Core i5-5675C : Broadwell côté CPU en test

Publié le 07/07/2015 par
Imprimer

Broadwell, le "Tick" 14nm de Haswell, débarque enfin sur LGA 1150 après de longs mois de retard. Qu'apporte-t-il en pratique côté processeur ?

Les premiers bruits de couloirs concernant Broadwell fin 2012 contenaient une information qui avait fait l'effet d'une bombe : Intel ne prévoyait pas de version LGA 1150, réservant dans un premier temps son volume 14nm aux marchés sur lesquels il en tirerait le plus de profits. Le géant de Santa Clara avait ensuite modifié ses plans, allant même jusqu'à confirmer officiellement bien avant son lancement, ce qui n'est pas dans ses habitudes, l'existence d'un Broadwell au format LGA 1150.
 


La moitié du die est occupée par l'iGPU (en haut)


Même si il ne s'agit que d'un "Tick", à l'instar d'Ivy Bridge ce Broadwell intègre des améliorations permettant d'apporter une augmentation de l'IPC pouvant dépasser les 5% d'après Intel. Comme souvent, la prédiction de branchement a été améliorée, tout comme le TLB mais aussi la multiplication en virgule flottante ou encore la division. Intel précise que ces améliorations ont été introduites sur la base d'un rapport Performance:Puissance de 2:1, c'est-à-dire qu'un gain de 2% de performance ne devait pas entraîner plus d'1% de hausse de consommation, contre 1:1 pour les améliorations intégrées dans Haswell.


Mais c'est surtout l'iGPU qui est le plus soigné, avec 20% d'unités d'exécutions (EUs) mais aussi 50% d'unités de texturing et de cache L3 supplémentaires. Intel saupoudre par-dessus des améliorations micro architecturales qui devraient permettre une efficacité accrue, pour peu que l'iGPU ne soit bien sûr pas limité par la bande passante mémoire. Il est décliné en versions GT1 (12 EUs), GT2 (24 EUs) et GT3 (48 EUs) mais aussi GT3e (48 EUs + eDRAM).


En effet comme sur Haswell, Intel intègre sur certaines versions de la mémoire DRAM embarquée. D'une capacité de 128 Mo, cette puce gravée de 84mm² en 22nm est interfacée en 512-bits et offrirait une bande passante de l'ordre de 50 Go /s dans chaque sens. Cette mémoire fait office de cache supplémentaire pour l'iGPU, qui est souvent limité par la DDR3, mais aussi pour le CPU qui pourrait en tirer profit dans certains cas.
 


On peut voir sur la déclinaison BGA, dépourvue d'IHS, l'eDRAM en haut.


Côté lancement, Broadwell fut victime des multiples problèmes rencontrés par Intel durant la montée en puissance de son 14nm. Comme d'habitude il devait sortir un an après Haswell, soit mi-2014, mais Intel a dû se contenter de lancer quelques versions 2 cœurs, les Core M, à la rentrée 2014 puis une gamme complète de 2 cœurs début 2015. Les versions 4 cœurs au format LGA et BGA ont été lancées au Computex, avec un an de retard, et il a encore fallu quelques semaines pour qu'elles soient disponibles dans le commerce.

2 modèles, i7-5775C et i5-5675C


Au final ce sont deux versions qui sont lancées sur LGA 1150 :

- Core i7-5775C, 65W, 3.3-3.7 GHz, 4C/8T, 6 Mo de LLC, DDR3-1600, Iris Pro 6200
- Core i5-5675C, 65W, 3.1-3.6 GHz, 4C/4T, 4 Mo de LLC, DDR3-1600, Iris Pro 6200

- Core i7-4770R, 65W, 3.2-3.9 GHz, 4C/8T, 6 Mo de LLC, DDR3-1600, Iris Pro 5200
- Core i5-4670R, 65W, 3.0-3.7 GHz, 4C/4T, 4 Mo de LLC, DDR3-1600, Iris Pro 5200
- Core i7-4790K, 88W, 4.0-4.4 GHz, 4C/8T, 8 Mo de LLC, DDR3-1600, HD 4600
- Core i5-4690K, 88W, 3.5-3.9 GHz, 4C/4T, 6 Mo de LLC, DDR3-1600, HD 4600

Pour ces versions Intel a fait le choix de n'intégrer que la version la plus musclée de l'iGPU, c'est-à-dire le GT3e et ses 128 Mo d'eDRAM. Comme d'habitude on retrouve un Core i5 et un Core i7, tous deux sont équipés de 4 cœurs physiques mais seul ce dernier dispose en sus de l'HyperThreading permettant de disposer de 8 cœurs logiques.

Si on compare aux i7-4770R et i5-4670R, qui étaient des Haswell avec GT3e au format BGA, on note une légère amélioration de la fréquence de base du processeur mais un recul du côté de la fréquence maximale du Turbo. Par rapport aux i7-4790K et i5-4690K, le TDP est plus bas tout comme les fréquences ainsi que le cache LLC.

Côté compatibilité il faut préciser que ces processeurs sont en LGA 1150 mais ne fonctionnent qu'avec les cartes mères équipées de chipset Intel Z97 ou H97 Express. Si à une époque il était question d'une modification nécessaire au niveau de l'étage d'alimentation des cartes mères rendant le support sur les premières LGA 1150 en chipset Serie 8 impossible, on ne sait pas vraiment ce qu'il en est aujourd'hui. Toujours est-il que seules les dernières cartes disposent d'un bios compatible, nécessaire ne serait-ce que pour le démarrage de la machine (et donc à appliquer avec un Haswell ou, sur les cartes le proposant, un outil de Flash sans CPU … pratique !).

Enfin, même si la dénomination de ces processeurs se termine par un C et non par un K, sachez que ces Broadwell LGA ont leurs différents coefficients multiplicateurs débloqués pour l'overclocking.

En pratique

Etant contraints par le temps avant nos congés estivaux, nous avons décidé de vous proposer à travers ce focus nos résultats obtenus côté processeur. Nous essaierons de nous repencher ensuite sur l'iGPU, en fonction du lancement de Skylake qui est prioritaire et qui aura lieu début août.

Pour ce test nous avons utilisé notre protocole de test introduit avec les processeurs Haswell-E. La Z97-A a été mise à jour avec le bios 2401, attention pour que la compatibilité avec Broadwell soit complète il ne faut pas utiliser EZ-Flash 2 depuis le bios mais un outil sous Windows, faute de quoi l'overclocking par exemple ne sera pas fonctionnel.


En pratique le Core i5-5675C fonctionne bien avec une fréquence de base de 3.1 GHz, mais il fonctionne généralement plus vite via son Turbo : 3.6 GHz lorsque 1 ou 2 cœurs sont chargés, 3.5 GHz pour 3 ou 4 cœurs. Le Turbo n'agit que dans la limite du TDP, ce qui fait par exemple que sous Prime95 en FFT 256K la fréquence redescend à 3.3-3.4 GHz. La fréquence de l'Uncore, qui comprend entre-autre le cache LLC ainsi que le contrôleur mémoire, peut-être différente de celles des cœurs depuis Haswell. Sur l'i5-5675C, Intel la limite ainsi à 3.2 GHz.


[ Bande passante ] [ Latence ]

Un petit test sous Sandra permet de bien voir les différences au niveau des caches. Ainsi sur la partie LLC et notamment un test avec une taille de 4 Mo le 4670K est plus rapide en bande passante comme en latence du fait de la fréquence de l'uncore supérieure, alors que sur les tests de 16, 32 et 64 Mo l'eDRAM sort son épingle du jeu avec une bande passante 2.4x/2.7x plus importante que la DDR3-1600 et une latence inférieure d'1/3 !

A fréquence égale

On commence par les tests à fréquence égale. Pour ce faire nous avons fixé la vitesse des cœurs à 4.0 GHz, et celles de l'uncore à 3.5 GHz, n'ayant pu stabiliser 4.0 GHz sur l'Uncore sur Broadwell. La mémoire est réglée en DDR3-2133 11-11-11-31-1T pour ce test. En sus des différences architecturales, ayez en tête que Haswell dispose ici d'un cache LLC plus grand (6 vs 4 Mo) mais que Broadwell dispose de 128 Mo d'eDRAM :


En applicatif, on obtient un gain moyen de 4,4% mais avec de gros écarts. Les performances sont ainsi légèrement en retrait sous dans quelques cas, probablement sous l'effet du cache LLC plus petit, alors que les logiciels de compression (WinRAR, 7-zip) mais aussi ceux de traitement d'image (Lightroom, DxO) profitent largement du cache eDRAM. Ce sont dans les jeux 3D, dans des cas qui ne sont pas limités ou peu par le GPU, que les gains sont les plus importants avec 14,6% de mieux en moyenne ! Si certains ne profitent pas vraiment de Broadwell (Crysis 3 et X-Plane 10), dans la majorité des cas les gains varient entre 15 et 22% ce qui est impressionnant.

Consommation et efficacité énergétique

On poursuit avec nos mesures de consommation et d'efficacité faites sous Fritz, vous pouvez vous reporter à cette page pour plus de détails sur ce test.



[ 220V (W) ] [ ATX12V (W) ]

[ Efficacité (Delta 220V) ] [ Efficacité (ATX12V) ]

A l'instar des autres moteurs d'échecs, Fritz n'est que peu sensible au cache eDRAM et les performances de l'i5-5675C sont donc en léger recul face à un i5-4670K. Côté consommation on note par contre une baisse à tous les niveaux, que ce soit au repos ou en charge lourde. Au final l'efficacité est en hausse, principalement lors d'une charge sur tous les cœurs.

Performances applicatives


[ Moyenne applicative ]
[ 3ds max 201- MR 3.12 ] [ 3ds max 2015 - Vray3 ]
[ Visual Studio 2013 ] [ MinGW-w64 - GCC 4.7.1 ]
[ WinRAR 5.10 ] [ 7-Zip 9.20 ]
[ x264 v2453 ] [ x265 v1.2+507 ]
[ Lightroom 5.5 ] [ DxO Optics Pro 9.5 ]
[ Stockfish 5 ] [ Houdini 4 Pro ]

Comme nous l'avons déjà vu à fréquence égale, les gains liés à Broadwell et surtout ses caches différents sont assez variables d'une application à l'autre. En moyenne le gain est de 4,2% face à l'i5-4670K pour l'i5-5675C, malgré un petit déficit de fréquence au niveau des core comme de l'uncore.

Performances ludiques


[ Moyenne jeux 3D ]
[ Crysis 3 ] [ Arma III ]
[ X-Plane 10 ] [ F1 2013 ]
[ Watch Dogs ] [ Total War : Rome II ]
[ Company of Heroes 2 ] [ Anno 2070 ]

Sur les jeux le gain est plus important, seuls quelques titres étant indifférents au cache eDRAM alors que d'autres en profitent largement. Au final on se retrouve avec un i5-5675C au niveau d'un i7-4790K !

Overclocking

Côté overclocking, le fait que nous n'ayons pas pu stabiliser l'Uncore à 4 GHz pour les tests à fréquence égale n'était pas très encourageant, d'autant que lors du Computex les représentants d'Intel avaient été clairs à ce sujet : il ne faut pas trop attendre de Broadwell côté overclocking.

Comme d'habitude nous testons en validant divers couples de fréquence/tension sous Prime95 28.5 64 bits avec une taille de FFT fixe à 256K, un logiciel qui nous permet à la fois de mesurer la consommation en cas de stress maximal et de valider la stabilité. Le test est limité à 15mn et les hausses et baisses de tensions se font par pas de VID de 0,05v, seule la fréquence des cœurs est modifiée, pas celle de l'uncore.

Par défaut l'i5-5675C fonctionne à 3.5 GHz et 1.17V sous Prime95 pour peu que l'on relève la limite de TDP à 65w (via XTU, le réglage dans le bios ASUS étant bizarrement sans effet), sans quoi il voit sa fréquence abaissée à 3.3-3.4 GHz. Sans cette limite il requiert près de 77W via l'ATX12V.

On commence ensuite par tester l'undervolting et le processeur se comporte assez bien puisqu'il a bien réagi jusqu'à 1.05V soit 0.12V de moins que par défaut. La baisse de consommation est significative avec 19W de moins à la prise.


Nous avons ensuite tenté directement les 4 GHz, qui ont pu être stabilisés avec une tension de 1.20V. La consommation est logiquement en hausse, environ 16W de plus par rapport au réglage par défaut, mais cela reste raisonnable. Par contre on est rapidement à la limite du processeur puisque les 4.2 GHz n'ont pu être stabilisés qu'avec 0.1V supplémentaires ce qui entraine une hausse de la consommation supplémentaire de 30W et 22% à la prise pour un gain de fréquence de 2,5% seulement !




Chacun des successeurs de Sandy Bridge a apporté un recul notable en terme de fréquence en overclocking, que ce soit Ivy Bridge puis Haswell, même si les choses ont tendances à s'améliorer avec le temps. Cela semble également être le cas de Broadwell, un recul à prendre en compte en parallèle des gains obtenus à fréquence égale pour qui s'adonne à l'overclocking. Il faut espèrer que ce ne sera pas le cas de Skylake !

Notre avis

Alors que Skylake arrive dans un mois, nous n'attendions plus grand-chose de Broadwell en LGA 1150. C'est avant tout du côté iGPU, que nous n'avons pas encore évalué, qu'Intel a mis le paquet sur cette génération de manière à dépasser AMD et ses APU, au prix d'un tarif supérieur du fait de la couteuse eDRAM embarquée.

Côté CPU cette eDRAM offre des gains qui peuvent parfois être importants, une bonne surprise, même si ils sont par essence très variables d'une application à l'autre. Il est du coup plus que probable que dans certains cas les Broadwell "C" soient plus véloces à fréquence égale que les Skylake "K" ! Seul problème, la montée en fréquence en overclocking est décevante, ce qui fait qu'un Broadwell "C" ne sera pas forcément, là encore c'est très variable, compétitif même face à un Haswell.

Vient s'ajouter à cette problématique un prix assez élevé. Au tarif Intel officiel, il faut en effet compter 276$ et 376$ pour i5-5675C et un i7-5775C (quasi le prix d'un i7-5820K pour ce dernier !), contre 242$ et 339$ pour les i5-4690K et i7-4790K. Cela correspond à un écart tarifaire de 40 € TTC non négligeable qui en refroidira plus d'un, d'autant qu'en pratique il est pour le moment plus élevé.

Si le tableau n'est pas complètement noir pour cet i5-5675C qui montre que toutes les pistes n'ont pas encore été pleinement exploitées pour l'augmentation des performances processeurs, il faudra donc faire avec ces deux contreparties non négligeables qui viennent limiter l'intérêt d'un Broadwell "C" côté CPU... surtout avec un lancement de Skylake si proche ! Bien entendu l'iGPU, a priori un peu plus performant que celui d'un Kaveri et se situant entre une Radeon R7 250 DDR3 et une Radeon R7 250 GDDR5, viendra compenser le surcoût mais encore faut-il avoir précisément besoin de ce niveau de performance, ni plus (auquel cas une carte graphique est obligatoire), ni moins (auquel cas un AMD Kaveri est bien moins onéreux).

Vos réactions

Top articles