Test • Intel Sandy Bridge LGA 1155

• Sandy Bridge, une nouvelle architecture

Intel continue d'appliquer la politique à l'origine de son succès depuis Core qui consiste à alterner le lancement d'une nouvelle microarchitecture avec celui d'un nouveau procédé de fabrication afin de ne pas cumuler les risques. En pratique, Sandy Bridge est un Tock, c'est à dire une nouvelle architecture employant un procédé de gravure mâture, à savoir le 32 nm étrenné par Westmere comme sur les hexacores Gulftown (Core i7 970/980X) ou les dualcores Clarkdale (ex Core i5 6xx):

 Tick-Tock...

Notons que ne sont lancés pour le moment que les CPU et plates-formes d'entrée et de milieu (haut pour les i7) de gamme, le futur (très) haut de gamme basé sur cette architecture ne devrait pas débarquer avant le second semestre avec une plateforme différente (socket et chipset) à la clef. Qui dit nouvelle architecture ne signifie pas forcément une refonte complète de cette dernière. Si Core avait marqué en son temps une véritable rupture par rapport à NetBurst des Pentium 4 (tout en étant largement inspiré des Pentium M par contre), Nehalem apportait de son côté de grosses évolutions à Core (intégration du contrôleur mémoire, abandon du FSB, ajout d'un cache L3) tout en conservant une bonne partie de ses fondements architecturaux, en particulier au niveau des coeurs d'exécution. En comparaison, Sandy Bridge ressemble plus à une légère évolution de Nehalem, un perfectionnement de ce dernier bien plus qu'une remise à plat.

La puce se compose toujours d'une "partie" core regroupant les coeurs d'exécution (2 ou 4 selon les modèles), mais la principale nouveauté se retrouve dans l'uncore qui intègre cette fois un processeur graphique en sus des contrôleurs mémoire (à 2 canaux), PCIE (16 lignes), DMI et cache L3. Ce dernier de 3, 6 ou 8 Mo est toujours partagé entre tous les coeurs mais aussi l'IGP à présent. Au final, dans sa version 4 coeurs, Sandy Bridge compte plus de 200 millions de transistors supplémentaires par rapport à Lynnfield (déclinaison moyen de gamme de Nehalem) sur une surface réduite grâce au passage à la gravure 32 nm en lieu et place de la 45 nm :

Die Sandy Bridge

Côté fonctionnalités, Sandy Bridge conserve également de son prédécesseur la technologie Turbo Boost qui évolue toutefois dans une révision 2. Pour rappel, cette dernière est gérée par le Power Control Unit qui est un processeur à l'intérieur même du CPU, intégralement dédié au contrôle de l'enveloppe thermique ou TDP du microprocesseur. Ce PCU peut ainsi permettre un accroissement des fréquences selon le type de sollicitation, pour peu que la consommation ne dépasse pas celle définie pour ledit processeur. En fait la version 2 modifie légèrement ce dernier point puisqu'elle autorise un dépassement ponctuel du TDP (jusqu'à 25%) sur un laps de temps prédéfini.

En pratique, même si le CPU dépasse la consommation définie par Intel pour rester dans les températures de fonctionnement évitant la détérioration des circuits, son "suréchauffement" ne se produira qu'après un certain laps de temps à cause de l'inertie des matériaux composants le CPU. C'est sur cette particularité physique qu'Intel s'appuie pour autoriser le dépassement ponctuel du TDP, le laps de temps étant défini par Intel selon les CPU. Pour le reste le principe est similaire à Turbo Boost première version comme le traduit le schéma suivant : 

Intel Turbo Boost 2 Technology

Notons toutefois que Turbo Boost 2 prend également en compte l'intégration de l'IGP dans Sandy Bridge, en conséquence, le processeur graphique profite d'un gain de fréquence lorsque c'est compatible avec le TDP puisque le PCU calcule l'enveloppe globale de la puce, le GPU faisant partie intégrante de ce dernier (contrairement à Clarkdale)

 Turbo Boost IGP

Intel profite de Sandy Bridge pour ajouter un nouveau jeu d'instructions nommé poétiquement AVX. De type vectorielles, ces instructions sont particulièrement destinées à accélérer le traitement des nombres flottants jusqu'à 256 bits. Comme toujours, il sera nécessaire d'attendre quelque peu avant de voir ce que donnera en pratique cet ajout et de son adoption massive ou non par les développeurs. Au niveau des diverses optimisations apportées de-ci de-là, Intel a travaillé ses coeurs d'exécution en particulier au niveau de la gestion des registres, mais aussi l'accès au cache L3 qui est à présent géré par un bus en anneau ou ringbus.

Intel QuickSyncVideo

Un petit rappel de la gamme Sandy Bridge Desktop lancée en ce mois de janvier : tout d'abord, deux Core i7 sont disponibles au sommet, les 2600 et 2600K, cette dernière version disposant d'un coefficient libre pour l'overclocking ce qui n'est pas anodin comme nous le verrons page suivante. Il intègre également la version HD 3000 de l'IGP, un choix de la part d'Intel fort peu logique puisque seules les plates-formes H67 permettent l'utilisation des sorties vidéos de l'IGP, or le H67 n'autorise pas l'overclocking du CPU par le biais des coefficients... Cherchez l'erreur (NDLR : ca ne va pas être trop dur !) !

Pour finir avec les Core i7, ils sont constitués de  4 coeurs, et disposent des technologies Turbo Boost, Hyperthreading et d'un cache L3 de 8 Mo. On retrouve ensuite les Core i5 allant du 2500K (intégrant lui aussi des coefficients libres et un HD Graphics 3000 plafonnant toutefois à 1100 MHz) au 2300. Par rapport aux Core i7, ils perdent l'hyperthreading et le cache L3 est ramené quant à lui à 6 Mo. 

La gamme Core i5/i7

La gamme Desktop se termine avec deux Core i3 qui n'utilisent plus que 2 coeurs actifs, mais retrouve l'hyperthreading tout en étant dépourvus cette fois de Turbo Boost. Le cache L3 suit le nombre de coeurs en étant divisé par deux à 3 Mo. A noter qu'il n'existe pas de version K et seul le HD Graphics 2000 est disponible alors qu'en toute logique, ces CPU sont a priori les plus suceptibles d'employer l'IGP vu leur placement... Vous avez dit logique ?!

La gamme Core i3/i5

A cette gamme traditionnelle s'ajoutent des processeurs S et T avec des TDP à la baisse. Ces versions moins énergivores voient en contrepartie leur fréquence de base ou/et après Turbo Boost en berne :   

La gamme Core i3/i5/i7 "basse consommation"

il est temps de passer aux CPU employant celle nouvelle architecture page suivante.