Test • Intel Core i7

• Nehalem : la suite

Hérité d'une conception des CPU d'un autre âge, le FSB (Front Side Bus) faisait figure de véritable talon d'Achille des Core2. Certes pour l'utilisateur lambda cela ne posait pas le moindre souci, par contre, dans le monde des serveurs où l'on retrouve des configurations multiprocesseurs, c'est une autre affaire. En effet, toutes les communications entre CPU doivent passer par le chipset sans compter que les CPU se répartissent la bande passante mémoire. En bref plus il y a de CPU et moins ils ont de moyens propres pour s'exprimer.

A nouveau Intel s'est inspiré de la voie empruntée par AMD à ce niveau (avec HyperTransport similaire dans le principe), c'est à dire l'utilisation d'une liaison point à point nommée QPI et composée de 2 canaux de 20 bits chacun (16 pour les données et 4 pour les commandes) ce qui conduit à une bande passante cumulée de 25,6 Go/s soit le double de celui d'un FSB1600 (400 QDR).

En outre Intel a la possibilité d'inclure dans la partie Uncore du CPU plusieurs contrôleurs QPI pour adapter le nombre de liaisons à la topologie souhaitée. Ainsi les CPU peuvent communiquer directement entre eux mais aussi avec un IOH (Input Output Hub = HUB d'entrée-sortie) interfaçant le bus PCIE par exemple. Chaque CPU a par ailleurs la possibilité d'adresser la mémoire reliée à un autre CPU au prix certes d'une latence plus élevée mais qui reste inférieure à celle d'un Xeon à base de FSB. Sur l'exemple suivant, on retrouve une topographie à base de 4 liens QPI (en bleu) par CPU :

Avec Nehalem on retrouve le terme Turbo, il n'a par contre plus rien à voir avec son ancêtre. Il s'agit ici de contrôler finement les performances du CPU en fonction d'une valeur de dégagement thermique (TDP) maximale autorisée. En jouant sur le nombre de coeurs actifs selon la charge, on peut ainsi augmenter provisoirement la fréquence et tension de ceux sollicités au dépend des inutilisés.

Ce mécanisme peut être mise en évidence via CPUZ, à gauche on retrouve notre Core i7 965 à sa tension et fréquence de référence soit 3.2Ghz.. Au cours d'une sollicitation (à droite) MonoThread (ici CPUMark) le coefficient multiplicateur passe de 24x à 26x ce qui entraine une augmentation de 260Mhz au prix d'une petite élévation de la tension d'alimentation.

Cette gestion efficace du TDP (à noter que ce dernier est modifiable pour les processeurs de la classe Extreme mais imposé pour les autres) n'est possible que grâce à la mise en place par Intel d'un circuit très performant pour la gestion de l'énergie, le PCU (Power Control Unit). Ce dernier, véritable mini CPU dans le Core i7 sait intervenir sur tous les paramètres influant sur le TDP afin d'optimiser au mieux la performance en fonction des besoins et en gérant des mécanismes d'économie d'énergie particulièrement efficaces pour limiter les gaspillages.

Pour finir sur Nehalem, parlons de sa première déclinaison qui nous intéresse ici à savoir le Core i7. Intel a mis à notre disposition un modèle de la série Extreme le 965. A première vue, le CPU ressemble à un Core 2 reprenant un IHS protégeant le die des montages indélicats et permettant une meilleure diffusion de la chaleur. On note toutefois qu'il est légèrement plus encombrant qu'un Core 2 :

La raison en est toute simple, ce CPU qui est le premier à employer un nouveau socket depuis l'avènement du LGA 775 nécessite du fait de l'intégration du contrôleur mémoire de plus de contacts. Ceci plus les autres besoins conduisent à un total impressionnant de 1366 broches, je vous laisse compter :

L'architecture du CPU rapidement décrite (on pourrait en écrire un roman, pour les amateurs vous retrouverez sur le Net de nombreux articles capables d'assouvir la curiosité des plus passionnés par cette architecture), on retiendra qu'Intel n'invente rien mais reprend à son compte nombres d'innovations qu'AMD avait introduites avec K8 et K10. L'efficacité sera-t-elle plus au rendez-vous? Réponse dans quelques pages... Passons à présent à la plateforme accompagnant cette nouvelle série de CPU.