Test AMD Bulldozer : FX-8150

1 : Introduction 2 : Carte-mère : AM3+ obligatoire 3 : Architecture Bulldozer : le concept 4 : Détails de l’architecture (1) 5 : Détails de l’architecture (2) 6 : Performances par core 7 : Gestion de la consommation 9 : Feuille de route AMD 2011-2014 10 : AMD Zambezi, Valencia et Interlagos 11 : Configuration de test et benchmarks 12 : Résultats : PCMark 7 13 : Résultats : 3DMark 11 14 : Résultats : Sandra 2011 15 : Résultats : création de contenu 16 : Résultats : bureautique 17 : Résultats : encodage 18 : Résultats : Crysis 2 19 : Résultats : F1 2011 20 : Résultats : World of Warcraft: Cataclysm 21 : Overclocking (refroidissement par air) 22 : Consommation 23 : Premier aperçu de Bulldozer sous Windows 8 24 : Conclusion

Le Turbo Core remanié

AMD a introduit une fonction nommée Turbo Core lors du lancement du Phenom II X6 1090T. Réponse au Turbo Boost d’Intel, elle devait permettre au fondeur de profiter de la marge thermique disponible dans les charges de travail peu multithreadées en provoquant une augmentation de la fréquence lorsque certains cores étaient inactifs.

Comme vous le savez peut-être le Turbo Boost d’Intel fait appel à un contrôleur d’alimentation intégré au die qui évalue la température, le courant, la consommation et l’état du système d’exploitation et, en fonction de toutes ces informations, décide de désactiver les cores inactifs afin de dégager une marge thermique permettant d’accélérer les autres. Le degré d’accélération dépend du nombre de cores utilisés : bien entendu, il est plus facile de monter en fréquence dans les applications monothreadées. Petit exemple une fois encore extrait de notre article Core i5 et i7 Lynnfield, le coup de maître d’Intel :

Turbo Boost : nombre de paliers d’accélération disponibles en fonction du nombre de cores utilisés
Processeur
Fréquence
4 cores actifs
3 cores actifs2 cores actifs1 core actif
Core i7-870
2.93 GHz
2
2
4
5
Core i7-860
2.8 GHz
1
1
4
5
Core i5-750
2.66 GHz
1
1
4
4
Core i7-975
3.33 GHz
1
1
1
2
Core i7-950
3.06 GHz
1
1
1
2
Core i7-920
2.66 GHz
1
1
1
2


À titre de comparaison, le Turbo Core d’AMD était présenté comme une fonction nettement dirigiste, qui s’activait dans les charges de travail faiblement threadées (trois cores actifs ou moins) et se désactivait totalement dès qu’une application utilisait plus de trois cores. La pratique, cependant, ne s’est pas révélée aussi « manichéenne » : d’après ce que nous avions pu constater dans notre article AMD Phenom II X6 & 890FX : l’hexacore abordable, les différents changeaient en permanence de fréquence sans jamais vraiment atteindre la fréquence maximale annoncée. Les gains de performances attribuables au Turbo Core étaient donc plus modestes que ceux auxquels nous nous attendions.

Fort heureusement pour l’architecture Bulldozer AMD annonce avoir apporté à cette technologie quelques modifications qui devraient la rendre plus efficace que sur les processeur de la famille Thuban.

AMD FX : un Turbo Core légèrement différent

La fonction APM (Application Power Management) est la capacité des processeurs Zambezi/Interlagos/Valencia à surveiller en temps réel la consommation de chacun de leurs cores. Plutôt que de mesurer la chaleur émise ou le courant pompé, AMD a choisi de surveiller l’activité de chaque module. Le fondeur sait combien d’énergie nécessite chaque opération et parvient donc à déterminer instantanément la consommation de chaque module. Une rapide comparaison entre la consommation réelle et le TDP indique alors s’il y a de la marge disponible pour augmenter les performances. Si, par exemple, vous faites tourner une application qui n’exploite pas pleinement les ressources du processeur, le Turbo Core oscille entre la fréquence de base et une fréquence plus élevée afin d’obtenir, en moyenne, de meilleures performances sans jamais dépasser le TDP.

Le Turbo Core ne se limite pas à la fréquence de base et une fréquence supérieure arbitraire : les modules Bulldozer disposent maintenant de trois p-states différents, à savoir la base (P2), un état intermédiaire (P1) et un état plus élevé (P0). L’amélioration est de taille car la première version du Turbo Core ne possédait que deux p-states différents, mais surtout parce qu’il est désormais possible de passer en P1 lorsque les huit cores sont actifs, pour autant que la marge thermique nécessaire soit disponible. Le passage en P0 nécessite quant à lui qu’au moins deux des quatre modules soient au repos. Notons enfin qu’AMD autorise un dépassement momentané (extrêmement bref) du TDP, mais évidemment jamais dans la durée.

Par conséquent, si vous examinez les spécifications techniques des processeurs FX, vous verrez trois fréquences : la fréquence de base, la fréquence Turbo Core et la fréquence Turbo Core maximale. La fréquence de base est dorénavant le minimum garanti (en charge, bien sûr) ; la fréquence Turbo Core sera activée pour autant que la dissipation thermique soit inférieure au TDP ; et la fréquence Turbo Core maximale le sera lorsqu’au moins la moitié des cores sera au repos.

Le premier graphique illustre l’incidence du Turbo Core sur iTunes, une application monothreadées. Étant donné que sept de ses huit cores sont au repos, le FX-8150 fait monter sa fréquence à 4,2 GHz ; bien qu’il ne s’y maintienne pas en permanence et qu’il oscille en réalité entre les états P1 et P0 (soit 3,9 et 4,2 GHz), cela lui permet tout de même de terminer avec 10 secondes d’avance sur le même processeur avec le Turbo Core désactivé.

Le second graphique illustre quant à lui les performances dans 7-Zip, une application plus multithreadée et donc capable de faire appel à l’ensemble des cores du FX-8150. Une fois encore, celui-ci ne se maintient pas en permanence à 3,9 GHz, mais oscille entre 3,6 et 3,9 GHz. Le gain obtenu grâce au Turbo Core est donc relativement modeste, mais il ne faut pas oublier qu’il n’aurait pas été présent du tout avec la première version de la fonction, qui était pour rappel limitée à deux p-states.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. Carte-mère : AM3+ obligatoire
  3. Architecture Bulldozer : le concept
  4. Détails de l’architecture (1)
  5. Détails de l’architecture (2)
  6. Performances par core
  7. Gestion de la consommation
  8. Le Turbo Core remanié
  9. Feuille de route AMD 2011-2014
  10. AMD Zambezi, Valencia et Interlagos
  11. Configuration de test et benchmarks
  12. Résultats : PCMark 7
  13. Résultats : 3DMark 11
  14. Résultats : Sandra 2011
  15. Résultats : création de contenu
  16. Résultats : bureautique
  17. Résultats : encodage
  18. Résultats : Crysis 2
  19. Résultats : F1 2011
  20. Résultats : World of Warcraft: Cataclysm
  21. Overclocking (refroidissement par air)
  22. Consommation
  23. Premier aperçu de Bulldozer sous Windows 8
  24. Conclusion