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Athlon 64 X2 : 65 nm contre 90 nm

10:26 - mercredi 20 décembre 2006 par Yannick Guerrini, 2007-11-08 - source: Presence PC

Notre confrère MatBe vient de publier un test de l’Athlon 64 X2 5000+ gravé en 65 nm qu’ils ont opposé à l’Athlon 64 X2 5000+ classique gravé en 90 nm, ainsi qu’à 34 autres processeurs… Les versions 65 nm des Athlon 64 X2 ne devraient être que des die-shrink des versions à 90 nm. Mais en plus d’une réduction du TDP nous avons également droit au retour des “demi” coefficient multiplicateurs. Y aurait-il d’autres surprises ?

Notre confrère s’est ainsi penché sur la nouvelle grille tarifaire d’AMD, en particulier sur la disparition de modèles gravés en 90 nm, sur la consommation de ces nouveaux modèles, sur leur marge d’overclocking et sur les performances de la mémoire et du cache. Divers tests théoriques et pratiques sont également présents. Alors, à quoi peut-on s’attendre avec ces Athlon 64 X2 version 65 nm ?

"Alors qu’Intel est passé à une finesse de gravure de 65nm il y a un an, c’est enfin au tour du concurrent de toujours, AMD, d’y passer avec au programme pour l’instant, quatre Athlon 64 X2 EE (Energy Efficient). On ne note pas de nouveautés en termes de fonctionnalités et d’architecture bien que l’on constate le retour de "demi" coefficient multiplicateur. Nous avons voulu cependant vérifier les performances des derniers venus du fondeur de Sunnyvale..."

Accéder au test chez notre confrère

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white-bird 20/12/2006 11:00

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moi qui suit un defenseur de AMD, je suis particulièrement decu du resultat ... AMD arrive d'autant plus a augmenter sa productivité en reduisant la finesse de gravure ET en diminuant le cache L2 .. j'espere qu'avec ça , il vont réduire leur prix afin de rester compétitif ... j'attendais ce shrink avec impatience pour changer de config .. mais je ne sais pas si je vais rester fidele à AMD et passer de l'autre coté de la "force" ....

SpadVIII 20/12/2006 12:07

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Citation :

C'est bien pour ça que j'attends l'année prochaine pour me refaire une config, et voir la réponse d'AMD. Surtout que très honnêtement, mon PC tient encore la route pour ce que j'en fais.

Ashitaka81 20/12/2006 13:19

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+1

Moi aussi ça fait longtemps que j'attends pour mettre à jour ma config, et l'arrivée d'Athlons 64x2 abordables (i.e. environ 100 euros) me paraissait le moment idéal... Mais en ce moment, je doute, et à moins qu'ils profitent du 65 nm pour réduire drastiquement les prix, ce qu'on peut espérer après avoir lu l'article, ça va être difficile de se décider...

Wirmish 20/12/2006 17:58

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Suis-je le seul à avoir remarqué un détail très important ?

Le X2 en 90nm a un die de 183mm².
Le X2 en 65nm a un die de 126mm².

Pourtant, le die du 65nm devrait avoir une taille d'environ 96mm².

Seule explication possible, afin de sortir son 65nm en décembre comme promis, AMD s'est trouvé dans l'obligation de conserver les même transistors que ceux en 90nm pour graver soit le cache, soit le core lui-même.

AMD a donc rencontré quelques difficultés lors du passage au 65nm et on peut donc s'attendre à une nouvelle révision du core dans 3 ou 4 mois. Cette révision devrait permettre d'éliminer complètement les derniers transistors en 90nm et la taille du die devrait enfin descendre sous les 100nm², ce qui devrait permettre à AMD de baisser encore ses prix.

AMD va tester ses nouveaux transistors et il les introduira dans la prochaine révision de ces CPU.
Allez voir la page 10 à 12 de ce PDF et vous allez comprendre : Lien PDF.

Donc, on ne verra pas d'overclocking potable avant le mois de mars ou avril prochain...

Yannick G 20/12/2006 18:27

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Citation :

-* 1/ Comment arrives-tu à 96 mm² ?
-* 2/ Graver une puce avec deux technologies de gravure :heink:

Shdo6 20/12/2006 18:39

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Le sérieux de Stéphane Charpentier... toujours très critique envers AMD jamais avec Intel...

Cinebench 9.5 test en 32-bit seulement on oublie bien sûr le 64-bit...

3dsmax 7 "scanline renderer" (vieux moteur optimisé P4 avec l'aide d'Intel) et on oublie de tester avec Mental Ray de Mental Images (LE concurrent du RenderMan de PIXAR) trop favorable aux processeurs d'AMD pourtant intégré à 3dsMax (dans Maya également et depuis toujours dans Softimage -intégration parfaite). 3dsmax9 tourne en 64-bit (et est accessoirement optimisé pour Direct3D)...

Zebulon84 20/12/2006 20:29

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Citation :

-* 1/ Comment arrives-tu à 96 mm² ?
-* 2/ Graver une puce avec deux technologies de gravure :heink: ?

183 mm² * (65 / 90)² = 95.5 mm²

Mais avec l'augmentation des "fuites" il faut probablement espacer un peu plus les transistor et donc avoir un facteur d'échelle plus grand que 65/90.

Yannick G 20/12/2006 23:53

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Citation :183 mm² * (65 / 90)² = 95.5 mm²

Mais avec l'augmentation des "fuites" il faut probablement espacer un peu plus les transistor et donc avoir un facteur d'échelle plus grand que 65/90.

J'avoue ne pas comprendre pourquoi mettre 65 / 90 au carré, mais c'est peut être parce qu'il est tard

Si on doit plus espacer les transistors lorsqu'on réduit leur taille, ça rend un peu inutile un die-shrink non ?

Au fait, 183 *65/90 = 132 mm² . C'est quand même plus proche des 126 mm² (en fait c'est bêtement le calcul que j'aurais fait je crois...)

Wirmish 21/12/2006 03:10

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Citation :Yannick G -> "183 *65/90 = 132 mm²"

Mais ça ne veut rien dire cette formule... :non:

Pour faire plus simple:
90² = 8100
65² = 4225
On voit facilement qu'un CPU gravé en 65nm est 2 fois plus petit qu'un autre gravé en 90nm.
Dans les faits, le shrink parfait d'un X2 en 65nm devrait donner un CPU d'environ 96mm², ce qui n'est pas le cas actuellement. Et comme AMD n'a pas ajouté d'unités logiques ni augmenté la taille du cache, il y a un problème avec la taille de certains transistors.

Citation :Yannick G -> Graver une puce avec deux technologies de gravure :heink:

Qu'une machine puisse graver en 65nm ne veut pas dire qu'elle ne peut pas graver en 90nm. Lorsque AMD ou Intel ou même Samsung et IBM annoncent une puce gravée en 65nm, c'est en fait la taille moyenne des composants de cette puce qui est annoncé. Certaines parties sont en fait gravés en 70nm, d'autres en 60nm et parfois même en 45nm. Mais la taille moyenne des transistors est de 65nm.

Par exemple, une technologie de lithography en 65nm nécessite des 'gates' d'une longueur minimum de 35nm.

Voici quelques extraits en anglais qui explique tout ça:

Citation :"Companies might say they had a 90nm process, for example, if the half-pitch was 120nm and the gate length 60nm."

Citation :"From where we sit, doing reticle inspection, we get to see a lot of different processes. And I can tell you that at 65nm, there are some processes that don't look at all like 65nm on the reticle," said Rick Wallace, executive VP at equipment maker KLA Tencor Corp.

Citation :"45nm itself should refer to the average half-pitch of a memory cell manufactured at that technology level."

Citation :"While average feature sizes are less than 65 nm, the wavelength of light used is actually 193 nm. A variety of techniques, such as larger lenses, are used to make sub-wavelength features. Double patterning may also be introduced to assist in shrinking distances between features, especially if dry lithography is used."

Citation :"Intel Core 2 Duo now has 1.2 nm gate oxide, 35 nm gates, NiSi (Nickel Silicide or Mono-Silicide) for a low resistance cap on gates and source drains, lower interconnect capacitance due to a low-k carbon-doped oxide dielectric, and a line length scaling down to 70% of those seen at 90 nm."

En janvier 2006, Intel a démontré un 'node' de cellule de SRAM de 0.346mm².
Sa taille est donc 39% plus petite qu'en 65nm (0.57mm²) et 65% plus petite qu'en 90nm (1.0mm²).
Pourtant le 'pitch' minimum n'a changé que de 5% depuis le 90nm.
Et pour graver en 65nm, on utilise une longueur d'onde de lumière de 193 nm...

Et juste pour montrer que la taille de la gravure importe peu:
En 2004, TSMC à démontré une cellule de SRAM en 45nm ayant une taille de 0.296mm².
En avril 2006, AMD a démontré une cellule de SRAM en 45nm ayant une taille de 0.370mm².
En juin 2006, TI a démontré une cellule de SRAM en 45nm ayant une taille de 0.24mm². (Immersion Lithography)
En novembre dernier, UMC a démontré announced une cellule de SRAM en 45nm ayant une taille de moins de 0.25mm². (Immersion Lithography + Low-K Dielectrics)

Donc 4 cellules de SRAM gravées en 45nm mais ayant toutes des tailles différentes.

Citation :Zebulon84 -> Mais avec l'augmentation des "fuites" il faut probablement espacer un peu plus les transistor et donc avoir un facteur d'échelle plus grand que 65/90.

Je pense plutôt que AMD n'a pas modifié la taille des transistors de certaines partie du core. En ne modifiant pas leur taille, les 'fuites' restent les mêmes que pour les CPU gravés en 90nm. De plus, AMD maitrise bien les transistors de cette taille, alors si un pépin est survenue lors du shrink, il est fort possible qu'AMD ait décidé de laisser certains transistor en 90nm afin d'éviter de retarder la sortie de ses CPU en 65nm, ce qui aurait été désastreux...

Maintenant AMD doit travailler à intégrer ses nouveaux transistors spécialement développés pour le 65nm. On devrait voir le résultat au mois de mars ou avril 2007.

~

Bon, c'est asser pour aujourd'hui... :pt1cable:

adanorm2000 21/12/2006 07:06

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Citation :

J'avoue ne pas comprendre pourquoi mettre 65 / 90 au carré, mais c'est peut être parce qu'il est tard

Si on doit plus espacer les transistors lorsqu'on réduit leur taille, ça rend un peu inutile un die-shrink non ?

Au fait, 183 *65/90 = 132 mm² . C'est quand même plus proche des 126 mm² (en fait c'est bêtement le calcul que j'aurais fait je crois...)

Réponse d'un matheu ! La réduction d'une surface n'est pas linéaire mais proportionnelle a une constante au carré !
En effet réduire les dimension d'une surface ne se fait pas que dans la largeur, mais aussi dans la longueur.

La véritable formule détaillée pour moi serait :

(Ancienne surface) * (Nouvelle largeur/Ancienne Largeur) * (Nouvelle longueur/Ancienne Longueur) = (Nouvelle surface)

Or Nouvelle largeur = Nouvelle longueur (enfin en théorie)
et Ancienne largeur = ancienne longueur

Donc on peut écrire :
(Ancienne surface) * (Nouveau/Ancien)² = (Nouvelle surface)

Yannick G 21/12/2006 10:25

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Wirmish > "Qu'une machine puisse graver en 65nm ne veut pas dire qu'elle ne peut pas graver en 90nm."

Ce que j'avais compris de ce que disais Zebulon c'était plutot que le cache était gravé en 90 nm et le reste en 65 nm, ou inversement, et je comprenais pas pourquoi il disais ça

Foudge 21/12/2006 12:54

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Pour en savoir plus :
http://www.x86-secret.com/articles [...] /p4e-3.htm

Yannick G 21/12/2006 14:00

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Citation :

Pour en savoir plus :
http://www.x86-secret. com/articles/cpu/prescott/p4e-3.htm

Je vois pas le rapport :heink:

Ashitaka81 21/12/2006 15:35

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Effectivement, comme dit Wirmish 65 nm c'est la longueur moyenne de la porte des transistors.
Mais bon, en déduire la surface du die juste sur une des dimensions de la partie centrale des transistors, en zappant les connections, le reste du transistor, l'espace entre eux, etc, ça me paraît un peu réducteur...

Wirmish 21/12/2006 17:53

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En fait, ce que je dit, c'est que ce sont 'principalement' certains transistors qui n'ont pas été réduits en 65nm.

Imaginons que tous les transistors soient en 65nm et que la taille vient de l'espacement entre les transistors: Alors la taille serait plus grande mais la consommation devrait être beaucoup plus basse. Ce qui n'est pas le cas. Bien sûr la conso est à la baisse, mais pas asser.

Si certaines parties du CPU sont encore en 90nm, la taille devrait être plus grande et la consommation devrait avoir baissé légèrement grâce aux parties du CPU qui sont ont des transistors en 65nm. Et c'est exactement ce que les premières 'reviews' nous démontrent.

La taille est plus grande qu'elle le devrait, la conso n'a pas beaucoup baissée et l'overclock atteint le même niveau que les CPU gravés en 90nm. Donc, tout indique que certaines parties du CPU ne sont pas gravées en 65nm.