Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Introduction

Il y a un peu plus de dix ans, Intel proposait son Pentium 4 Extreme Edition à 3,4 GHz pour 1000 $. Personne n’aurait pu deviner qu’une décennie plus tard, le nouveau processeur très haut de gamme du fondeur aurait une fréquence de fonctionnement inférieure et n’atteindrait les 3,5 GHz qu’en mode Turbo. C’est pourtant ce que propose le Core i7-5960X.

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Nous savons aujourd’hui que les performances ne dépendent pas seulement des fréquences et nous avons affaire à un die nettement plus sophistiqué. Le Core i7-5960X dispose de huit cores et il gère l’Hyper-Threading pour un total de 16 threads. Chaque core dispose de 32 Ko de cache L1 et 256 Ko de cache L2. Il y a enfin un cache L3 partagé important de 20 Mo, soit 2,5 Mo par coeur. Comparativement au Pentium de 2004, le nouveau processeur gère aussi nettement plus de fonctionnalités puisqu’il intègre un contrôleur PCI-Express 3.0 de 40 lignes et un contrôleur mémoire DDR4 quatre canaux à 2 133 MT/s.

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2014 est l’année Haswell et comme la nouvelle déclinaison de l’architecture qui sort aujourd’hui est tournée vers les stations de travail et serveurs, elle est connue sous le nom de Haswell-E. Concrètement, cela se traduit par la présence de 24 lignes PCI-Express supplémentaires et un contrôleur DDR4. Le die perd aussi le GPU HD Graphics. Les personnes achetant leur station de travail ou leur configuration de jeu achèteront de toute façon une carte graphique dédiée. Il est donc préférable d’utiliser la place prise par l’IGP pour autre chose.

Malgré cette économie, le die a tout de même une surface de 355 mm2 et il dispose de 2,6 milliards de transistors, soit 15 fois plus que le Pentium 4 Extreme Edition de 2004. Il utilise une finesse de gravure de 22 nm et il a un TDP de 140 W. Il devrait aussi être vendu dans les 1 000 $.

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Core i7-5930K et i7-5820K

Lorsque nous testons un processeur à 1 000 $, nous avons l’habitude de préciser que les passionnés préfèrent généralement dépenser un peu moins et utiliser leur savoir pour overclocker la puce. En l’espèce, le Core i7-5960X est un processeur à huit cores et acheter le modèle en dessous demande de renoncer à deux cores et du cache supplémentaire.

Les jeux ne souffrent pas du passage de huit à six cores, surtout lorsqu’ils tournent sur l’architecture d’Intel et que la fréquence augmente. En conséquence, Le Core i7-5930K est un meilleur choix pour les joueurs désirant monter une configuration ultra haut de gamme. La puce dispose du même die que l’i7-5960X avec deux cores et 5 Mo de cache L3 désactivés. On retrouve le même contrôleur PCI-Express 3.0 et le même contrôleur mémoire. La fréquence monte aussi à 3,5 GHz avec un mode Turbo Boost à 3,7 GHz. Le Core i7-5930K sera vendu à environ 580 $, ce qui représente une économie de plus de 400 $ par rapport à l’i7-5960X.

Néanmoins, si cela reste trop cher, le Core i7-5820K est à 390 $. Il garde le même nombre de cores, le même cache et le même contrôleur mémoire que le Core i7-5930K. Il ne gère par contre que 28 lignes PCI-Express 3.0 au lieu de 40, ce qui n’est pas si grave, car cela permet des configurations à une ou deux cartes graphiques et même à trois cartes si AMD et NVIDIA certifient des systèmes x8/x8/x8. La puce est par contre moins rapide à 3,3 GHz avec un mode Turbo à 3,6 GHz.

Core i7-5000-Series Turbo Boost (GHz)

Horloge de base
Un core actif
Deux cores actifs
Trois cores actifs
Quatre cores actifs
Cinq cores actifs
Six cores actifs
Sept cores actifs
Huit cores actifs
Core i7-5960X

3.0

3.5

3.5

3.3

3.3

3.3

3.3

3.3

3.3

Core i7-5930K

3.5

3.7

3.7

3.6

3.6

3.6

3.6

x

x

Core i7-5820K

3.3

3.6

3.6

3.4

3.4

3.4

3.4

x

x

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Un trio pour passionnés

Les trois modèles testés sont des puces Extreme Edition ou des modèles K, ce qui signifie que le coefficient multiplicateur est débloqué. Intel utilise aussi un alliage métallique entre le die et le dissipateur thermique du packaging, ce qui accroît les possibilités d’augmentation de la tension. C’est un changement bienvenu par rapport aux Haswell de gammes inférieures qui utilisent un alliage moins efficace et qui a vite limité l’augmentation de la tension avec nos systèmes de refroidissement à air et à eau.

Cela suscite d’ailleurs l’enthousiasme des fabricants. Nous avons reçu un gros ventirad Noctua NH-D15 et le système à eau d’Intel, le BXRTS2011LC. G.Skill nous a fourni des modules de DDR4-3000 disposant d’un CAS de 15 et ASRock et MSI nous ont envoyé des cartes mères LGA 2011-3 impressionnantes.

X99, LGA 2011-3 et DDR4 : préparez-vous à une grosse mise à jour

L’Haswell-E demande beaucoup de nouveaux composants. Sorti avec les Core i7-3960X (Sandy Bridge-E) il y a presque trois ans, le Socket LGA 2011 a fait son temps et l’arrivée de la DDR4 rompt la compatibilité. Physiquement, les deux Socket ont le même nombre de pins, mais Intel a fait en sorte qu’un modèle LGA 2011 ne puisse pas être inséré dans un Socket LGA 2011-3 et vice-versa. Il faut donc une carte mère X99 pour utiliser les Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K. 

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La bonne nouvelle est que le même nombre de pins et la surface identique entre le LGA 2011 et le LGA 2011-3 signifie que les systèmes de refroidissement conçus pour l’un sont compatibles avec l’autre. Il faut juste s’assurer qu’ils peuvent gérer les 140 W des Haswell-E, les processeurs d’anciennes générations tournant autour de 130 W habituellement.

Image 6 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820KX99 Express : un contrôleur avec des fonctionnalités connues

L’évolution des chipsets d’Intel est lente. Le CPU intègre de plus en plus de fonctionnalités et le chipset à moins de choses à prendre en charge et le peu qu’il a ne change pas souvent. Le X99 n’est pas révolutionnaire, mais le X79 était si vieux que le nouveau modèle apporte des standards modernes.

Le X99 dispose de 14 ports USB, dont six USB 3.0, un port Gigabit Ethernet, un circuit HD Audio et huit lignes PCI-Express 2.0 pour des périphériques et autres cartes soeurs. Enfin, l’avancée la plus notoire est la présence de 10 ports SATA 6 Gb/s.

Le problème est qu’Intel continue de lier le chipset au processeur à l’aide d’une connexion DMI 2.0 à quatre voies. Le débit de 2 Go/s dans les deux sens est facile à saturer. Heureusement que les deux premiers processeurs offrent plein de lignes PCI-Express pour les cartes graphiques, les SSD et les 10 ports Gigabit Ethernet.

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DDR4 : les raisons derrière la nouvelle mémoire

Les contrôleurs mémoires multicanaux d’aujourd’hui sont rarement des goulots d’étranglement, à moins d’utiliser un circuit graphique intégré. Les Ivy Bridge-E géraient jusqu’à quatre canaux de DDR3 en 1 866 MT/s et cela offrait un débit généreux de 40 Go/s. Pourquoi Intel est-il passé à la DDR4 ?

Avec l’arrivée des nouveaux produits d’Intel sur les marchés des serveurs et mobiles, les bénéfices de la DDR4 se font ressentir. Une tension de 1,2 V tire la consommation vers le bas, comparativement aux modules de DDR3 de 1,5 V utilisés auparavant. Dans une configuration pour entreprise intégrant plusieurs Haswell-EP cette baisse de la tension offre des économies d’énergie importante.

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Les fondeurs utilisent aussi des finesses de gravure plus grandes pour les modules de DDR4 afin d’augmenter leur capacité. Les joueurs devraient se contenter de 32 Go à 64 Go étalés sur les huit slots, mais les serveurs devraient aller plus loin.

La DDR4 ouvre aussi la voie à des débits supérieurs puisque l’on passe à 2 133 MT/s. Les temps de latence restent pour l’instant élevés et il n’y a donc pas beaucoup de différence entre un Core i7-4960X utilisant de la DDR3-1866 et un Core i7-5930K avec de la DDR4-2133 sous le logiciel de benchmark de SiSoftware qui mesure la bande passante mémoire.

La différence la plus importante porte sur les mises à jour incessantes du firmware que nous avons dû subir dans nos laboratoires dans le but d’améliorer la compatibilité des cartes mères avec les modules de DDR4. Certaines configurations ne démarrent pas tandis que d’autres ont du mal à dépasser les 2 666 MT/s, ce qui demande de passer le BCLK de 100 MHz à 125 MHz. Enfin, les options 2 800 MT/s et 3 000 MT/s sont toujours instables. Au final, la DDR4 oblige les passionnés à attendre une meilleure compatibilité ou être très vigilants lorsqu’ils choisissent leur configuration.

Protocole de test des Core i7-5960X i7-5930K et i7-5820K

Test Hardware
ProcessorsIntel Core i7-5960X (Haswell-E) Eight cores, 3.0 GHz (30 * 100 MHz), LGA 2011-3, 20 MB Shared L3 Cache, Hyper-Threading enabled, Turbo Boost enabled, Power-savings enabled

Intel Core i7-5930K (Haswell-E) Six cores, 3.5 GHz (35 * 100 MHz), LGA 2011-3, 15 MB Shared L3 Cache, Hyper-Threading enabled, Turbo Boost enabled, Power-savings enabled

Intel Core i7-5820K (Haswell-E) Six cores, 3.3 GHz (33 * 100 MHz), LGA 2011-3, 15 MB Shared L3 Cache, Hyper-Threading enabled, Turbo Boost enabled, Power-savings enabled

Intel Xeon E5-2687W v2 (Ivy Bridge-EP) Eight cores, 3.4 GHz (34 * 100 MHz), LGA 2011, 25 MB Shared L3 Cache, Hyper-Threading enabled, Turbo Boost enabled, Power-savings enabled

Intel Core i7-4960X (Ivy Bridge-E) Six cores, 3.6 GHz (36 * 100 MHz), LGA 2011, 15 MB Shared L3 Cache, Hyper-Threading enabled, Turbo Boost enabled, Power-savings enabled

Intel Core i7-3970X (Sandy Bridge-E) Six cores, 3.5 GHz (35 * 100 MHz), LGA 2011, 15 MB Shared L3 Cache, Hyper-Threading enabled, Turbo Boost enabled, Power-savings enabled

Intel Core i7-4790K (Haswell) Four cores, 4.0 GHz (40 * 100 MHz), LGA 1150, 8 MB Shared L3, Hyper-Threading enabled, Turbo Boost enabled, Power-savings enabled
MotherboardASRock X99 WS (LGA 2011-3) Intel X99 Express, BIOS 1.18

MSI X79A-GD45 Plus (LGA 2011) Intel X79 Express, BIOS 17.8

MSI Z97 Gaming 7 (LGA 1150) Intel Z97 Express, BIOS 1.5
Memory
G.Skill 16 GB (4 x 4 GB) DDR4-3000, F4-3000C15Q-16GRR @ DDR3-2133 at 1.2 V (for stock run tests)

G.Skill 16 GB (4 x 4 GB) DDR3-2133, F3-17000CL9Q-16GBXM @ DDR3-1866 and -1600 at 1.5 V (for stock run tests)
Hard Drive
Samsung 840 Pro 256 GB, SATA 6 Gb/s
Graphics
Nvidia GeForce GTX Titan 6 GB
Power Supply
Corsair AX860i, 80 PLUS Platinum, 860 W
Heat Sink
Noctua NH-D15, Fan set to 100% duty cycle
System Software And Drivers
Operating System
Windows 8.1 Professional x64
DirectX
DirectX 11
Graphics DriverNvidia GeForce Release 340.52


Image 9 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820KImage 10 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Intel est sorti du marché des cartes mères. Nous avons donc travaillé avec ASRock et sa carte X99 WS. MSI nous a aussi apporté son soutien en nous envoyant plusieurs cartes X99 SLI Plus. Noctua nous a permis de standardiser nos tests grâce à son ventirad NH-D15 qui est compatible avec le LGA 2011-3 et G.Skill nous a aidés avec nos problèmes de mémoire durant les premiers tests. Enfin, nous avons gardé l’alimentation Corsair AX860i, le SSD Samsung 840 Pro et la GeForce GTX Titan de nos anciens tests

Image 11 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Benchmark Configuration
Adobe Creative Suite
Adobe After Effects CCVersion 12.0.0.404 x64: Create Video which includes three Streams, 210 Frames, Render Multiple Frames Simultaneosly
Adobe Photoshop CCVersion 14.0 x64: Filter 15.7 MB TIF Image: Radial Blur, Shape Blur, Median, Polar Coordinates
Adobe Premeire Pro CCVersion 7.0.0, 6.61 GB MXF Project to H.264 to H.264 Blu-ray, Output 1920×1080, Maximum Quality
Audio/Video Encoding
iTunesVersion 11.0.4.4 x64: Audio CD (Terminator II SE), 53 minutes, default AAC format 
LAME MP3Version 3.98.3: Audio CD “Terminator II SE”, 53 min, convert WAV to MP3 audio format, Command: -b 160 –nores (160 Kb/s)
HandBrake CLIVersion: 0.9.9: Video from Canon EOS 7D (1920×1080, 25 FPS) 1 Minutes 22 Seconds
Audio: PCM-S16, 48,000 Hz, Two-Channel, to Video: AVC1 Audio: AAC (High Profile)
TotalCode Studio 2.5Version: 2.5.0.10677: MPEG-2 to H.264, MainConcept H.264/AVC Codec, 28 sec HDTV 1920×1080 (MPEG-2), Audio: MPEG-2 (44.1 kHz, 2 Channel, 16-Bit, 224 Kb/s), Codec: H.264 Pro, Mode: PAL 50i (25 FPS), Profile: H.264 BD HDMV
Productivity
ABBYY FineReaderVersion 11.0.102.583: Read PDF save to Doc, Source: Political Economy (J. Broadhurst 1842) 111 Pages
Adobe Acrobat XIVersion 11.0.0: Print PDF from 115 Page PowerPoint, 128-bit RC4 Encryption
Autodesk 3ds Max 2012 and 2013
Version 14.0 x64: Space Flyby Mentalray, 248 Frames, 1440×1080
BlenderVersion: 2.68a, Cycles Engine, Syntax blender -b thg.blend -f 1, 1920×1080, 8x Anti-Aliasing, Render THG.blend frame 1
Visual Studio 2010Version 10.0, Compile Google Chrome, Scripted
File Compression
WinZipVersion 18.0 Pro: THG-Workload (1.3 GB) to ZIP, command line switches “-a -ez -p -r”
WinRARVersion 5.0: THG-Workload (1.3 GB) to RAR, command line switches “winrar a -r -m3”
7-ZipVersion 9.30 Alpha: THG-Workload (1.3 GB) to .7z, command line switches “a -t7z -r -m0=LZMA2 -mx=5”
Synthetic Benchmarks and Settings
3DMark 11
Version: 1.0.5
PCMark 8
Version: 2.0, Creative (Conventional)

Résultats synthétiques

Image 12 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Les barres noires représentent les performances graphiques qui sont nettement influencées par le GPU sous Futuremark. Vu qu’elle ne change pas, les résultats sont quasiment identiques. La barre rouge représente le score global sous 3DMark et elle est influencée par la carte graphique et le reste de la plateforme. Enfin, la barre bleue représente les performances CPU lors des calculs portant sur la physique des jeux.

Malgré une fréquence moins élevée, le processeur à huit cores domine, suivi des modèles à six cores. La fréquence du Core i7-4790K est si élevée que la puce arrive presque à surpasser le Core i7-5820K.

Image 13 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le benchmark utilise plusieurs fonctions OpenCL et au final, quel que soit le nombre de cores ou l’optimisation apportée au multithreading, le GPU reste le facteur le plus déterminant. Le Core i7-4990K n’a que quatre coeurs, mais sa fréquence rapide le propulse en haut du tableau. Les Haswell-E sont proches les uns des autres et du Core i7-4960X.

Image 14 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le jeu d’échecs Fritz est un meilleur indicateur des performances en multithreading. Les deux processeurs à huit cores mènent la danse, suivi des quatre hexacores. Le Haswell Refresh Core i7-4790K est dernier.

Image 15 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

La gestion de l’AES-NI permet aux nouveaux CPU de traiter les opérations de chiffrement et déchiffrement dès que le sous-système mémoire envoie les instructions. Sans surprise, le couple Core i7-DDR4 est le plus rapide suivi de l’Ivy Bridge-EP Xeon E5. L’architecture Haswell permet des opérations de 256 bits grâce à un jeu d’instructions AVX2, ce qui explique la multiplication par deux des performances.

Image 16 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le benchmark mémoire mesure la bande passante offerte par chaque processeur. Comme annoncé par Intel, les Haswell-E gèrent de la DDR4-2133. Les Xeon E5 gèrent de la DDR3-1866, tout comme le Core i7-4960X. Le Core i7-3970X descend à de la DDR3-1300 et le Core i7-4970K est handicapé par le fait qu’il utilise deux fois moins de canaux mémoires.

Résultats en situations réelles

Content Creation 

Le Core i7-5960X prend la deuxième place de notre test 3ds Max, uniquement parce que le Xeon E5-2687W v2 est un monstre à huit cores tournant à 3,4 GHz et montant jusqu’à 4 GHz, mais il est vendu à 2 000 $, le double du 5960X. La perte de deux cores fait tomber le 5930K à la troisième place tandis que le 5820K est derrière le Core i7-4960K. Bref, du haut de ses 340 $, le Core i7-4790K n’a pas à rougir, même s’il y a des fois où les six cores du 5820K lui permettent de prendre la tête.

Blender récompense la présence de plusieurs cores. Les deux modèles à huit cores excellent et le Core i7-5960X prend tout juste la tête en raison de son architecture Haswell supérieure à l’Ivy Bridge. Les Haswell-E à six cores prennent les troisièmes et quatrièmes places. Les Haswell-E devancent donc les Ivy Bridge-E et les Sandy Bridge-E. Le Haswell à quatre cores arrive en bas du classement.

Le logiciel d’édition de vidéo de Sony est accéléré par notre GeForce GTX Titan et l’optimisation OpenCL bouleverse donc les résultats. Les processeurs se tiennent dans un mouchoir de poche et les Haswell-E commencent à la troisième place. Ce test est principalement limité par la carte graphique et il faut un processeur nettement plus lent pour commencer à réellement ralentir les rendus.

Adobe CC

Les cores ont un impact moins important sous Premiere Pro que sous Blender. Notre Xeon arrive en première position, mais l’autre processeur à huit cores prend la quatrième place, principalement parce qu’il utilise une fréquence plus lente de 3 GHz. Le 5930K avec ses 3,5 GHz prend donc la deuxième place.

After Effect profite principalement des fréquences du Xeon et de l’architecture Haswell-E ensuite. Les autres processeurs à six cores sont devant le Core i7-4790K, ce qui montre que le logiciel est optimisé pour la gestion de plusieurs cores.

Notre benchmark Photoshop comporte deux tests distincts : l’un mesurant les performances en multithreading, l’autre optimisé OpenCL. Le premier, en rouge, profite des processeurs à huit et six cores. L’autre est plus aléatoire. Le fait que le Core i7-4990K soit en tête signifie qu’un petit nombre de cores rapides suffit à nourrir la GeForce GTX Titan plus facilement qu’une architecture lente et massive.

Productivity And Media Encoding

LAME et iTunes sont les deux tests en simple thread et les deux assomment le Core i7-5960X en raison de son mode Turbo relativement modeste. Les 3,7 GHz du Core i7-5930K lui permettent de finir au milieu et le Core i7-4790K est intouchable du haut de ses 4,4 GHz. Les logiciels en simple thread sont néanmoins tellement dépassés.

TotalCode Studio nous rappelle que les processeurs à huit cores excellent sous les bonnes conditions. Et si vous êtes prêt à dépenser 1 000 $ pour un processeur, vous utilisez sans doute des applications qui en tirent parti comme Visual Studio. Les Haswell-E occupent trois des quatre premières places sous ce test et ils sont seulement devancés par le Xeon à huit cores. Si vous compilez de gros projets, le gain de temps apporté par le Core i7-5820K comparativement à un Core i7-4790K peut facilement justifier la différence de prix.

FineReader est optimisé pour les processeurs à multiple core et les résultats le montrent bien. Sous HandBrake, le Core i7-5960X à 1 000 $ égale le Xeon à 2 000 $. L’architecture Haswell permet aux trois processeurs d’aujourd’hui de prendre le dessus sur les architectures Ivy Bridge-E et Sandy Bridge-E.

Compression

WinZip raconte une histoire maintenant connue. Les processeurs à huit cores sont les plus rapides parce que le logiciel est bien parallélisé, suivi des processeurs à six cores et enfin à quatre cores qui ont des performances assez moyennes.

WinRAR est moins favorable au parallélisme, ce qui est favorable aux hautes fréquences du Core i7-4790K. 7-Zip départage tout le monde en montrant que même avec des fréquences plus basses et un logiciel peu parallélisé, un processeur à huit cores apporte des gains notables.

Battlefield 4, Grid 2 et Metro: Last Light

Battlefield 4

Battlefield 4 nous donne un bel aperçu de ce que l’on peut attendre. Les Core i7-5820K et i7-5930K prennent les premières et deuxièmes places. Plus surprenant, le Core i7-4990K arrive en dernière position. Dans ce cas précis, les gros caches L3 ont donné l’avantage par rapport à la fréquence plus élevée.

Grid 2

On aurait pu penser que la grande dépendance du jeu sur la mémoire et le processeur aurait bousculé les résultats, mais tous ces processeurs arrivent à facilement nourrir une GeForce GTX Titan. Le Core i7-5820K prend une nouvelle fois la première place suivie du Core i7-4790K. Bref, il n’y a pas besoin de dépenser des folies en processeur pour monter sa machine de jeu et il est préférable d’investir dans ses processeurs graphiques.

Metro: Last Light

Même si Metro montre avant tout les performances du GPU, on ne peut s’empêcher de noter la première position du Core i7-5820K. Les Core i7-4790K et 5930K sont à peine plus performants que les autres processeurs Extreme Edition ou le Xeon à 2 000 $.

Thief, Tomb Raider et WoW

Thief

Le Core i7-5820K arrive en haut du classement suivi du Core i7-4790K. Tous les CPU sont suffisamment rapides pour alimenter une GeForce GTX Titan.

Tomb Raider

Les résultats sont tellement proches les uns des autres qu’il est impossible de vraiment départager les processeurs. Sous ce test, le Core i7-4790K est devant le 5820K et l’i7-3970X prend la première place.

World of Warcraft

Le Core i7-5820K prend une nouvelle fois la tête et le 4790K n’est pas loin derrière. Encore une fois, les résultats sont proches les uns des autres. Les basses fréquences du Core i7-5960X sont sans doute ce qui l’handicape le plus dans les jeux.

Analyse de la consommation : équipement et fréquences par défaut

Tests et équipements de mesure

Nous avons retiré les câbles d’alimentation de leur gaine et nous avons modifié la carte mère pour pouvoir mesurer la consommation directement sur la carte. Il s’agit du même protocole que nous utilisons pour nos tests de cartes graphiques. Nous faisons aussi appel à un oscilloscope HAMEG HMO 3054 à quatre canaux.

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Nous mesurons la consommation au niveau du connecteur d’alimentation de la carte mère et au niveau du régulateur de tension. Pour la première fois, cela permet de quantifier les pertes de courant entre les deux qui peuvent prendre des proportions importantes en overclocking.

Power Measurement Platform
System
Intel Core i7-5960X
MSI X99 Gaming 7
16 GB G.Skill Ripjaws DDR4-2666 (4 x 4 GB)
Samsung 850 EVO 512 GB
Raijintek Water Cooling
be quiet! Dark Power Pro 1200 W
Microcool Banchetto 101
Method
No Contact Current Measurement at All Rails
Direct voltage measurement
IR real-time monitoring
Equipment
1 x HAMEG HMO 3054, 500 MHz four-channel oscilloscope with data logger
4 x HAMEG HZO50 current probe
4 x HAMEG HZ355 (10:1 probe, 500 MHz)
1 x HAMEG HMC 8012 DSO with data logger
1 x Optris PI450 80 Hz Infrared Camera + PI Connect

Mesures avec le capteur à infrarouge Optris PI450

Image 18 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le PI450 offre des images thermiques en temps réel à 80 Hz. Elles sont envoyées à l’aide d’un câble USB connecté à un système indépendant de celui testé et qui nous a permis de faire une vidéo du benchmark. La sensibilité thermique minimum perçue est de 40 mK, ce qui permet de mesurer des petits changements de température.

Afin de pouvoir mieux overclocker notre CPU, nous utilisons un système de refroidissement à eau de Raijinktek et nous en avons profité pour aussi mesurer la température de l’eau.

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Image 20 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Nous avons enfin utilisé le Banchetto 101 qui nous permet de placer la carte mère verticalement afin de prendre des photos de l’arrière du Socket. Nous avons pris 20 minutes de vidéo que nous avons ensuite accéléré pour obtenir un montage de 2 minutes couvrant les régulateurs de tension, l’arrière de la carte, la génération et le transfert de chaleur.

Image 21 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Intel Core i7-5960X à 3 GHz avec Turbo

Penchons-nous d’abord sur la tension au core qui est fournie par le régulateur de tension, car elle détermine la consommation de la puce et la chaleur qu’elle va dégager. La moyenne est à 1 V, ce qui est légèrement plus élevé que le paramètre de la carte mère, mais vu que les cores tournent à 3,2 GHz, cela n’est pas choquant.

Image 22 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Nous allons maintenant nous pencher sur la consommation et comparer les valeurs au niveau du régulateur de la tension et au niveau de l’entrée de la carte mère. Cela nous permet de connaître la consommation perdue avant qu’elle n’arrive au CPU.

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Le processeur à huit cores est intéressant avec une consommation de 15 W au repos (19 W si l’on compte les pertes au niveau des régulateurs) et 93 W en charge (106 W en comptant les pertes).

Consommation
Moyenne au repos
Maximum en charge
Moyenne en charge
CPU 12 V19 W
122 W
106 W
CPU Package
15 W
96 W
93 W
Pertes au niveau du régulateur de tension4 W
26 W
13 W

Le système de refroidissement à eau permet de maintenir des températures basses. Le Socket reste à 32 °C et le core est en moyenne à 27 °C, ce qui est seulement cinq degrés de plus que la température ambiante. Les résultats ne changent pas en charge.

Image 24 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 25 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Voici la vidéo montrant les changements de température.

Temperature
Repos
Maximum en charge
Moyenne en charge
Core
27 °C
44 °C
41 °C
Package
27 °C
45 °C

Eau (entrée / sortie)
24 °C / 27 °C
31 °C

Régulateur de tension
34 °C
44 °C

La question est maintenant de savoir ce qu’il advient du CPU lorsqu’il est overclocké.

Pour un processeur à 8 cores tournant à 3,2 GHz, 93 W en charge (106 W si on compte les pertes) est intéressant. Si l’on prend en compte le rapport consommation – performance, Intel a fait des progrès.

Analyse de la consommation : 3,5 GHz à 8 cores et 6 cores

Intel Core i7-5960X à 3,5 GHz à 8 cores

La tension du core passe maintenant à une moyenne de 1,066 V. Nous n’avons pas changé manuellement la tension au niveau du BIOS, mais avons gardé les paramètres automatiques.

Image 26 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Nous comparons les valeurs au niveau des régulateurs de tension et au niveau de l’entrée de la carte mère pour déterminer les pertes.

Image 27 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

À 18 W au repos (22 W en comptant les pertes) et à 108 W en charge (121 W en comptant les pertes) pour tous les cores à 3,5 GHz, le processeur a des valeurs honorables. Une perte de seulement 13 W est insignifiante au regard des performances.

Consommation
Moyenne au repos
Maximum en charge
Moyenne en charge
CPU 12 V
22 W
141 W
121 W
CPU Package
18 W
110 W
108 W
Pertes au niveau du régulateur de tension
4 W
31 W
13 W

Voici les températures lors des calculs intensifs.

Image 28 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 29 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Voici la vidéo:

Temperature
ReposMaximum en charge
Moyenne en charge
Core
27 °C
53 °C
45 °C
Package
29 °C
46 °C

Eau (entrée / sortie)
24 °C / 27 °C
32 °C

Régulateur de tension
34 °C
47 °C

Intel Core i7-5960X à 3,5 GHz à 6 cores

Nous ne pouvions pas utiliser un Core i7-5930K au moment de nos mesures. Nous avons donc désactivé deux cores sur le Core i7-5960X depuis le BIOS et nous avons ajusté le mode Turbo à des niveaux identiques au Core i7-5930K. Les deux processeurs étaient donc identiques à l’exception de la quantité de cache L3.

La tension augmente un tout petit peu plus pour atteindre 1,072 V en raison de la plus haute fréquence du Turbo Boost.

Image 30 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Une nouvelle fois, nous calculons la différence entre la tension à l’entrée de la carte mère et celle au niveau des régulateurs de tension.

Image 31 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

À 16 W au repos (20 W en comptant les pertes) et 84 W en charge (94 W en comptant les pertes), le modèle à six cores offre de sérieuses économies et il semble être une bien meilleure alternative pour ceux qui ne comptent pas en faire un usage professionnel.

Consommation
Moyenne au repos
Maximum en charge
Moyenne en charge
CPU 12 V In
20 W
113 W
94 W
CPU Package
16 W
86 W
84 W
Pertes au niveau du régulateur de tension
4 W
27 W
10 W

Voici les températures lors de calculs intensifs.

Image 32 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Temperature
Repos
Maximum en charge
Moyenne en charge
Core
27 °C
48 °C
43 °C
Package
28 °C
43 °C

Eau (entrée / sortie)
24 °C / 27 °C
31 °C

Régulateur de tension
33 °C
44 °C

À 3,5 GHz, les deux versions sont impressionnantes, surtout la version à six cores qui est une bonne base pour les configurations de jeux pour passionnés et qui peut être refroidie à l’aide d’un système à air.

Analyse de la consommation : 4 GHz à 8 cores et 6 cores

Core i7-5960X à 4 GHz à 8 cores

La tension au core est à 1,110 V. Nous avons optimisés les valeurs manuellement pour limiter les températures et la consommation.

Image 33 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 34 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

La consommation au repos est identique au modèle à 3,5 GHz puisqu’elle atteint 18 W (22 W en comptant les pertes), mais elle passe à 124 W (126 W en comptant les pertes) en charge. Le modèle à 8 cores commence donc à pousser l’enveloppe thermique, mais les valeurs reste quand même raisonnable au regard des performances offertes.

Consommation
Moyenne au reposMaximum en chargeMoyenne en charge
CPU 12V
22 W
165 W
146 W
CPU Package
18 W
128 W
124 W
Pertes au niveau du régulateur de tension
4 W
43 W
23 W

Image 35 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 36 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Temperature
Repos
Maximum en chargeMoyenne en charge
Core
27 °C
57 °C
48 °C
Package
29 °C
48 °C

Eau (entrée / sortie)
24 °C / 27 °C
32 °C

Régulateur de tension
34 °C
47 °C

Intel Core i7-5960X à 4 GHz à 6 cores

À 1,100 V la différence avec la version 8 cores est à peine visible.

Image 37 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 38 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

La consommation est à 17 W au repos (21 W si on compte les pertes) et 101 W en charge (115 W avec pertes), ce qui le place bien en dessous de la version 8 cores.

Consommation
Moyenne au reposMaximum en chargeMoyenne en charge
CPU 12V
21 W
137 W
115 W
CPU Package
17 W
105 W
101 W
Régulateur de tension
4 W
32 W
14 W

Image 39 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Temperature
Repos
Maximum en chargeMoyenne en charge
Core
27 °C
53 °C
46 °C
Package
28 °C
44 °C

eau (entrée / sortie)
24 °C / 27 °C
31 °C

Regulateur de tension
34 °C
45 °C

Les deux modèles ont une consommation qui augmente d’environ 20 W et des pertes qui sont de plus en plus prononcées. Les consommations commencent à être élevées, mais un système à air reste envisageable. Le modèle à huit core demandera tout de même un ventirad haut de gamme avec un très bon flux d’air.

Analyse de la consommation : 4,5 GHz à 8 cores et 6 cores

Intel Core i7-5960X à 4,5 GHz à 8 coress

La moyenne est à 1,319 V avec un paramètre BIOS de 1,195 V.

Image 40 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 41 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

19 W au repos (24 W avec les pertes) est correct, mais 195 W en charge représente une augmentation de 70 W pour seulement 500 MHz de plus, ce qui montre que le CPU commence à atteindre ses limites. Les pertes au niveau du régulateur de tension ont aussi doublé.

Consommation
Moyenne au reposMaximum en chargeMoyenne en charge
CPU 12V
24 W
280 W
240 W
CPU Package
19 W
195 W
192 W
Pertes au niveau du régulateur de tension
5 W
85 W
48 W

Les variations de température montrent que la gestion de l’alimentation devient plus difficile. La fréquence de 4,5 GHz est difficilement maintenue et varie souvent entre 4,3 GHz et 4,5 GHz pendant les tests.

Image 42 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 43 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Temperature
Repos
Maximum en chargeMoyenne en charge
Core
27 °C
87 °C
75 °C
Package
29 °C
66 °C

Eau (entrée / sortie)
24 °C / 28 °C
38 °C

Régulateur de tension
34 °C
67 °C

Intel Core i7-5960X à 4,5 GHz à 6 cores

La tension moyenne de 1,319 V est identique à celle du modèle à huit cores, ce qui nous a surpris. Si le paramètre est abaissé dans le BIOS, le CPU n’est pas stable.

Image 44 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 45 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

On retrouve les 17 W au repos (21 W en comptant les pertes) que l’on avait à 4 GHz, mais en charge, on gagne 50 W de plus (60 W en comptant les pertes) pour atteindre 154 W. C’est presque aussi mauvais que la version à 8 cores.

Consommation
Moyenne au reposMaximum en chargeMoyenne en charge
CPU 12V
21 W
214 W
175 W
Package
17 W
154 W
150 W
Pertes au niveau du régulateur de tension
4 W
60 W
25 W

Les températures sont plus raisonnables que sous la configuration à huit cores, mais un système de refroidissement à air n’est plus vraiment réaliste et il faut passer par un système à eau.

Image 46 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Temperature
ReposMaximum en chargeMoyenne en charge
Core
27 °C
82 °C
68 °C
Package
29 °C
55 °C

Eau (entrée / sortie)
24 °C / 28 °C
36 °C

Régulateur de tension34 °C
54 °C

L’explosion de la consommation pousse le système de refroidissement dans ses retranchements et si une version à six cores peut gérer ces fréquences, le CPU est instable à huit cores.

Analyse de la consommation à 4,8 GHz

Intel Core i7-5960X à 4,8 GHz à 8 cores

Vu les résultats à 4,5 GHz, ce n’est pas une surprise d’apprendre qu’il n’y a plus beaucoup de marge. Nous avons donc décidé de faire un dernier essai à 4,8 GHz avec huit cores. Vu qu’il faut pousser la tension du core à 1,4 V, nous avons décidé de ne pas prendre trop de risque et de ne lancer le test qu’une seule fois avec huit cores.

Image 47 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 48 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K
La tension au core tourne à 1,38 V avec un paramètre BIOS à 1,315 V, ce qui montre que l’on a atteint la limite du processeur.

Image 49 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Les fluctuations de consommation sont extrêmes et montrent que le processeur ne peut pas aller plus loin. Même au repos, la haute tension fait des ravages. La consommation en charge augmente, mais les 300 MHz de plus sont moins sévères que l’on aurait pu le penser. Il faut néanmoins prendre en compte que le processeur modifie ses fréquences de 10 % à 12 % pour tenir le coup et que les pertes sont très importantes. Bref, pas question d’aller plus loin avec un système à eau.

Consommation
Moyenne au reposMaximum en chargeMoyenne en charge
CPU 12V
27 W
302 W
250 W
CPU Package
21 W
218 W
206 W
Pertes au niveau du régulateur de tension
6 W
84 W
44 W


La température du processeur explose. L’eau est à 38 ºC, ce qui est déjà impressionnant et les ventilateurs sont au maximum. La température du core plafonne à 88 ºC ce qui sera la limite pour la puce.


Image 50 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Image 51 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Temperature
Repos
Maximum en chargeMoyenne en charge
Core
28 °C
88 °C
78 °C
Package
29 °C
68 °C

Eau (entrée / sortie)
24 °C / 28 °C
38 °C

Régulateur de tension
34 °C
69 °C

Comparaisons

Nous avons résumé nos données dans le graphe ci-dessous qui montre une chose : l’overclocking des puces d’Intel est facile jusqu’à 4 GHz. Entre 4 GHz et 4,5 GHz, la consommation et les températures augmentent de façon importante. Au-delà, il est possible de les endommager avec un système de refroidissement à air et les fréquences sont difficilement maintenues à long terme. À 4,8 GHz, le CPU atteint ses limites et refuse d’aller plus loin.

Image 52 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Un système de refroidissement à eau fonctionne bien entre 4,0 GHz et 4,2 GHz. Au-delà, le problème n’est pas le refroidissement, mais la puce en elle-même. En usage quotidien, nous recommandons de ne pas dépasser les 4,2 GHz.

Image 53 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Consommation de la DDR4

DDR4 2 133 – 32 Go Crucial Value RAM (Micron)

Nous commencerons par la version qui n’a pas été overclockée et qui tourne à une fréquence de 2 133 MHz. Elle n’a pas de dissipateur et sa tension est à 1,2 V, ce qui représente une économie importante comparativement à un modèle similaire en DDR3L.

Image 54 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Au repos, on mesure 32 °C à l’endroit le plus chaud, ce qui reste correct.

Image 55 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

En charge, la température monte à 37 °C, ce qui est une bonne moyenne.

Image 56 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Consommation : Crucial DDR4-2133
32 GB (4 modules)
11.85 W
16 GB (2 modules)
5.94 W
8 GB (1 module)
2.98 W
4 GB (Information du constructeur)
1.49 W

DDR4 2 666 – 16 Go G.Skill Ripjaws

On utilise maintenant une fréquence plus élevée et un dissipateur, mais la tension reste à 1,2 V.

Image 57 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Au repos, on mesure 28 °C après 20 minutes de test, ce qui est 4 °C de moins.

Image 58 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

En charge, la température atteint 33 °C, ce qui est 4 °C de moins aussi.

Image 59 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Consommation : G.Skill Ripjaws DDR4-2666
16 GB (4 modules)
6.14 W
8 GB (2 modules)
3.06 W
4 GB (1 module)
1.52 W

DDR4 2 800 – 16 Go Corsair Vengeance

La fréquence augmente, mais la tension reste identique. Malheureusement, le profil XML change le BCLK dans le BIOS pour le passer de 100 à 131, ce qui modifie la fréquence du processeur.

Image 60 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

On atteint encore 28 °C au repos.

Image 61 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

On reste à 32 °C en charge, malgré la fréquence plus élevée, sans doute grâce au dissipateur et de meilleurs modules de RAM.

Image 62 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Il n’y a donc pas de différence entre la DDR4 2 800 et la DDR4 2 666.

Consommation : Corsair Vengeance DDR4-2800
16 GB (4 modules)
6.09 W
8 GB (2 modules)
3.03 W
4 GB (1 module)
1.51 W

La nouvelle DDR4 réduit grandement la consommation, même à des fréquences plus élevées. Selon les modèles, la consommation baisse de 25 % à 40 %, comparativement à de la DDR3.

Consommation en général

Image 63 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le Core i7-3970X est le premier CPU LGA 2011 a avoir dépassé les 150 W et il reste en tête du classement. L’Ivy Bridge-E, plus rapide, réduit la consommation de façon significative. Les Haswell-E ont un nivewau de consommation similaire, mais de bien meilleures performances. Le Core i7-4790K reste celui qui consomme le moins, mais cela se fait au détriment des performances.

Image 64 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le Core i7-5960X a la moyenne la plus basse des CPU récents, mais le Core i7-4790K fait mieux, mais pas beaucoup mieux, malgré le fait que son TDP officiel est 52 W inférieur aux Haswell-E.

Image 65 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le Pentium G3258 a mis trois heures. Les autres ont mis moitié moins. Le Core i7-5960X est le plus rapide, malgré ses fréquences à 3 GHz.

Image 66 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Le Core i7-4790K a le meilleur rapport performance-consommation, ce qui n’est pas une surprise. Il est rapide et demande peu d’énergie. Les produits plus haut de gamme privilégie les performances, comme le montre le Core i7-5960X.

Conclusion : Intel continue de séduire les passionnés

Image 67 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Il y a un an, l’Ivy Bridge-E était décevants. Le Core i7-4960X n’offrait pas grand chose par rapport au Core i7-3970X et le vieux chipset X79 était complètement dépassé par le Z87 des Haswell qui venaient de sortir. Les passionnés avaient du mal à accepter l’arrivée de cette vieille technologie alors que quelque chose de nouveau pointait le bout de son nez.

La situation est aujourd’hui différente. Même si Broadwell n’est pas loin, Haswell reste pertinent et l’arrivée du Haswell-E est la bienvenue. Le X99 Express n’apporte rien de révolutionnaire, mais il est la mise à jour tant attendue.

Nous assistons donc à un moment particulier sur le marché du haut de gamme. Nous avons une architecture huit core moderne, une nouvelle mémoire, un chipset mis à jour, une puce qui s’overclocke bien et l’arrivée d’un nouveau Socket LGA 2011-3 qui prendra en charge les Broadwell pour ordinateur de bureau.

Image 68 : Haswell-E est enfin là : Test des Core i7-5960X, i7-5930K et i7-5820K

Comme d’habitude, le modèle à 1 000 $ est avant tout une vitrine technologique. Il est nettement plus avantageux que le Xeon E5-2687W v2 qui a le même nombre de coeurs, coûte deux fois plus cher et ne dispose pas d’un coefficient multiplicateur débloqué.

Néanmoins, pour une machine de jeu où les fréquences sont plus avantageuses que le nombre de cores. Le 5930K est intéressant et le 5820K est à sérieusement prendre en considération. Malgré le nombre de lignes PCI-Express en moins, il en reste suffisamment pour une configuration à deux cartes. Et pour 50 $ de plus qu’un Core i7-4790K, vous disposez de six cores, 15 Mo de cache L3 partagé et un système DDR4 qui durera plus longtemps.

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