07/06/2006

La vérité sur l'architecture Intel Core 2 Duo

La vérité sur l'architecture Intel Core 2 Duo

Le pentium Core tient en deux conceptions, une architecture unifiée qui succède à la fois au Pentium 4 et au Pentium M avec une performance maximale par watt consommé. Dès cet été seront lancé les processeurs exploitant la toute nouvelle architecture nommée par Intel Core (normallement le 26 Juillet). En bénéficieront les Pentium aux noms de code Conroe (bureau), Merom (portables) et Woodcrest (serveurs qui devrait remplacer à terme le Xeon) et ils porteront le nom de Core 2 Duo aussi bien pour les versions Desktop (PC de burau) et mobiles (PC portables) seul la versions serveur gardera le nom de Xeon. Quelles sont les ambitions d’Intel concernant l’architecture Core ?

 

Premièrement, Intel veut faire de Core la fondation d’une architecture commune au trois groupes du marché du PC qui sont : Desktop, Mobile et Serveur, c'est-à-dire une architecture unifiée à toutes les plateformes. La firme abandonne l’architecture Netburst et mobile vieillissante en récupérant le meilleur des deux.

 

Deuxièmement, le cheval de bataille du fondeur depuis quelques temps, est d’offrir le maximum de performances par watt consommé. Trop souvent critiqué lors de la sortie du Prescott qui chauffait et consommait abusivement, Intel met désormais en avant une nouvelle architecture économe accompagnée d’une augmentation des performances et une baisse de la fréquence.

 

Maintenant nous allons analyser tous ces points afin de vérifier si cette nouvelle architecture tient toutes ses promesses et si Core se présente bien comme une architecture unifiée. Si Intel tient un discours assez teinté sur sa recette en expliquant qu’elle va prendre le meilleur des deux architectures, la vérité est tout autre, car elles ne sont pas vraiment fusionnelles. Dans la réalité Core est avant tout une évolution de l’architecture mobile et emprunte quelques techniques introduites par Netburst. L’intérêt d’une architecture unifiée est bien évidemment économique, un même Wafer (galette de silicium) pourra produire un processeur aussi bien destiné au laptops (ordinateur portable à l’alimentation autonome, de taille et de poids réduits)  qu’aux serveurs de fichiers.

 

Selon les dires d’Intel, l’architecture unifiée simplifiera le travail des développeurs, elle entend par la qu’un programme écrit pour Core tournera de la même façon sur toutes les plateformes et actuellement ce n’était pas toujours le cas. En effet les architectures Netburst et Mobile n’ont pas les mêmes fonctionnalités, le 64 bits est par exemple absent de la plateforme Mobile et les capacités de calcul SSE et SSE2 reste beaucoup plus performantes sur Netburst. Je pense que vous l’avez bien compris, le but d’Intel est d’apporter une véritable uniformisation dans toute sa gamme de processeurs.

 

Je vais vous épargner les détails techniques, mêmes scientifiques qui risquent de vous barber et vous tracer les lignes principales de cette nouvelle architecture. L’amélioration la plus sérieuse a été de masquer les Latences d’accès (temps d’accès exprimé en millisecondes) à la mémoire afin que l’architecture Core puisse afficher toute sa puissance. Pour ce faire Intel a augmenté le taux de succès (c’est ce que l’on nomme aussi prédiction de branchement) du sous-système de mémoire cache et utilise des unités de calculs 128 bits ce qui lui permet en outre d’effectuer de nombreuses opérations arithmétiques 128 bits en un seul cycle d’horloge. Le fondeur met en avant cette fois les performances  qui pourraient se traduire par l’équation suivante qui montre bien la fin du Pentium 4 :

 

Temps d’exécution = nombre d’instructions x CPI (ou nombre de cycles par instructions). On en déduit un indice de performance égal à l’inverse du temps d’exécution : Performance (nombre d’instructions x CPI) ou la fréquence est définie comme l’inverse du temps de cycle. Cette équation je l’avoue un peu complexe à comprendre démontre qu’augmenter la fréquence ou diminuer le CPI permet d’élever les performances dont l’intérêt de revenir à un CPI et à une fréquence plus faibles.

 

Core intègre aussi un cache intelligent baptisée par la firme Advanced Smart Cache, qui agit sur le cache L2. Contrairement au Pentium D dont les noyaux possèdent chacun leur propre cache L2, l’architecture Core a été pensée pour le multicore. Les deux Cores partagent cette fois les données présentent dans le L2 et accèdent à l’intégralité du cache ce qui est très bénéfique. En effet l’avantage est double,  les deux Cores se partagent les données présentent dans le cache L2 (c’est ce que l’on nomme le cache unifié), ce qui permet d’y trouver une donnée requise plus rapidement et d’élimer l’absence de redondances.    

 

Une autre technique nommée par Intel Advanced Digital Media Boost permet d’accélérer le traitement des instructions SSE1, 2 et 3. Core utilise désormais un Pipeline plus court de 14 étapes contre 31 étapes par exemple pour le Pentium 4 Prescott. Si l’utilisation d’un Pipeline court permet un temps de cycle relativement élevé, cela ne suffit pas pour autant à rendre le processeur plus économe en énergie. Intel va donc doter l’architecture Core la technologie Intelligent Power Capability, dont les fonctionnalités visent à réduire sa consommation d’énergie. Pour être plus clair c’est une fonction d’économie d’énergie qui consiste en la possibilité de désactiver totalement un des deux Cores lorsque la charge du CPU n’est pas sollicitée.    

 

Pour terminer je vais vous parler également de la Macro-Fusion qui comme son nom l’indique va permettre de fusionner les instructions entre elles pour en réduire le nombre à traiter. Cette technique utilisée par Intel est pour une fois exclusive à l’architecture Core. Mais comment est-ce possible ? Lors de la phase de décodage des instructions du programme, la Macro-Fusion va autoriser à certaines paires d’instructions d’être combinées en une seule Micro-Opération. Il faut quand même garder à l’esprit que toutes les instructions ne sont pas forcément « fusionnables » entre elles. Pour l’être il faut qu’elles que les comparaisons de ces instructions soient suivies d’un branchement conditionnel.

 

Honnêtement je pense que la firme Intel a réussie son challenge, l’architecture Core se montre très prometteuse et performante avec une bonne perspective d’évolution. On peut dire que le Core 2 Duo est le processeur que tout le monde attend depuis longtemps. Pour vous en convaincre, il suffit d’aller consulter les premiers tests et benchmarks réalisés en avant première par le site Clubic en cliquant sur l’adresse ci-dessous. Intel va certainement reprendre sa place de leader et pour rivaliser, AMD va devoir rapidement revoir ses plans.

 

Le site à consulter pour les tests et en savoir plus sur le Core 2 Duo

http://www.clubic.com/article-35389-1-preview-intel-core-...

 

14:23 Écrit par CPU History-fr | Lien permanent | Commentaires (0) |  Facebook |

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