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Architecture Intel et déclinaison pour ordinateur de bureau


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#1 Kyro

Kyro

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Posté 24 juin 2007 - 20:46

Architecture Intel et déclinaison pour ordinateur de bureau

Du Pentium 4 ( Netburst ) au Core 2 ( Intel Core Architecture )






Depuis quelques années Intel s'amuse en donnant des noms qui ne correspondent à pas grand chose rien de mieux pour faire entrer le consommateur dans le brouillard le plus épais.
Dans la première partie de ce dossier, seront traités les processeurs de la generation 7 ( Netburst), de la generation 8 ( Intel Core Architecture ) et de la generation P6+ ( Intel Mobile Architecture ).
/!\ Dans ce dossier n'est pas traité le cas des Celeron qui sont des dérivés moins puissants des cores traités plus bas. Quelque Infos sur les Celerons

Voici donc les explications sur les différents processeurs Intel pour les ordinateurs de bureau. Deux autres dossiers paraitront sur les processeurs Intel pour portables et serveurs.



Les processeurs de bureau made in Santa Clara se nomment Pentium depuis 1993 avec le Pentium premier du nom successeur de l'Intel 80486. Ont suivi ensuite le Pentium MMX (5e génération de processeur Intel), le Pentium Pro, le Pentium II, le Pentium III (6e génération), le Pentium 4, et le dernier fut le Pentium D (7e génération), processeur double coeur ( 2 coeurs de Pentium 4 ). Depuis 2006 les processeurs de bureau reçoivent avec la 8e génération de processeur le nom de Core 2 duo. Et depuis fin 2006 apparaissent les Core 2 quad, qui sont ce que sont les Pentium D pour le Pentium 4, c'est a dire : deux Core 2 dans un unique processeur.

Les processeurs pour portable existe eux depuis moins longtemps, 2003, avec les Pentium M dérivé du Pentium III mais reprenant des améliorations de la 7e génération. Par la suite sont venu les processeur Core une évolution de Pentium M avec une déclinaison monocore : le Core Solo et une déclinaison dual-core le Core Duo ( Intel Mobile Architecture ) qui à ne pas confondre avec le Core 2 Duo processeur de 8e génération ( Intel Core Architecture ). Mais ce n'est pas le sujet de ce présent dossier.

Le processeur d'entrée de gamme du fondeur californien est dénommés Celeron. Il existe depuis 1998 avec comme première utilisation un processeur bas de gamme du Pentium II. bizarrement le premier modèle fabriqué par Intel ne possédait pas de mémoire cache. Erreur rapidement corrigé par Intel dans les modèles postérieurs car la perte de performance était trop forte. Depuis 2005 sont disponibles sur le marché grâce a une croissance forte que connait l'ordinateur portable, le celeron M, déclinaison du Pentium M avec 2 fois moins que cache L2 et quelques technologies en moins. Lors de la sortie du Pentium D, Intel a cru bon pour berner l'acheteur de lancer sur le marcher le Celeron D. Contrairement aux apparences ce processeur n'est pas un dual-core mais juste une déclinaison bon marché du Pentium 4 avec encore une fois quelques technologies en moins et de la mémoire cache en moins. Depuis le 3 Juin 2007 Intel a ressorti du tirroir le nom Pentium pour le donner à ces processeurs milieux de bas gamme ( oui ça existe ). Ils n'ont en commun avec les ancien Pentium juste le nom car ils sont des dérivés de l'architecture core.

Les premierz processeurs pour serveurs et stations de travail Xeon sont sortis la même année que les Celeron c'est a dire en 1998. Au début le nom Xeon etait utilisé en association avec la marque pentium ( Pentium II Xeon, Pentium III Xeon) c'est lors de la sortie du Pentium 4 que Xeon est devenu une marque à part entière pour les processeurs pour serveurs. Leurs performances superieures par rapport aux modèles grand public sont du principalement dues à une mémoire cache plus grande. Mais ils sont aussi améliorés au vu d'une utilisation sur une plateforme Multi-CPU que l'on trouve parfois sur les serveurs.

En premier lieu revenons aux architectures :
La plus ancienne qui sera traitée ici est l'archtecture NetBurst qui a été introduite par Intel en 2000 pour remplacer l'architecture P6 avec un Pentium !!! vieillissant à l'égard des AMD Athlon. Mais dès le debut les problèmes se font sentir, alors que le processeur n'était encore que sur le papier, il s'est avéré qu'il etait impossible à produire et a du être amputé d'une partie de sa mémoire. Sont ensuite venus des problemes de surchauffe avec l'architecture Prescott c'est qui a limité la montée en fréquence, Intel prévoyait de faire monter les Pentium 4 jusqu'a 7 GHz. Les seuls a y être arriver sont les overclockers utilisant des cascades à azote liquide sur un Pentium 4 631 avec un reccord de 8 180Mhz ! Avec NetBurst est aussi arrivé le bus Quad pumped : c'est un bus au travers duquel quatre signaux peuvent transiter au cours d'un cycle d'horloge. De ce fais le FSB se retrouve multiplié par 4.

Les architectures des processeur pour ordinateur de bureau

Caractéristique de NetBurst
  • fréquences élevées (jusqu'à 3.8 Ghz)
  • pipeline long (20 étages puis 31 pour le prescott) dont certains sont passifs
  • 2 ALUs double vitesse jusqu'au Northwood
  • 2 FPUs traitant également les instructions vectorielles flottantes du jeu SSE (128 bits en deux cycles)
  • Hyperthreading selon les cas
  • 1 seul coeur
L'architecture Netburst a connue 6 déclinaisons differentes !
Dans l'ordre chronologique avec quelques spécificications !




Caractéristique des coeurs NetBurst


Willamette: Pentium 4
  • Sortie: Novembre 2000
  • Gravure en 0,18µm
  • Cache L1 de 8 Ko
  • Cache L2 de 256 Ko
  • Fréquences comprises entre 1,3 et 2 GHz
  • FSB: 4x 100Mhz Quad Pumped
  • Socket: PPGA 423 broches et µPGA 478 broches,
  • Appariation de l'IHS (Integrated Heat Spreader)
  • 42 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2
  • 1 seul coeur

Northwood: Pentium 4A, Pentium 4B et Pentium 4C

  • Sortie: Janvier 2002 pour le P4A
  • Gravure en 0,13 µm
  • Cache L1 de 8 Ko
  • Cache L2 de 512 Ko
  • Cache L3 ( sur la version Extreme Edition uniquement ) : 2Mo
  • Frequence comprises entre 1,3 et 2,6 GHz pour P4A, entre 2,26 et 3,06 GHz pour le P4B et entre 2,4 et 3,4 GHz pour le P4C
  • FSB: 4x100 MHz pour le P4A, 4x133 MHz pour le P4B et 4x200 MHz pour le P4C le tout Quad Pumped
  • Hyperthreading présent chez la P4AB uniquement sur la version 3,06Ghz et sur tout les P4C
  • Socket: PGA 478 broches
  • 55 Millions de transistors ( + 113 millions pour le cache L3 )
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2
  • 1 seul coeur

Prescott: Pentium 4E et Pentium 4F

  • Sortie: Février 2004
  • Gravure en 90 nm, TDP 95 W
  • Cache L1 de 16 Ko
  • Cache L2 de 1 Mo sur les 5xx et 2 Mo sur les 6x0 et 6x2
  • Frequence comprises entre 2,8 GHz et 3,8 GHz ( Avec HT ) et 2,4 ou 2,8GHz ( Sans HT)
  • FSB: 4x133 MHz ou 4x200 MHz Quad Pumped
  • Socket: PGA 478 broches et LGA775 broches
  • 144 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T et EIST( sur les P4F)
  • 1 seul coeur

Smithfield: Pentium D

  • Sortie: Avril 2005
  • Dual Core
  • Gravure en 90 nm
  • 2 coeur Prescott sur le même die
  • Cache L1 de 16 Ko
  • Cache L2 de 2x1 Mo
  • Frequence comprises entre 2,66Ghz et 3,2Ghz
  • FSB: 4x133 MHz ou 4x200 MHz Quad Pumped
  • Socket: LGA775 broches
  • 230 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T

Cedar Mill : Pentium 4
  • Sortie: début 2006
  • Meme architecture que le Prescott ( Die shrink )
  • Gravure en 65nm, TDP en baisse 86W
  • Nomenclaure : 6x3 et 6x1
  • Cache L1 de 16 Ko
  • Cache L2 de 2 Mo
  • Socket: LGA775 broches
  • 230 Millions de transistors
  • Frequence comprises entre 3,00 GHz et 3,6 GHz
  • FSB: 4x200 MHz Quad Pumped
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T+ HT + EIST + VT ( uniquement sur les 6x3 )

Presler
: Pentium D
  • Sortie: Début 2006
  • Dual Core
  • Gravure en 65 nm
  • 2 coeur Cedar Mill sur le même die
  • Cache L2 de 2x2 Mo
  • Frequence comprises entre 2,80 GHz et 3,73 GHz
  • FSB: 4x200 MHz Quad Pumped et 4x266 MHz Quad Pumped pour les Pentium EE9xx
  • Socket: LGA775 broches
  • 376 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T + EIST (sur 915, 945, 960 et EE) + VT ( sauf 915 et 945 ) + HT ( sur EE )


C'est avec le Cedar Mill et le Presler que s'acheve le reigne de l'architecture Netburst. Devenu trop vieillissante et montrant de grosse faiblesse face au A64 et X2 de AMD. Intel a décidé de lancer une archtecture toute nouvelle : L'Intel Core Architecture. Cette architecture met aussi fin à la politique d'Intel de monter en fréquence pour se tourner vers la multiplication du nombre de cores par processeur au profit de la-dite fréquence. De l'ICA descendent les coeurs Conroe, nom de code des Core 2 pour bureau.

Caractéristique des coeurs Inter Core Architecture



Conroe : Core 2 Duo
  • Sortie: Juillet 2006
  • Dual Core
  • Gravure en 65 nm, TDP 65W
  • Cache L2 de 4 Mo pour E6x20, <6600 et E4600, 2 Mo de cache L2 pour les autres
  • Frequence comprises entre 1,60 Ghz et 3,00 Ghz
  • FSB: 4x200 MHz Quad Pumped pour les E4xxx, 4x266 MHz Quad Pumped pour les E6xx0 et 4x333 MHz pour les autres
  • Socket: LGA775 broches
  • 291 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T + EIST + XD Bits


Conroe XE : Core 2 Extreme
(X6800)
  • Sortie: Juillet 2006
  • Dual Core
  • Gravure en 65 nm, TDP 75W
  • Cache L2 de 4 Mo
  • Frequence 2,93 GHz
  • FSB: 4x266 MHz Quad Pumped
  • Socket: LGA775 broches
  • 291 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T + EIST + XD Bits
  • Coefficient multiplicateur débloqué



Kentsfield : Core 2 Quad
  • Sortie: Janvier 2007 et Q3 2007
  • Gravure en 65 nm, TDP < 100W
  • 2 Coeur Conroe sur le même die ( soit 4 coeurs )
  • Cache L2 de 2x4 Mo
  • FSB: 4x266 MHz Quad Pumped
  • Frequence: 2,40 à 2,66 GHz
  • Socket: LGA775 broches
  • 582 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T + EIST + XD Bits

Kentsfield XE : Core 2 Extreme
  • Sortie: Novembre 2006 et après
  • Gravure en 65 nm, TDP 130 W
  • 2 Coeur Conroe XE sur le même die ( soit 4 coeurs )
  • Cache L2 de 2x4 Mo
  • FSB: 4x266 MHz Quad Pumped sauf pour le QX6850 4x333 MHz Quad Pumped
  • Frequence: 2,66 à 3,00 GHz
  • Socket: LGA775 broches
  • 582 Millions de transistors
  • Instrutions supportés : x86 + MMX + SSE + SSE2 + SSE3 + EM64T + EIST + XD Bits
  • Coefficient multiplicateur débloqué


Ce sont donc pas moins de 10 coeurs differents qui existent depuis la sortie de l'architecture Netburst et ce juste pour les processeurs pour ordinateurs de bureau.

La suite pour les processeurs pour portables et serveurs dans un prochain dossier clindoeil.gif






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