Intel Core i7-4770K et i5-4670K : Haswell en test

Consommation, efficacité énergétique

Pour le test de consommation nous essayons d'utiliser un logiciel qui est pour toutes les architectures assez représentatif de ce que nous obtenons dans les applications en termes de performances et de consommation. Notre choix se porte actuellement sur Fritz Chess Benchmark, qui a de plus l'avantage de pouvoir facilement fixer le nombre de threads à utiliser.

Les mesures de consommation ne sont donc pas à prendre comme des valeurs maximales absolues mais plutôt typiques d'une charge lourde, puisque des logiciels spécialisés dans le stress processeur tels que Prime95 peuvent consommer environ 20% de plus. Toutes les fonctionnalités d'économie d'énergie, y compris celles des cartes mères comme l'EPU d'ASUS, sont activées pour ce test du moment qu'elles n'impactent pas négativement les performances.

Nous donnons pour rappel deux types de relevés, la première à la prise 220V via un wattmètre pour la configuration de test dans son intégralité, et la seconde sur l'ATX12V via une pince ampèremétrique. Cette mesure permet d'isoler le gros de la consommation du processeur, mais elle n'est malheureusement pas exactement comparable d'une plate-forme à une autre puisque dans certains cas une petite partie de la consommation du CPU est issue de la prise ATX 24 pins standard.

Voici les configurations utilisées :

- Intel DP67BG (LGA1155)
- Intel DZ87KL-75K (LGA1150)
- Intel DX79SI (LGA2011)
- ASUS M5A99X EVO (AM3+)
- Gigabyte F2A85X-UP4 (FM2)
- 2x4 Go DDR3-1600 9-9-9
- 4x4 Go DDR3-1600 9-9-9 (LGA 2011, environ 1 watts de plus au repos et 3 en charge)
- GeForce GTX 680 + GeForce 306.97
- SSD Intel X25-M 160 Go + SSD Intel 320 120 Go
- Alimentation Corsair AX650 Gold
- Windows 7 SP1


[ Prise 220V ]  [ ATX12V ]
Au repos, la consommation globale est assez similaire entre les plates-formes LGA 1155, LGA 1150 et FM2 et assez basse malgré la présence d'une GTX 680 ajoute à elle seule environ 18W de consommation à la prise. Les plates-formes LGA 2011 et AM3+ sont un cran derrière. Si on regarde plus précisément l'ATX12V on peut voir que si les chiffres sur LGA 1150 sont légèrement meilleurs que sur LGA 1155 + Ivy Bridge, le couple LGA 1155 + Sandy Bridge reste meilleur, mais il s'agit d'écarts marginaux.

En charge la consommation est par contre en hausse notable sur Haswell, et l'i5-4670K consomme un peu plus qu'un i7-3770K. L'i7-4770K demande à 68 watts sur l'ATX12V sous Fritz, un chiffre qui monte jusqu'à 79 watts sous Prime95 à titre d'information.

Attention toutefois, les mesures ne sont pas faites sur les mêmes cartes mères, changement de Socket oblige, ce qui peut donc avoir un impact.

Si l'on se fie au monitoring du processeur seul on obtient ainsi par exemple sur un i7-2600K une consommation au repos rapportée à 5 watts pour la totalité dont 2W pour les cœurs CPU (pour 3W mesurés sur l'ATX12V, une partie de l'alimentation CPU provient donc d'une autre source). Sur Haswell par contre on obtient 1 watts dont 0,01 watts (!) au repos pour les cœurs, pour 3,6 watts mesurés au niveau de l'ATX12V, une surconsommation probablement lié au faible rendement de l'étage d'alimentation de la carte mère combiné à celui de l'IVR avec ce type de charge. Une consommation d'Haswell seul plus basse qui est probablement compensée par ailleurs par une carte mère un peu plus complexe et donc gourmande.

En charge également la carte mère peut avoir son importance, puisque l'écart eut être amplifié par la propension d'un étage d'alimentation à faire laisser par défaut plus ou moins de vDrop. Une simple baisse de 0.05v de la tension fait en effet baisser la consommation de quasiment 10%.

Il parait néanmoins clair que les Core i7 de 4è génération ne sont pas révolutionnaires du côté consommation. Au repos, les plates-formes LGA 1150 et 1155 étaient déjà peu énergivores et les gains enregistrés au niveau du processeur seul par les outils de monitoring ne feront vraiment la différence que sur les plates-formes mobiles. En charge ils consomment un peu plus que leurs prédécesseurs, sachant qu'en plus ils intègrent une partie du régulateur de tension (et donc des pertes d'énergies qui lui sont propres) est intégré, ils pourraient donc êtres un peu moins facile à refroidir, nous y reviendrons en page suivante.

Reste maintenant à représenter l'efficacité énergétique d'un processeur. Pour se faire il s'agit de diviser la performance obtenue sous Fritz Chess Benchmark par la consommation du CPU. Seul problème, il n'est pas possible de connaitre exactement celle-ci : la mesure sur l'ATX12V n'est pas 100% comparable d'une plate-forme à une autre, et la mesure à la prise ne permet pas complètement d'isoler tout ceci.

Nous avons donc fait le choix d'utiliser deux méthodes de calcul pour isoler la consommation de processeur :

- Consommation sur l'ATX12V
- 90% du delta de consommation à la prise entre charge et repos

Nous utilisons les 90% afin d'exclure le rendement de l'alimentation à proprement parler. Il faut noter que si la première mesure favorise les processeurs tirant une petite partie de leur énergie via la prise ATX classique, la seconde favorise ceux qui ont une consommation élevée au repos. Malheureusement aucune méthode n'est parfaite.


[ Prise 220V ]  [ ATX12V ]
Fritz n'est pas le logiciel qui profite le plus de l'architecture Haswell, avec un gain moyen de 8% en mono et multithread sauf pour l'i7-4770K qui n'a qu'un avantage de 3,7% sur l'i7-3770K (les scores complets sont ici pour les curieux). Combiné à la hausse de la consommation, on obtient une efficacité énergétique qui stagne voir baisse par rapport à Ivy Bridge. L'avance sur les processeurs AMD reste toutefois énorme.