Ivy Bridge 7 Watts : quelques détails sur le SDP

Publié le 12/01/2013 par
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Comme nous l'indiquions mardi dernier, Intel a profité du CES pour présenter des processeurs Ivy Bridge destinés à un usage basse consommation disposant de caractéristiques assez particulières ou l'on retrouve TDP et SDP. Nous avons essayé d'obtenir plus de détails sur ce point auprès d'Intel, ce qui ne fut pas particulièrement aisé. Voici en tout cas ce qui nous a été expliqué.


D'abord un rappel sur la notion de TDP, il s'agit d'une valeur de dissipation thermique maximale d'une puce. Cette valeur maximale permet aux constructeurs de déterminer les divers composants de la machine (refroidissement, form-factor, etc) pour s'assurer de son bon fonctionnement dans toutes les conditions. La valeur maximale de consommation est déterminée à partir d'une charge lourde (utilisation maximale du processeur).

Historiquement le TDP servait de limite haute, une valeur que la puce ne pouvait jamais dépasser. Si l'on regarde par exemple cette liste de Core 2 Duo, vous remarquerez qu'ils disposent tous d'un TDP de 65 watts, malgré des fréquences qui varient grandement (de 1.8 à 3.3 GHz), et donc une consommation réelle qui varie également.

Depuis quelques années cependant, le TDP est un peu malmené par le marketing et les constructeurs qui tentent "d'optimiser" au maximum et réécrivent un peu la définition du TDP. On se souvient de l'ACP d'AMD, lancé par le constructeur pour évaluer la consommation de ses Opteron à partir d'une série de benchmarks (certains valides comme SPECcpu2006, d'autres beaucoup moins comme STREAM, un bench... mémoire). AMD laissant sous entendre à l'époque qu'Intel sous estimait les TDP de ses Xeon.


Une affirmation balayée du revers de la main par Intel, qui indiquait dans le document ci dessus qu'il ne voyait pas d'intérêt à une valeur supplémentaire au TDP, et que comparer des TDP restait la meilleur façon de comparer des spécifications processeurs.

Depuis des mécanismes ont été introduits pour utiliser au maximum le TDP, comme par exemple le Turbo qui permet, dans la limite de consommation (estimée plus ou moins finement selon les générations de puces) d'augmenter la fréquence des cores en fonction de la charge.
 

Des TDP qui ne veulent plus dire grand chose


Les choses sont même un peu plus complexes quand l'on regarde du côté des dernières générations mobiles chez Intel (voir notre article). Sur Sandy Bridge et Ivy Bridge par exemple, un processeur peut consommer 25% de plus que son TDP pendant 28 secondes, le constructeur indiquant que cela permet de jouer sur l'inertie thermique de la plateforme dont l'échauffement est relativement progressif.

En pratique ces modifications ont demandé d'être tout de même prises en compte au niveau du design des châssis, et comme nous l'indiquions lors de cet article, ces changements ont avant tout pour but de rendre un peu plus opaque la notion de TDP et les caractéristiques des CPU.

Notez que si nous explicitons le cas d'Intel pour mieux pouvoir décrire les différences avec le SDP, le constructeur n'est pas le seul à avoir une interpretation libre du TDP, on l'a vu encore cette semaine avec les APU 65 watts d'AMD qui, même en prenant en compte les différents rendements, dépassent dans les cas de charge forte leurs TDP. Côté GPU, les choses ne sont pas forcément plus claires puisque l'on a vu chez Nvidia par exemple des pilotes détecter des logiciels très gourmands comme Furmark et baisser la fréquence des cartes (en profitant pour qualifier ce type de logiciels de "Power Virus"). AMD enfin dispose d'un mécanisme baptisé PowerTune que nous avions décrit ici qui surveille la consommation et fait évoluer la fréquence pour "maximiser les performances tout en restant dans le TDP".

 

cTDP : TDP configurables


Intel propose également depuis peu des processeurs "embedded" voués à des intégrations dans des cas particuliers. Prenons le cas du Core i7 3517UE. Comme vous pouvez le voir sur Ark, Intel indique un TDP de 17 watts pour la puce.


En pratique, la puce dispose cependant de deux TDP additionnels, un cTDP down (14W) et un cTDP up (25W). Le premier peut etre utilisé par exemple dans des cas ou l'on souhaite limiter la consommation tandis que le second n'est atteignable qu'avec un dock.
 

TDP, cTDP down, SDP



Si vous regardez la liste des caractéristiques des processeurs séries Y lancés cette semaine (ci dessus), vous noterez qu'en plus du TDP, un SDP, baptisé "Scenario Design Power" est indiqué (et pour couronner le tout, un cTDP down de 10 watts est aussi présent sur certains modèles ! Il n'y a pas de cTDP up). Il a d'ailleurs été fortement mélangé par le constructeur dans ses slides avec des TDP, jouant fortement sur la confusion. Le constructeur nous a indiqué que s'il y avait eu confusion lors du CES, c'était en partie du à l'audience peu technique (!) des journalistes présents sur le salon et qu'il y avait pu y avoir une simplification dans la présentation sur ce point...
 


A l'IDF 2012 déjà, Intel indiquait <10 watts pour les processeurs Y en mélangeant ces valeurs avec des TDP réels, sans préciser qu'il s'agissait de SDP


Alors qu'est ce que le SDP en pratique ? C'est là que les choses se compliquent tant la définition proposée par Intel est floue. On vous la donne tout de même : le SDP est une mesure additionnelle qui détermine la consommation dans des scénarios typiques d'utilisation sur tablette, à savoir lecture de vidéo, création de contenu léger, jeu "casual" et autres applications de ce type. Une liste précise des applications utilisées pour déterminer cette charge ne fait pas partie des informations qu'Intel souhaite partager actuellement.

Là où les choses se compliquent, c'est dans l'insistance d'Intel qui tient à dire que cette valeur représente l'enveloppe thermique maximale de la puce, sous entendu que même avec une charge forte, elle ne dépassera pas en usage son SDP (soit 7 watts). En clair, d'un point de vue thermique, il s'agirait d'un processeur 7 watts et au delà du cas particulier du Turbo qui permet de dépasser pendant un temps donné le TDP sur les Ivy Bridge mobile (une possibilité toujours présente, même si l'on ne nous a pas confirmé si son fonctionnement - TDP + 25%, ou on l'imagine ici SDP + 25% autorisé pendant 28 secondes - est identique), le SDP ne sera jamais dépassé.

Sauf que ce SDP est défini sur des usages légers. Et qu'indépendamment de la bonne volonté des utilisateurs de tablettes, un processeur doit être capable de faire tourner tout types de charge. Alors que se passe t'il si l'on fait tourner une charge plus lourde sur ces puces ? Les mécanismes de gestion d'énergie vont entrer en jeu en abaissant la fréquence !

A partir de quel niveau de charge ce mécanisme de régulation se déclenche t'il ? Un coeur stressé, la moitié d'un coeur stressé ? Quel niveau de régulation est appliqué en pratique ? La puce peut elle tenir à sa fréquence non turbo (1.4 à 1.5 GHz sur les Core i3/i5/i7 "Y") avec tous types de charge en restant à 7 watts de consommation ? Revient elle à sa fréquence idle (800 MHz) en cas de charge forte comme sous entendu par nos confrères de The Verge ?

C'est ici que les réponses s'arrêtent malgré nos interrogations répétées. Nos interlocuteurs d'Intel à propos de l'article de The Verge ont indiqué que la notion de fréquence était un concept variable de nos jours (ce qui est vrai avec les mécanismes Turbo) et que nos confrères avaient probablement mélangé certaines choses. Sans pour autant répondre à la question de savoir si oui ou non, en cas de charge plus forte que celle du SDP, la fréquence de la puce pouvait revenir au seuil de la fréquence idle pour limiter la consommation.

Impossible d'en savoir plus donc pour le moment et il est probable que nous n'en sachions pas plus avant d'avoir entre les mains un exemplaire de machine utilisant ces puces. Un flou technique auquel Intel ne nous avait historiquement pas habitué et que nous ne pouvons que regretter. Même si la concurrence pour le constructeur devient de plus en plus forte du côté des SoC ARM et des tablettes, cela ne justifie pas pour autant qu'il soit légitime de manipuler si fortement les notions de fréquences et de consommation, au point qu'on ne puisse plus du tout prédire quel sera le comportement du processeur en pratique, la fréquence de base n'étant même plus garantie en charge. Ou tout du moins pour une charge un peu plus lourde qu'une partie d'Angry Birds !

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