Le dégagement thermique empêche d’atteindre des fréquences plus élevées

Plus la vitesse a augmenté, plus a augmenté la consommation électrique entre 1993 et aujourd’hui. Avec une enveloppe thermique (TDP) maximum de 130W actuellement, Intel est plus gourmand en électricité que son concurrent AMD. Jusqu’en 1999, les deux firmes ont emprunté la même voie technologique, mais les chemins se sont ensuite séparés. A l’heure actuelle, AMD devance nettement Intel en ce qui concerne la vitesse et l’efficacité énergétique.

L’observateur futé remarquera que la course à la fréquence entre les deux firmes rivales en est pratiquement au point mort. AMD et Intel tentent de contourner le fait en adoptant des systèmes de nomenclature de plus en plus abscons pour dissimuler la fréquence réelle du processeur.

Lors d’un test d’overclocking effectué il y a deux ans, notre laboratoire de Munich avait presque réussi à pousser un Pentium 4 à 4 GHz avec un système de refroidissement à air classique. Lors d’une tentative de record du monde (notre projet 5 GHz), nous avons même atteint 5,25 GHz et le record du monde est actuellement d’environ 7 GHz. Malgré tout, les utilisateurs classiques sont loin de voir de telles fréquences.

Le gros problème auquel doivent faire face aujourd’hui les constructeurs de puces est que le dégagement thermique augmente en même temps que les fréquences. Pour l’instant, aucune compagnie n’a pu trouver une solution satisfaisante. Au lieu de cela, elles ont tiré parti de la miniaturisation des processeurs eux-mêmes et commencé à mettre deux cœurs physiques dans un seul die. Cette technique aide à répartir plus équitablement la chaleur à la surface du processeur, tout en servant principalement à fournir une vitesse plus élevée que celle des processeurs à cœurs uniques, même à des fréquences inférieures, avec les applications modernes.

Pour l’heure, la barrière des 4 GHz semble cependant rester un obstacle insurmontable, du moins si l’on veut conserver un dégagement thermique raisonnable. Il faut dire qu’un dégagement de 130W nécessite un système de refroidissement énorme et coûteux difficile à mettre en oeuvre sur le marché grand public. Par conséquent, le Pentium 4 670 est le processeur Intel ayant la fréquence la plus élevée. Le problème n’est pas aussi prononcé (pour le moment ?) avec les CPU AMD, dès lors que leurs fréquences d’horloge, et par conséquent leur dégagement thermiquee, sont très nettement inférieurs.

Nous allons à nouveau vous donner un excellent exemple illustrant cette évolution au cours des 12 dernières années. Alors qu’en 1993 le Pentium 60 originel n’avait besoin que d’un petit refroidisseur, les modèles actuels demandent des systèmes actifs de la taille de la tête d’un nourrisson, qui ressemblent plus à des aspirateurs qu’à des composants informatiques. Si cette tendance se confirme, finirons-nous par voir des refroidisseurs de la taille d’un radiateur de voiture ?

Une image vaut mieux qu’un long discours. Au premier plan, nous voyons le Pentium Overdrive de 1993 accompagné de son refroidisseur. L’élément imposant au second plan n’est « que » le refroidisseur standard du Pentium 4 de 2005. Verrons-nous à l’avenir des refroidisseurs encore plus gros ?