AMD FX-8150 et FX-6100, Bulldozer débarque sur AM3+

CMT, Turbo Core 2.0 et Windows 8

L'AMD FX intègre une évolution du Turbo Core d'AMD. Sur Phenom II X6, Turbo Core n'agissait que si au maximum la moitié des cœurs étaient actifs et on avait donc par exemple sur le 1100T :

1) 3.3 GHz comme fréquence de base
2) Jusqu'à 3.7 GHz avec jusqu'à 3 cœurs en charge

Sur un AMD FX-8150 la nouvelle version du Turbo Core permet de définir plusieurs versions :

1) 3.6 GHz comme fréquence de base
2) Jusqu'à 3.9 GHz avec tous les modules en charge
3) Jusqu'à 4.2 GHz avec 2 modules en charge


Cette hausse de fréquence se fait comme c'est le cas chez Intel dans la limite du TDP, et l'on obtient généralement pas la fréquence maximale en continue sur tous les modules.


Sur cet exemple la fréquence des différents module varie entre 3612 et 3905 MHz, tout comme la tension varie entre 1.2375V et 1.375V. Il faut noter que la mise à jour des fréquences sous AMD OverDrive ne semble pas se faire exactement en même temps ce qui explique les incohérences tel que des fréquences distinctes pour deux CPU d'un même module ou un VID élevé malgré une fréquence de base.

Vous aurez remarqué que nous parlons en termes de module et non plus de cœurs pour le fonctionnement du Turbo. Ainsi, si vous avez 4 thread répartis sur 4 modules, vous vous retrouverez dans le cas n°2, soit 3.9 GHz au mieux, alors que vous auriez pu atteindre les 4.2 GHz avec 4 thread répartis sur 2 modules.

Pourtant cette dernière option n'est pas forcément la plus efficace puisque le CMT n'offre que 80% des performances des cœurs complets. Si on regarde ce qui se passe sur Fritz Chess Benchmark, on obtient les performances suivantes :


Pour Windows 7 SP1, tous les cœurs d'un AMD FX se valent et ce dernier ne favorise donc pas un plus que l'autre. Les performances obtenues de base avec 4 threads (4T) sont donc comprises entre celles obtenues lorsqu'on les force sur 4 cœurs de 2 modules (4T/2M) et 4 cœurs de 4 modules (4T/4M).

L'activation du Turbo apporte un gain variable en fonction de l'occupation des modules, ce qui est normal. En mode 4T on gagne 9,8%, contre 14,6% si on se limite à 2 modules et seulement 4,9% sur 4 modules. Le Turbo ne parvient toutefois pas à compenser l'efficacité réduite du CMT par rapport à des cœurs non partagés et c'est tout de même le réglage 4T/4M qui est ici le plus performant avec 4 thread. Avec 8 threads, le gain offert par le Turbo est de 3,3%.

Ce positionnement des threads a bien entendu une influence sur la consommation puisque cette dernière varie fortement en fonction de la configuration comme vous pouvez le voir ici :


C'est logiquement lorsque les 4 threads sont positionnés sur deux modules que la consommation est moindre. On peut évaluer le coût du CMT en termes de consommation à 20% si l'on compare les performances entre 4 threads sur 4 modules et 8 threads.

Quid de l'efficacité des performances par watts ? Les voici récapitulées :


Sans le mode Turbo, on obtient les meilleures performances par watts pour 4 threads lorsqu'ils sont groupés sur 2 modules : la baisse de performance est plus que compensée par la baisse de consommation. Comme vous pouvez le voir, l'augmentation de performance liée au Turbo se fait pour sa part au détriment de l'efficacité énergétique du processeur.


Il faut noter que Windows 8 devrait changer la donne en ce qui concerne la répartition des threads sur les processeurs AMD FX. Au lieu d'une répartition sans distinction entre les cœurs, Windows favorisera ceux au sein d'un même module afin d'utiliser le moins de module possible.

Un choix qui peut sembler au premier abord incohérent étant donné que les résultats obtenus sous Fritz Chess Benchmark sont bien meilleurs lorsqu'on ne favorise pas les modules. Ce serait oublier qu'une grosse partie des applications lourdes n'utilisant pas pleinement un processeur 8 cœurs sont des jeux et qu'ils peinent même aujourd'hui à occuper pleinement 4 cœurs.

En page précédente, nous avons ainsi vu qu'avec seulement un demi Zambezi, soit 2 modules et 4 cœurs, on obtenait 89 à 98% des performances sur 4 modules et 4 cœurs. Dès lors il peut devenir intéressant de favoriser le Turbo et donc de grouper les threads sur un minimum de module, c'est le choix qui a été fait par AMD via Windows 8.

Néanmoins le gain de performance devrait être au final, sauf cas particulier, marginal. De notre côté nous avons observé que les performances variaient de -3% et +3% en forçant l'affinité des jeux sur 2 modules sur un AMD FX-8150 avec Turbo par rapport à la configuration de base de Windows 7 SP1.