Intel Sandy Bridge: le dossier

Sandy Bridge représente la nouvelle génération de CPU Intel

On l’aura certainement remarqué, la quasi-totalité des nouveaux ordinateurs que l’on avait présentés dernièrement sur Actutic était animée par la nouvelle génération de processeurs du fondeur Intel, identifiée sous le nom de code Sandy Bridge. Pour les plus néophytes, ces solutions étaient tout simplement assimilées à une importante évolution ayant pour objet de rendre les PC disponibles encore plus puissants. Il serait faux d’affirmer que cette déduction soit fausse mais il serait plus intéressant d’en savoir davantage concernant ces nouveaux processeurs Sandy Bridge et ce, afin que l’on puisse se faire clairement une idée des améliorations apportées par ces derniers, d’où l’intérêt de ce dossier.

Sandy Bridge, changement de logo et de nomenclature

De manière générale, Sandy Bridge désigne une nouvelle micro-architecture mise au point par le fondeur de Santa Clara. Il s’agit plus précisément d’une architecture processeur déterminant la conception ainsi que le fonctionnement d’un CPU, du point de vue logique. L’architecture processeur Sandy Bridge a donc été mise au point afin d’apporter diverses améliorations au niveau des différentes familles de microprocesseurs de la maison Intel. La première gamme de puces concernée par cette nouvelle architecture est la famille Core iX, suivie récemment par les Pentium.

Le nouveau logo des CPU Sandy Bridge

Afin que sa nouvelle génération de CPU soit facilement reconnaissable, Intel a procédé à la modification des logos des familles de processeurs concernés. En ce qui concerne en premier lieu les Core iX, le coin droit replié n’est plus d’actualité et la représentation du cœur du circuit s’étale maintenant sur toute la largeur du logo, de manière plus ou moins centrée. Le fondeur de Santa Clara a maintenu le code couleur noir pour le logo représentant la famille dite Extrême, essentiellement composée de solutions Core i7. Pour ce qui est des processeurs Pentium Sandy Bridge, leur visuel se présente pareillement à celui de la première génération de puces Core iX, une référence qui a tout simplement été substituée par Pentium au niveau du logo.

Il est également possible de distinguer les processeurs Core iX Sandy Bridge de la première génération et ce, en se référant tout simplement à la référence du modèle. En effet, celle de la nouvelle génération n’est pas constituée de 3 mais de 4 chiffres. En réalité, le fondeur de Santa Clara a tout juste précédé la série de chiffres par un 2, signalant qu’il s’agit de la seconde génération. Intel a également introduit un suffixe après la suite de chiffres et ce, afin de mettre en exergue les particularités de la série. Dans la catégorie processeurs pour ordinateurs de bureau, on distingue les suffixes K, T et S. Le premier désigne un CPU dont le coefficient multiplicateur a été débloqué et de ce fait, s’adresse aux amateurs d’overclocking, le second fait référence à des processeurs de basse consommation tandis que le dernier suffixe, fait allusion à des puces de très basse consommation, située entre 35 et 45W. Pour ce qui des processeurs Intel Core iX Sandy Bridge pour PC portables, ils sont facilement reconnaissables grâce au suffixe M, désignant certainement le terme Mobile. Ils sont toutefois segmentés en 3 principales catégories, à savoir Standard Voltage ou SV, Low Voltage ou LV et Ultra Low Voltage ou ULV. A noter toutefois que ces éléments ne sont pas visibles au niveau de la référence.

Sandy Bridge, d’un point de vue technique

C’est surtout au niveau technique que l’on constate les diverses améliorations apportées par cette nouvelle architecture processeur dénommée Sandy Bridge qui, il faut le rappeler, succède à l’architecture Nehalem.

La représentation technique des processeurs de génération Sandy Bridge

La principale nouveauté introduite par cette nouvelle génération d’architecture processeur de la maison Intel reste l’intégration du CPU et du processeur graphique intégré au sein d’un même die ou circuit, alors qu’ils étaient séparés auparavant. Cette technique offre l’opportunité d’optimiser la transmission de flux d’informations entre les noyaux processeurs et l’IGP dans la mesure où la mémoire cache L3 est maintenant partagée entre ces derniers. Elle permet par conséquent de réduire la consommation d’énergies et d’optimiser la performance du processeur en ce sens que le transfert de données ne passe plus par des canaux. Parmi les principales nouveautés introduites par la nouvelle génération d’architecture Sandy Bridge figure la possibilité pour la puce de décodage des instructions de mémoriser les résultats au sein de la mémoire cache L1. On note également l’introduction de Quick Synch Video, un bloc de silicium spécifiquement dédié aux opérations d’encodage et de décodage de contenus vidéo à haute résolution. La dernière amélioration majeure reste l’intégration de la technologie Intel Advanced Vector Extensions, abrégées AVX. Il s’agit d’un jeu d’instructions de 256bits qui accélère le traitement des opérations en virgule flottante, optimisant ainsi cette nouvelle génération de processeurs pour les applications de montage multimédia, d’ingénierie et d’analyses financières.

Une puce Sandy Bridge est plus précisément constituée des cores CPU, du GPU, de la mémoire cache L3 et d’un contrôleur de mémoire vive DDR3. A propos justement de cette mémoire RAM, les barrettes fonctionnant à 1600Mhz ne seront pas gérées par tous les modèles de processeurs puisque seules les séries haut de gamme les prennent en charge, à savoir les familles Core i7-27, 28 et 29xxQM. Pour le reste, il faudra se restreindre à la mémoire RAM DDR3 1333Mhz. Pour en revenir aux processeurs Sandy Bridge, il faut savoir qu’ils ont été gravés en 32nm. La dimension du die et le nombre de transistors varient cependant selon le nombre de cœurs processeurs et l’IGP embarqué. Ainsi, les modèles quad core seront constitués de 995 millions de transistors étalés sur un die de 216mm² tandis que les dual core, équipés de l’IGP Intel GMA HD 3000, seront composés de 624 millions de transistors répartis sur une surface de 149mm², contre 504 millions de transistors sur 131mm², pour ceux qui sont pourvus du processeur graphique intégré Intel GMA HD 2000. Concernant les caches, le premier niveau L1 propose 32Ko de mémoire principalement destinés aux données ou instructions et le cache L2, de 256Ko par noyau processeur. Quant au dernier niveau de cache L3, la quantité de mémoire varie selon les séries. En effet, les familles de processeurs Sandy Bridge Intel Core i7-2900, 2800, 2700 et 2600 seront pourvues de 8Mo, contre 6Mo pour les Core i5-2500, 24000 mais également 2300 tandis que les Core i3-2100, n’en seront pourvus que de 3Mo. A noter qu’Intel a intégré une mémoire cache de niveau 0 ou L0, pouvant contenir jusqu’à 1500 opérations décodées. Les CPU Sandy Bridge doivent notamment leur gain de performances à cette technologie dans la mesure où d’une part, elle améliore le nombre d’instructions pouvant être traitées simultanément et d’autre part, réduit considérablement la consommation d’énergie. Il se trouve effectivement que si l’instruction sollicitée par le CPU est déjà décodée dans le cache L0, il désactivera tout simplement le décodeur et ne le réactivera qu’en cas de besoin.

Sandy Bridge, chipsets, Turbo Boost 2.0 et IGP

Parmi les contraintes imposées par la nouvelle génération de processeurs Sandy Bridge figure le changement de cartes mères puisqu’elle n’est compatible qu’avec les nouveaux chipsets Intel 6 Series. Ces derniers sont identifiés sous le nom de code Cougar Point et se déclinent en 4 modèles, à savoir le P67 ainsi que le H67 pour les desktops et le PM67 mais également HM67, pour les ordinateurs portables. A noter que les chipsets actuellement disponibles ne sont plus concernés par les fameux bugs, qui ont affecté la sortie des CPU Sandy Bridge. Les chipsets P67 et PM67 sont les seuls qui peuvent gérer une carte graphique dédiée ainsi que l’overclocking du CPU tandis que les H67 et HM67, prennent exclusivement en charge l’overclocking de l’IGP ou puce graphique intégrée. Pour information, les P67 ont la capacité de diviser les 16 lignes PCI Express et de ce fait, d’associer plusieurs cartes graphiques dédiées en CrossFire ou SLI. Les chipsets Cougar Point gèrent jusqu’à 14 ports USB malheureusement en 2.0 et proposent 6 connecteurs SATA ainsi qu’un signal PCI-Express 500Mo/s, par ligne et par direction. A noter que la firme de Santa Clara est entrain de mettre au point un nouveau chipset identifié sous le nom de code Z68, réunissant les possibilités des P67 et H67.

Le chipset Cougar Point H67 en détail

Turbo Boost désigne une technologie maison introduite en 2009 au niveau de la série Core i7-900. Elle offre l’opportunité de désactiver certains cores processeurs non reconnus par les applications et par conséquent, d’accroitre la cadence processeurs des cœurs actifs. Cette technologie a été essentiellement conçue pour les applications qui ne gèrent pas les CPU multi-cœurs mais qui sollicitent pourtant des ressources considérables. Cette hausse des fréquences s’effectue par pallier de 133Mhz, dénommé Bins. Ce principe de fonctionnement du Turbo Boost ne connait pas de réels changements dans sa version 2.0. En effet, le changement notable remarqué réside au niveau du fait que le processeur atteindra la fréquence maximale autorisée plus rapidement et la maintiendra plus longtemps jusqu’à ce que le seuil thermique soit atteint. Au niveau des CPU Sandy Bridge pour ordinateurs de bureau, le gain de performances apporté par ce Turbo Boost 2.0 est difficilement palpable, ce qui n’est certainement pas le cas sur les ordinateurs portables. En effet, les versions mobiles des processeurs Sandy Bridge sont cadencées à une fréquence plus faible afin d’économiser l’énergie et par conséquent, l’écart entre les deux fréquences est plus «important». En outre, la possibilité d’augmenter la cadence processeur de la puce graphique intégrée est une des principales améliorations apportées par la version 2.0 de la technologie Turbo Boost.

Pour ce qui est enfin de l’IGP ou processeur graphique intégré, il est, comme il a été précisé supra, identifié sous la référence Intel GMA HD 2000 et 3000. Les différences majeures entre ces deux modèles d’IGP reposent essentiellement au niveau du nombre d’unités de traitement: 6 pour le premier contre 12 pour le second. Les puces graphiques intégrées au sein des CPU Sandy Bridge sont compatibles DirectX 10.1, Shader Model 1.4 et OpenGL 3.0. Elles sont normalement cadencées à 350 et 650Mhz, une cadence d’horloge qui peut atteindre les 1350Mhz pour l’IGP Intel GMA HD 3000 via le mode Turbo Boost contre 1100Mhz seulement, pour le modèle 2000. Ces IGP gèrent la diffusion de flux Full HD 1080p, une définition d’images maximale de 2560 par 1600 pixels via la connectique DisplayPort et une résolution dite 4K, soit 4096×2160 par le biais de l’HDMI. A propos justement de ce port HDMI, les processeurs Sandy Bridge prennent en charge la norme 1.4 permettant de faire transiter des contenus 3D stéréoscopiques. Ces cartes graphiques intégrées au sein de cette nouvelle génération de puces Intel sont également compatibles WiDi ou Wireless Display, permettant de transférer des contenus vidéos via la connectivité Wifi pour une éventuelle diffusion sur un moniteur externe.

elman

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