IDF - Eté 2004

Solution : dual-cores pour tous

2005 devrait rimer avec dual-cores chez Intel ! Durant l´IDF, Intel a successivement parlé voir fait des démonstrations du Montecito, du Smithfield et du Yonah. Si ces noms de codes ne vous parlent pas, voici grossièrement à quoi ils correspondent :

- Montecito : Itanium dual-cores
- Smithfield : Pentium 4 dual-cores
- Yonah : Pentium M dual-cores

Montecito

Le Montecito est un CPU très ambitieux. Grossièrement il est destiné à enfin donner à l´Itanium sa place de bijou technologique. Est-ce que ce sera le cas en pratique ? Difficile à dire. Mais sur le papier le Montecito impressionne ! Son nombre de transistors est hallucinant et atteint pas moins de 1.72 milliards de transistors. Inutile de parler de yield, de multi Gigahertz, de surface de die et de coût de fabrication.


Pourquoi tant de transistors ? Parce que le CPU contient 2 cores ? Pas réellement, bien que ça y soit lié. Chaque core dispose de ses propres caches L1, L2 et L3. Et ceux-ci sont particulièrement imposants : 1256 Ko pour le cache L2 et 12 Mo pour le cache L3 à multiplier par 2. Au total le Montecito intègre plus de 26,5 Mo de cache ce qui, avec les zones redondantes, représente plus de 1.6 milliards de transistors. Par rapport à l´Itanium 2, le nouveau core a reçu plusieurs optimisations sur lesquelles Intel ne s´est pas vraiment étendu. Le cache L2 a été séparé en Data Cache (256 Ko) et en Instruction Cache (1024 Ko), comme pour le L1, et l´Hyper Threading a été intégré dans une version légèrement différente de celle du Pentium 4 de manière à prendre en compte l´architecture Itanium. Le Montecito dispose d´un système de gestion avancé des threads qui lui permet de repartir ceux-ci d´une manière optimale, ou tout du moins de ne pas les répartir au hasard. Ainsi, dans certains cas 2 threads seront traités plus rapidement en les répartissant sur 2 cores alors que dans d´autres cas il sera plus efficace de les traiter sur le même core via l´Hyper Threading.


La démonstration impressionnante faisait appel à un système équipé de 4 Montecito mais aucune information n´a été communiquée sur la fréquence de ces CPU. Intel a cependant communiqué sur la consommation du CPU qui malgré la complexité de la puce tourne autour de 100 watts. Un système de power management permet de réduire le voltage et donc la fréquence du CPU en cas de surchauffe, de manière à ne pas dépasser ces 100 watts.

Smithfield

Intel a fait une démonstration d´une machine de bureau au look résolument avant-gardiste utilisant un CPU dual-cores. Sans le citer clairement, Intel a laissé entendre qu´il s´agissait d´un CPU Smithfield, un Pentium 4 dual-cores légèrement retouché.

L´intérêt de la démonstration, qui opposait Pentium 4, Pentium 4 HT et Pentium 4 dual-cores sur du traitement de plusieurs flux vidéo est cependant très limité étant donné qu´Intel n´a donné aucun détail sur les machines. Inutile donc de spéculer sur les performances affichées par ces machines.

Ce processeur devrait arriver courant 2005 et atteindre des fréquences respectables, c´est-à-dire de l´ordre de grandeur de la fréquence des Pentium 4 actuels. Il ne supportera pas, dans un premier temps en tout cas, l´Hyper Threading. La raison est double : les programmes optimisés pour 4 process sont encore loin d´être disponible et les systèmes d´exploitations sont en total décalage avec les futurs CPU : plus de 2 threads gérés correspond à un serveur pour Microsoft.

Yonah

Destinés aux ordinateurs portables, ce CPU fait partie de la plateforme Napa ("Centrino 3"). Il intègre 2 core de Dothan (qui correspond aux derniers Pentium M) avec 2 Mo de cache L2 et supportera LaGrande Technology et Virtual Technology mais fera l´impasse sur les autres T : pas d´Hyper Threading ni de support du 64 bits.


Sa consommation sera revue à la hausse par rapport aux Pentium M actuels mais le système de gestion d´énergie pourra désactiver un des 2 cores pour la réduire. Ce processeur devrait être le premier à être fabriqué en 65 nm. Nous avons d´ailleurs participé à une petite table ronde avec Mark Bohr, responsable du développement des process de fabrication. Selon Mark Bohr le process est bien avancé étant donné que le matériel utilisé pour le 90 nm était prévu pour migrer "facilement" vers le 65 nm. Ce nouveau process permettra entre autres de pouvoir mettre en veille efficacement les zones de caches non utilisées à un moment donné, comme c´est déjà le cas dans une moindre mesure sur les Pentium M actuels.

Dual-cores chez AMD

Lors de notre entretien avec AMD, nous avons pu observer une démonstration de 2 serveurs embarquant chacun 4 Opteron dual-cores. Il nous a cependant été impossible de voir un de ces CPU ni de connaître leur fréquence. Actuellement, celle-ci ne dépasse probablement pas le Gigahertz. Les problèmes de yield d´AMD permettront-ils de fabriquer des CPU dual-cores à haute fréquence ? Si le yield n´est pas très bon et si le taux de CPU capables de tourner à haute fréquence est faible, la probabilité d´avoir 2 dies haute fréquence côte à côte est fortement réduite, ce qui pourrait poser des problèmes à AMD si le yield en 90 nm ne s´améliore pas. Quoi qu´il en soit, AMD vise une fréquence de 1.6 GHz pour le lancement de ce CPU, ce qui est relativement faible et indique que notre inquiétude par rapport au yield est probablement proche de la réalité.


L´un des 2 serveurs présentait une configuration très étrange. L´écran affichait bien 8 CPU, soit 4 CPU dual-cores mais seulement 512 Mo étaient présents sur le serveur et qui plus est placés dans les banques mémoire d´un seul et unique processeur. Tout ceci nous laisse suspicieux sur le bon fonctionnement réel de la machine dans la configuration indiquée… L´autre serveur ne présentait pas cette anomalie.