AMD lance ses Phenom X4

Après de multiples délais, c'est aujourd'hui qu'AMD annonce ses très attendus processeurs Phenom X4 dédiés aux PC dits de bureau. Il s'agit en outre du premier processeur quad-core proposé par AMD, qui arrive un an après le QX6700 d'Intel. AMD met en avant un choix de design différent, le constructeur ayant produit un processeur qu'il appelle quad-core « natif ». En clair, les quatre cœurs sont accolés sur un même « die » tandis qu'Intel avait choisi la solution de placer deux processeurs double cœurs au sein d'un même package pour réaliser ses puces doubles cœurs. Ces différences ne sont pas nouvelles puisque Intel avait choisi d'accoler deux puces simples cœurs pour créer ses Pentium D, tandis que l'Athlon X2 proposait les deux cœurs sur le même die.

Derrière ces choix se cache des stratégies différentes. En accolant deux puces, Intel est capable de produire plus facilement des processeurs quad core et de les faire monter plus haut en fréquence.
Avec le désavantage de devoir les interconnecter par le chipset de la carte mère. La solution du quad core « natif » semble donc plus léchée, même si en pratique les avantages quand ils sont discernables, sont infinitésimaux. Malheureusement, elle n'est pas sans conséquence puisque cela veut dire réaliser un processeur plus gros en nombre de transistor, et donc plus complexe à produire. C'est en partie à cela que l'on doit le retard de ces puces proposées aujourd'hui par AMD.

Techniquement, le Phenom reprend les grandes lignes des cœurs K8 qui équipait les Athlon 64, avec quelques modifications notables. En plus des traditionnels 128 Ko de cache de niveau 1 et des 512 Ko de cache de niveau 2 par cœur auquel nous étions habitués, AMD rajoute 2 Mo de cache de niveau 3 sur ces puces. C'est par ce cache commun aux quatre cœurs que se réalise leur interconnexion. C'est surtout du côté des unités SSE qu'AMD propose les plus belles évolutions avec l'ajout d'unités 128 bits permettant de doubler le nombre d'instructions traitées par secondes dans les cas les plus favorables.

Le contrôleur mémoire présent sur la puce a été revu, tout comme d'autres mécanismes liés. En effet, l'un des soucis principaux de l'Athlon X2 ces dernières années était sa gestion de la mémoire DDR2. Le contrôleur mémoire intégré au K8 avait été dessiné pour la mémoire DDR première du nom qui disposait de latences assez réduites. Pour améliorer les besoins de bande passante, la DDR2 a choisi un design différent faisant augmenter les temps de latence. Résultat, les gains forts proposés par le contrôleur mémoire intégré ont été quelque peu réduits sur les Athlon X2 en socket AM2.

Le Phenom n'est plus touché par ces soucis avec entre autre la possibilité de travailler en mode ganged. Dans ce cas, les deux canaux 64 bits peuvent fonctionner en simultanée pour agir comme un contrôleur 128 bits et donc maximiser la bande passante. On peut choisir dans le BIOS le mode de fonctionnement du contrôleur, le mode unganged permettant de réaliser deux opérations indépendantes en simultanée. L'intérêt du mode ganged se remarquera surtout dans des logiciels multimédia, par exemple d'encodage vidéo. Le contrôleur mémoire est également alimenté de manière séparée des cœurs, ce qui permet de réguler plus finement sa tension.

L'évolution la plus importante sur le plan de la mémoire reste dans l'amélioration des prefetchers mémoire. Ces unités sont là pour aller chercher en mémoire centrale les données dont aura besoin le processeur dans les prochaines millisecondes. Ces données étant rapatriées dans la mémoire cache. Pour être efficaces, il faut que ces prefetchers soient mis en œuvre suffisamment à l'avance. C'était a nos yeux le plus gros frein aux performances de l'Athlon X2 dans sa version socket AM2 : l'ajout de la latence de la mémoire DDR2 ralentissait considérablement le travail des prefetchers, poussant les unités de calculs de l'Athlon X2 a devoir attendre les données. Intel était confronté à un problème similaire et a trouvé une solution dans son Core 2.

Historiquement, les processeurs scannaient le flux d'instructions que l'on leur envoyait et anticipaient toutes les instructions de lectures, à concurrence d'une instruction d'écriture. On change ainsi l'ordre dans lequel sont exécutées les instructions, ce qui vaut le nom d'architecture « out of order ». Les instructions d'écriture en mémoire (moins nombreuses) étaient considérées comme des barrières auxquelles on ne pouvait aller au-delà : elles pourraient changer la valeur d'une instruction de lecture qui ferait suite. Intel a mis au point un mécanisme pour vérifier si une lecture suivant une instruction d'écriture est « liée » à cette dernière, ou si l'on peut la faire passer devant. AMD a repris le même principe pour son Phenom, ce qui engendre en pratique des gains assez significatifs par rapport à l'Athlon X2 dans les situations ou la latence mémoire bloquait, de l'ordre de 30% à fréquence égale.

Gamme

Nous attendions aujourd'hui trois processeurs, dans la pratique on n'en trouvera que deux :

- Phenom X4 9600, 2.3 GHz
- Phenom X4 9500, 2.2 GHz

AMD a du repousser le modèle 9700 (2.4 GHz) suite à un bug sur lequel nous reviendrons plus amplement. Nous devions vous proposer un test de ces puces aujourd'hui, mais des problèmes de transporteur indépendants de notre volonté (et de celle d'AMD) en ont voulu autrement. Nous publierons un test complet mercredi. Cependant, ayant pu voir en action les Phenom la semaine dernière, nous pouvons tout de même vous résumer les grandes lignes sur le plan des performances.

A fréquence et nombre de cœurs identiques, les gains de performances par rapport à l'architecture K8 tournent autour de 15 à 20%, montant à 30% dans les situations ou la latence mémoire de la DDR2 empêchait le
K8 d'être compétitif. La faible fréquence est cependant un handicap dans un certain nombre de situations, on pense par exemple aux jeux.

Face à l'offre d'Intel, c'est un peu plus compliqué puisque globalement, les performances sont systématiquement en deçà du Q6600 (Quad Core cadencé à 2.4 GHz). Côté tarif, les prix annoncés (pour achat de 1000 pièces) sont de 251 et de 281 dollars. Dans la pratique, cela se traduit par des prix compris entre 230 et 260 euros, quand le Q6600 d'Intel se négocie lui aussi pour 230 euros environ. Rendez vous mercredi pour une analyse plus complète.