part et d'autre de ce dernier est présent : la partie connectique de la barrette n'est donc plus horizontale comme on peut s'en rendre compte sur la photo suivante comparant les contacts d'une barrette DDR4 à ceux d'une DDR3.

Connecteur DDR4 au-dessus, DDR3 en-dessous

Bref, la DDR4 permet une augmentation de la densité des puces, de leur fréquence et efficience tout en réduisant la tension de fonctionnement à 1,2V et donc la consommation. G.Skill nous a procuré pour mener à bien nos tests un kit de 4 barrettes de 4 Go cadencées à 3000 MHz avec des timings agressifs pour ce type de mémoire à cette fréquence soit 15-15-15-35. Le constructeur certifie ce couple fréquence/timings pour une tension de fonctionnement plus élevée que le nominal puisque il réclame 1,35V (soit la valeur des DDR3 basse consommation).

Il est important de ne pas se laisser influencer par les valeurs des timings à première vue importantes des kits DDR4 actuels, les diverses optimisations précédemment citées ne permettent pas de comparer directement la performance de ces derniers vis à vis des kits DDR3 sur les seuls critères de fréquences et timings. Qui plus est, de la DDR4 à 3000 MHz CAS 15 comme ici, dispose en fait d'une meilleure latence que de la DDR3-1600 CAS 8. Toutefois, l'histoire (passage DDR => DDR2 => DDR3) nous rappelle que les changements de génération au niveau de la mémoire CPU sont souvent délicats pour la nouvelle venue, plus chère et pas forcément plus performante que celle qu'elle remplace à son lancement, il faut souvent attendre plusieurs mois et l'évolution qui s'en suit pour trouver un véritable bénéfice à cette évolution. 

G.Skill Ripjaws 4

C'est fini pour le descriptif des nouveautés du jour passons à deux exemples de cartes mères lancées ce jour en provenance de MSI et Asus page suivante.