Turbo Boost d'Intel : la potion magique du Lynnfield

Plus que l'intégration du PCI Express, le contrôleur mémoire dual-channel, ou le bus QPI amélioré, la nouveauté la plus remarquable de Lynnfield est la dernière version de la technologie Turbo Boost d'Intel.

Vous vous souvenez que le Bloomfield Core i7-900 dispose d'une unité de contrôle de la puissance (PCU =Power Control Unit) munie d'un contrôleur intégré. Ces deux sous ensembles possèdent à peu près le même nombre de transistors qu'un processeur 486 complet. À intervalles réguliers, la PCU contrôle la température, l'intensité du courant, la consommation électrique, et l'état demandé par le système d'exploitation.

À quoi servent ces informations ? Dans le cas de Bloomfield, qui a un TDP de 130W, le processeur peut presque complètement couper les cores qui ne sont pas utilisés (état C6) et ainsi réduire la consommation. De toute évidence, les cores inactifs (ceux en C3 ou C6) se traduisent par un plus grand écart entre la consommation réelle et le TDP. Ainsi, durant les charges de travail multithread, lorsque trois ou quatre cores Bloomfield travaillent (mais toujours selon les limites programmées du PCU), cette fonctionnalité appelée Turbo Boost augmente de 1 le coefficient du processeur. Multiplié par une fréquence de base de 133 MHz, c'est 133 MHz supplémentaires sur chaque coeur. Avec seulement un core actif (en C0 ou C1), Turbo Boost peut pousser la fréquence encore d'un cran en ajoutant 266 MHz à la fréquence d'origine du CPU.

Nous avons constaté qu'il était en réalité très rare de voir Turbo Boost monter de deux crans, puisque le planificateur de tâche de Vista a la mauvaise habitude de passer les threads d'un core à l'autre, les maintenant tous actifs. Nous avons bien été en mesure de faire une capture d'écran du Core i7 975 à 3,6 GHz, mais cela n'a duré qu'une fraction de seconde. Turbo Boost n'est donc pas un réel avantage.

Mais tout change aujourd'hui. Les trois Core i5 et Core i7 Lynnfield affichent un TDP de 95W (et un plafond de 89 A), obligeant la PCU à gérer encore mieux leur consommation. La PCU voit sa tâche compliquée encore par une implémentation plus ambitieuse de Turbo Boost. Avec trois ou quatre cores actifs, le Core i5-750 et i7-860 voient leur fréquence monter d'un cran (et celle du Core i7-870 monte de deux crans). Mais avec seulement deux cores actifs, les trois modèles bénéficient de quatre crans (533 MHz) d'amélioration. Et avec un seul core actif, les deux Core i7 gagnent 667 MHz tant qu'ils restent sous la barre des 95W.

Plus qu'autre chose c'est cela la nouveauté de Lynnfield. Avec des applications parallélisées, on constate les avantages d'un processeur quad-core. Mais des benchmarks comme WinZip, Lame ou iTunes nous avons vu à maintes reprises les processeurs dual core à haute fréquence prendre le dessus. Lynnfield offre le meilleur des deux mondes et monte en fréquence pour assurer une meilleure vitesse sur des tâches monothread.

Afin de garder un contrôle encore plus étroit sur la consommation, le taux d'échantillonnage du PCU de Lynnfield est augmenté par rapport à celui de Bloomfield. Par conséquent, les nouveaux Core i5 et i7 sont capables d'augmenter la tension ou de la réduire de manière plus efficace que les Bloomfield, et donc de réagir plus rapidement face à une charge de travail single ou multi-threaded. Il ne s'agit que de petits réglages, mais quand il est question de changement entre les statuts "inactif" et "actif", chaque bit compte.

Test du Turbo

Il est très facile de voir Turbo Boost en action grâce à la version bêta de TMonitor que vous trouverez sur cpuid.com. Il suffit d'assigner une application à un core unique par l'intermédiaire du Gestionnaire des tâches de Windows. L'application sera liée à ce core, permettant ainsi de constater l'accélération fournie par Turbo Boost. Remarquons toutefois que ce n'est pas le meilleur moyen de tirer parti d'une machine équipée d'un Core i5 ou Core i7, puisque nous avons constaté de meilleures performances en gestion automatique (même si iTunes semble sauter d'un core à l'autre).

Comme vous pouvez l'attendre d'une technologie capable d'overclocker un Core i5-750 de 2,66 GHz à 3,2 GHz dans des charges de travail mono-thread, le gain de performance est considérable. Dans les pages suivantes, nos benchmarks compareront les nouveaux i5 et i7 aux Bloomfield, Yorkfield, et Deneb d'AMD, mais vous pouvez d'ores et déjà constater la différence dans iTunes avec TurboBoost activé puis désactivé ci-dessous.

Le résultat est assez convaincant, surtout si on le compare à ceux des autres processeurs.

Opposez le i5-750 (190 €) contre le i7-920 (270 €) dans les applications mono thread et vous obtiendrez des résultats encore plus intéressants. Turbo Boost est la "killer feature" qui va permettre, dans certains cas, aux processeurs Lynnfield de battre des configurations Bloomfield plus onéreuses.

Le Core i7 : décevant avec un seul coeur ?

En essayant de tirer le meilleur parti de Turbo Boost, nous avons observé un comportement intéressant lors de scénarios n’impliquant qu’un seul coeur.

Le Core i5-750 n'avait aucune difficulté à réaliser ses quatre Boost, passant de 2,66 GHz à 3,2 GHz dans la plupart des cas. Toutefois, le Core i7-870 et le Core i7-920 n'ont pas atteint respectivement leur pics de 3,6 GHz et 2,93 GHz, à moins que nous ne forcions manuellement le programme en cours d'exécution à ne fonctionner que sur un coeur.

Certes, selon Intel, la plupart des applications mesurant la fréquence des processeurs s'appuient sur la norme ACPI, et sont donc incapables de détecter correctement les fréquences modifiées par Turbo Boost. Mais on nous a assuré que TMonitor reflète correctement la fréquence réelle de chaque coeur. Par conséquent, d'après nos mesures, il est plus juste de considérer que Core i7-800 monte de quatre crans avec un coeur actif et que le Core i7-900 obtient un gain d'un cran, plutôt que de compter respectivement sur cinq et deux.