Des transistors plus petits, plus performants

Le coreUnité principale de calcul dans un processeur. Les principaux processeurs actuels regroupent désormais deux ou même quatre unités gravées dans la même... Wolfdale se dinstingue du Conroe notamment par un cache de niveau 2 50 % plus grand, 6 Mo contre 4 Mo. Cependant, grâce à l’affinement de la gravure des circuits, la surface du processeur est nettement réduite par rapport au core Conroe : 107mm² contre 143mm². Ce qui veut dire qu’un processeur Wolfdale gravé en 45nm équipé de 6 Mo de cache n’occupe que 74% de l’espace utilisé par un processeur Conroe doté de 4 Mo de cache et gravé en 65nm sur le même substrat de silicium.

Alors que le dieSurface de silicium occupée par une puce.... s’est aminci, le nombre de transistors a augmenté de 40%, passant ainsi de 291 à 410 millions. Le cache L2 revu à la hausse est sans aucun doute à l’origine de cette augmentation, puisqu’il occupe à lui seul largement plus de 40% du nombre total de transistors.

Grâce au diélectrique high-k à base de Hafnium les transistors sont, selon Intel, 20% plus rapides et nécessitent 30% d’énergie en moins. Cela se traduit en pratique par des fréquences plus élevées, et un TDPThermal Design Power. Spécification associée à une puce qui indique la quantité de chaleur à disperser par un système de refroidissement. La totali... inférieur. Intel annonce un TDP de 65W pour les 3 versions (de 2.66 à 3.16 GHz), et nous avons relevé des valeurs de consommation plus basses. Bref, pour le géant de Santa Clara, la transition du 65 nm au 45 nm n’a eu que des avantages. Même d’un point de vue de la fabrication, le changement s’est fait en douceur puisque deux tiers des outils et équipements techniques ont pu être réutilisés.

Une architecture renouvelée

Au-delà du changement de procédé de gravure, les Penryn apportent de nombreuses nouveautés architecturales, parmi lesquelles on compte un diviseur Radix 16x, un support amélioré de la virtualisationLa virtualisation matérielle consiste à pouvoir faire fonctionner plusieurs systèmes d’exploitation sur une seule machine.... et une unité de shuffle sur 128-bits. Le fondeur a également ajouté un nouveau jeu d’instructions nommé SSE4Jeu d'instructions ciblant principalement des opérations audio et vidéo introduites par Intel sur les processeurs Core au début 2008 (les processeurs .... SSE signifie « Streaming SIMDUnités de calcul parallèle permettant d'exécuter une même opération sur plusieurs données. Ces unités sont moins coûteuses que des unités MIMD car ell... Extensions », SIMD est l’acronyme de « single instruction, multiple data ». On dénombre 47 nouvelles instructions processeur, toutes ayant pour but d’accélérer la création et le traitement de contenus numériques comme les images, vidéos ou le son. Là où le SSE4 ne s’exprime que s’il est supporté au niveau logiciel, l’ensemble des autres modifications ainsi que l’augmentation de la taille du cache L2 impactent directement les performances dans tous nos tests.

Une gestion de l’énergie plus fine

On en oublierait presque la dernière nouveauté du core Penryn : le « Deep power down state », qui est une autre extension des « C-states » permettant au processeur de réduire encore plus sa consommation. Le « Deep power down state » permet de physiquement désactiver le cache de niveau 2, ainsi que les cores non sollicités. Dès que l’utilisation d’un core redevient nécessaire, le système rétablit l’architecture dans son état précédent. Malheureusement, cette fonction a été réservée aux seuls processeurs Core 2 Penryn mobiles, les core Wolfdale desktop n’en profitent donc pas. Cette limitation paraît curieuse vu le positionnement d’Intel sur le créneau de la performance par Watt. Reconnaissons néanmoins que, puisque le passage dans chaque état de veille a lui même un coût énergétique, il n’y a pas forcément d’intérêt à les utiliser sur les PC de bureau, classiquement plus sollicités que les portables.

Les derniers CPU mobiles d’Intel bénéficient d’une autre fonction exclusive : le DAT (Dynamic Acceleration Technology). Absente des versions desktop de la série E8000, cette fonction permet d’augmenter la fréquence d’un core lorsque l’autre est au repos (dans l’état C3 au moins). C’est tout particulièrement bénéfique pour les applications mono-thread dont la performance est liée à la fréquence du seul cœur sur lequel elle s’exécutent.

Terminons cette discussion sur les aspects énergétiques en notant que l’accroissement de la fréquence du bus processeur a un effet sur la fréquence minimale du CPU au repos : comme 6 est toujours le coefficient multiplicateur le plus faible utilisé, la fréquence au repos n’est plus 1600MHz comme c’était le cas avec les processeurs FSB1066, mais 2000MHz (333MHz x6). Pour mémoire, il en allait de même avec les Core 2 Duo E6X50.