Intel Core i7 : la puissance, l'overclocking en moins

Le point sur l’architecture

Socket 1366

Le socket LGA1366En raison de l’intégration du contrôleur de mémoire au sein du processeur, le Core i7 contient maintenant les liens vers les modules de mémoire ; ceux-ci ne sont d’ailleurs pas les seuls à avoir été affectés par l’abandon du Front Side Bus et le passage à l’interface QuickPath Interconnect. Pour loger tout ce beau monde, il a bien fallu augmenter le nombre de broches (celui-ci passe de 775 à 1366) et, par conséquent, créer un nouveau socket, le LGA1366. Le mécanisme de montage reste basé sur le même principe : un cadre recouvre les bords du processeur et enfonce celui-ci dans le socket, le blocage s’effectuant à l’aide d’un petit levier. Mais évidemment, les broches sont disposées différemment et le socket 1366 est plus grand que le socket 775.

Cette différence de taille s’accompagne d’un inconvénient : l’espace qui sépare les perforations destinées au montage du radiateur s’est accru, ce qui signifie que ledit radiateur doit être plus grand et que les anciennes fixations ne conviennent plus. Par conséquent, les ventirads Core 2 deviennent incompatibles avec les cartes-mères Core i7 et inversement. Heureusement, les processeurs en version boîte sont fournis avec le radiateur adapté.

Un plus grand die, moins de transistors

Core i7 et Core 2Comme le Core 2 avant lui, le Core i7 « Bloomfield » est gravé en 45 nm et fait appel aux technologies du diélectrique high-k et des grilles métalliques. Il est également doté de quatre cœurs, mais contrairement à son grand frère, dont les déclinaisons quad-core sont en fait composées de deux dies dual-core juxtaposés dans un même package, le Nehalem est un quad-core natif : les quatre cœurs se trouvent sur un seul et unique die. Un rapide coup d’œil aux photos des dies révèle qu’Intel a conçu son processeur de manière à autoriser la fabrication de modèles dual-core ; il n’est donc pas impossible d’en voir apparaître à l’avenir, probablement en entrée de gamme, même si toutes les puces lancées aujourd’hui sont des quad-core.

Un Core i7 sans son dissipateur thermiqueIl semble que faire tenir quatre cœurs sur un seul die ne fait pas gagner tant de place que cela, et surtout que l’intégration du contrôleur de mémoire et du QPI se fait ressentir : alors que les Core 2 Quad faisaient 214 mm² (2 x 107 mm²), le die du Core i7 a en effet une taille de 263 mm². Étant donné que les versions 32 nm des puces sont déjà en développement (merci le cycle « tick-tock »), on peut supposer que la plus grande surface de dissipation du Core i7 pourra accueillir six à huit cores après le die shrink. Peut-être même s’agit-il là de la raison pour laquelle le package est si volumineux.

Taille du die des processeurs Intel quad-core
Modèle Gravure Taille Transistors
Core i7 45 nm 263 mm² 731 millions
Core 2 45 nm 2x 107 mm² 2 x 410 millions
Core 2 65 nm 2x 143 mm² 2 x 291 millions

Comme l’indique le tableau ci-dessus, le nombre de transistors a diminué, passant de 820 millions à 731 millions. Par ailleurs, le Core i7 possède quelques broches sur la face supérieure du die, mais celles-ci ne sont utilisées que lors de la production.

Les modèles

Pour l’instant, Intel ne commercialise que trois modèles de son nouveau processeur : le Core i7 920 à 2,66 GHz, le Core i7 940 à 2,93 GHz et enfin le Core i7 965 Extreme, cadencé à 3,20 GHz.

Modèle Fréquence QPI OPd Cache L3
Core i7 965 Extreme 3,20 GHz 6.4 GT/s oui 8 Mo
Core i7 940 2,93 GHz 4,8 GT/s non 8 Mo
Core i7 920 2,66 GHz 4,8 GT/s non 8 Mo

OPd = « Overspeed Protection désactivé »
GT/s = gigatransferts par seconde

QuickPath Interconnect

Quick Path InterconnectAvec l’architecture Nehalem, Intel dit enfin adieu à l’interface Front Side Bus : les Core i7 vont maintenant faire appel au tout nouveau QuickPath Interconnect pour communiquer avec le northbridge.

Sur les « petits » modèles de Core i7, c’est-à-dire le 940 et le 920, cette nouvelle interface offre une bande passante de 4,8 GT/s, ce qui correspond à une bande passante bidirectionnelle de 9 Go/s. Le Core i7 965 Extreme, quant à lui, dispose d’une connexion QPI de 6,4 GT/s (12,8 Go/s), soit exactement la même bande passante que le FSB des Core 2 à 400 MHz.

Par comparaison, le protocole HyperTransport d’AMD est capable de transmettre 25,6 Go/s à une fréquence de 3,20 GHz. Cependant, comme l’interface mémoire, grande consommatrice de bande passante, ne fait plus partie du northbridge mais est directement intégrée au processeur, le QuickPath Interconnect ne doit traiter que les données provenant des liens PCI-Express et du southbridge, lui aussi relié au northbridge via un lien PCI-Express. Pour les ordinateurs de bureau, cette pseudoréduction de la bande passante ne devrait donc pas avoir grand impact.

Autre innovation par rapport au vieux FSB, le QuickPath Interconnect permet la communication directe avec un autre processeur. Les performances s’en trouvent améliorées étant donné qu’auparavant, une telle communication n’était concevable que par un détour via le northbridge, nettement plus lent que le processeur. Le QPI permet donc d’envisager une possibilité fascinante : pour créer une carte-mère multiprocesseur, tout ce qu’un fabricant a à faire est d’y souder un deuxième socket ! Cet ajout est à la fois simple et peu coûteux vu que les processeurs communiquent directement entre eux au lieu de passer par le chipset. Les quatre processeurs virtuels fournis par l’HyperThreading apportent déjà de sérieux gains de performances à une bonne partie des logiciels actuels ; l’ajout d’un processeur supplémentaire, et donc de cœurs réels, est encore plus prometteur.

Notons que le FSB et ses multiplicateurs ne sont pas tout à fait morts : à l’intérieur du Core i7, ils continuent à gérer la vitesse d’horloge. Sa fréquence est de 133 MHz, ce qui signifie que les multiplicateurs sont plus élevés que ceux qui se trouvent sur les Core 2.