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Intel Core 2 Duo E4300
Processeurs
Publié le Jeudi 18 Janvier 2007 par Marc Prieur

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Page 1 - Introduction



Trop cher le Core 2 Duo ? Conscient de cet état de fait, mais peu désireux de baisser ses prix, Intel a décidé de lancer des modèles moins performants en 2007. Le premier de cette série est le Core 2 Duo E4300.
Un nouveau stepping
Pour rappel, la gamme de processeurs Intel Core 2 Duo est composée de la sorte :
- X6800 (2.93 GHz, FSB1066, 4 Mo L2) - 999$
- E6700 (2.66 GHz, FSB1066, 4 Mo L2) - 530$
- E6600 (2.40 GHz, FSB1066, 4 Mo L2) - 316$
- E6400 (2.13 GHz, FSB1066, 2 Mo L2) - 224$
- E6300 (1.86 GHz, FSB1066, 2 Mo L2) - 183$
- E4300 (1.80 GHz, FSB800, 2 Mo L2) - 163$
Comme vous pouvez le constater, en sus d’une fréquence légèrement moindre qu’un E6300, la principale différence est l’utilisation d’un FSB800, soit 200 MHz en pratique. Sachant que le bus utilisé est capable de transmettre 4 mots de 64 bits par cycle d’horloge, la bande passante entre le chipset et le processeur se retrouve donc abaissée à 6,4 Go /s, contre 8,5 Go /s sur les autres modèles.


E4300 à gauche, E6400 à droite

En pratique le Core 2 Duo E4300 se différencie également de par l’utilisation exclusive d’un nouveau core. Si les Core 2 Duo utilisent le stepping B2 et les Core 2 Quad le stepping B3, il s’agit ici du stepping L2.


Les 4 Mo de cache des Core 2 Duo B2 sont entourés en rouge

Quelle différence me direz-vous ? Et bien les B2 et B3 incluent 4 Mo de cache de second niveau, dont la moitié est désactivée sur E6300 et E6400. Avec le stepping L2 introduit sur ce E4300  et qui va également faire son apparition sur E6300 et E6400, on dispose directement d’un cache de 2 Mo. Sachant que les 4 Mo de cache prenaient environ 40% du die d’un Core 2, le fait de diviser par deux cet espace permet donc d’augmenter sensiblement le nombre de die par wafer et donc d’abaisser le coût de production. Par ailleurs, ce stepping est censé diminuer sensiblement la consommation des puces au repos, malgré une tension d'alimentation inchangée à 1.325V.


Page 2 - Consommation, Overclocking

Consommation
C’est le premier point que nous avons décidé de vérifier, en mesurant la consommation de l’étage d’alimentation du processeur à l’aide d’une pince ampéremétrique sur les fils du connecteur ATX12V qui lui est exclusivement dédié. Ceci nous permet d’isoler d’une manière plus importante la consommation du CPU qu’une mesure de consommation générale, le seul point à noter étant que l’étage d’alimentation CPU a un rendement compris entre 80 et 90%.


On mesure la consommation dans 4 situations sur les processeurs dual core : en repos avancé, c'est-à-dire avec les options d’économie d’énergie activées, en repos sans ces options, en charge à 50% avec une instance de Prime95 puis en charge maximale avec deux instances de Prime95.


Déjà, par rapport à un E6400 on note une baisse logique de la consommation en charge, toujours bien inférieure à celle obtenue sur A64 3800+ bien qu’il faille préciser qu’un modèle Energy Efficient en 3800+ aurait obtenu de meilleurs résultats. Mais c’est surtout au repos que l’on voit l’avantage du stepping L2 : la baisse est très importante et permet à Intel de recoller à AMD dans ce domaine.
Overclocking
FSB800 oblige, le E4300 utilise pour arriver à une fréquence de 1.80 GHz un coefficient multiplicateur plus élevé que les E6400 et E6300 puisque de 9, soit le même qu’un E6600. Cette caractéristique est très intéressante dans le cadre de l’overclocking puisque ceci permettra d’atteindre une fréquence elevée sans pour autant avoir recours à un FSB trop elevé, ce qui peut poser des problèmes au niveau du chipset, le 975X étant par exemple bloqué aux alentours de 400 MHz, ou au niveau de la mémoire sur un chipset ne permettant pas de la désynchroniser vers le bas tel que le P965 Express.

Ainsi pour atteindre une vitesse de 3,2 GHz il suffira d’un FSB de 355 MHz, là ou il fallait 457 MHz sur un E6300. De fait, sur le papier le E4300 semble très bien armé pour l’overclocking, mais reste à savoir si cela se vérifie en pratique. Pour se faire, nous avons progressivement augmenté la fréquence et la tension d’alimentation du processeur sur une P5B Deluxe, chaque overclocking étant validé par 15 minutes sous deux instances de Prime95.

A noter que la tension reportée est celle du bios, et qu’en pratique notre P5B Deluxe est affectée d’un Vdrop de 0.05V environ avec un Core 2 Duo, c'est-à-dire que quand on lui demandait 1.5V elle fournissait environ 1.45V au processeur en charge.


Avec une fréquence de départ de 1,8 GHz, nous avons pu aller jusque 3,06 GHz sans même toucher la tension d’alimentation, soit 70% de mieux ! Il a ensuite fallu augmenter la tension crescendo jusque 3,375 GHz (+87,5%), la hausse nécessaire pour stabiliser à 3,42 GHz étant pour sa part un peu plus brutale.


Bref, ce stepping L2 semble être aussi à l’aise en overclocking que le sont les B2 et les B3, même si il faudra attendre un échantillon de test plus large sur des CPU du commerce pour en être absolument certain. Reste maintenant à savoir si les performances sont équivalentes !


Page 3 - Performances du stepping, FSB800

Influence du stepping
Nous avons décidé de voir quelles étaient les performances du stepping L2 par rapport au stepping B2, en comparant un Core 2 Duo E6400 et un Core 2 Duo E4300 configurés de la même façon, c'est-à-dire FSB1066 et coefficient multiplicateur de 8. La vitesse du cache est étudiée à l’aide de RightMark Memory Analyzer, la taille des données écrites étant indiqué en ordonnées :


Les latences sont similaires entre les deux cores, et les graphiques se chevauchent. Il en va de même pour la vitesse en lecture, mais on observe une baisse sensible, de l’ordre de 15%, sur la vitesse d’écriture mémoire. Ceci est assez étrange, et l’on peut se demander si ce n’est pas lié à la carte de test (une P5W-DH Deluxe avec le bios 1707), dans tous les cas nous n’avions plus le E6400 pour vérifier si le delta était présent sur une autre carte. Cela a-t-il une influence en pratique ?


A vrai dire pas vraiment comme vous pouvez le constater, les différences de performances entre un E4300 o/c en E6400 et un véritable E6400 étant très faibles dans les applications.
Influence du FSB800
La principale différence entre E6300 et E4300 se situant au niveau du FSB, qui passe de 266 à 200 MHz, il nous semblait important de voir l’impact précis de cette donnée. Voici donc ce que donnent ces deux CPU face à face :


Etant donné que le E4300 est cadencé 3,5% moins rapidement que le E6300 et que les baisses enregistrées sont proches de ce chiffre on peut en conclure que le FSB800 n’a pas un impact négatif très important sur les performances du E4300 en pratique, ce malgré l’utilisation dans les deux cas de DDR2-800 4-4-4-12. En fait l’impact semble être compris entre 0 et 2% selon les cas.
Le test
Nous allons maintenant passer à la comparaison de ces processeurs avec d’autres processeurs dual core dans notre suite de test habituelle. Voici les configurations utilisées :

- ATI Radeon X1950 Pro / Catalyst 6.9
- 2 x 1024 Mo DDR2-800 4-4-4
- 2 x Raptor 74 Go
- Windows XP SP2 Français
- Socket 775 : ASUSTeK P5W DH (i975X)
- Socket AM2 : ASUSTeK M2N32-SLI Deluxe

En sus du Core 2 Duo E4300, nous avons intégré l’ensemble des Core 2 Duo ainsi que de nombreux Athlon 64 X2. Sachant que le E4300 est à 163$ on le comparera bien entendu aux modèles proches en terme de tarif : E6300 (183$, 1.8 GHz), Pentium D 945 (163$, 3.4 GHz), X2 3800+ (152$, 2 GHz) et 4000+ (169$, 2.1 GHz). Oui, vous avez bien lu, il ne faut plus débourser que 163$ pour un Pentium D à 3.4 GHz, soit le processeur haut de gamme d’Intel il y’a un an. Les choses sont finalement allées très vite du côté Netburst !


Page 4 - 3ds Max 9 et Maya 8

3ds Max 9 et Maya 8
Pour ce test, nous utilisons deux scènes de tests pour Maya et 3dsmax, qui ont été mises au point par Yann Dupont de 3DVF  que nous remercions, et qui utilisent le moteur de rendu MentalRay. Ce choix n’est pas anodin puisque ce moteur est désormais disponible en standard dans ces deux logiciels et qu’il est le plus utilisé en production.

- La scène sous 3dsmax se révèle très lourde en terme de polygones et de nombre d’objets ceci afin de tester la capacité du processeur à manipuler un grand flux de données.

- Celle pour Maya est quant à elle bien plus légère mais tire profit des algorithmes d’éclairage avancés de MentalRay et sollicite le processeur sur sa puissance brute en opérations mathématiques.


Le E4300 affiche ici de très bonnes performances comparé à ses concurrents, que ce soit sous 3ds 9 ou Maya. Sous 3ds, l’écart par rapport au Pentium D 945 est assez impressionnant, et les A64 X2 comparables, soit les 3800+ et 4000+, sont notablement moins véloces.

On notera les performances assez faibles du 4000+ sous ce test comparé au 3800+ : d’une part, la version 65nm de l’A64 X2 a des caches notablement plus lents, et d’autre part, un 4000+ configuré en DDR2-800 ne peut faire tourner la mémoire qu’a 350 MHz, contre 400 MHz pour un 3800+, du fait de la gestion de la mémoire utilisée par AMD (diviseur entier appliqué sur la fréquence CPU). Du coup malgré une fréquence de 2.1 GHz le 4000+ est moins performant que le 3800+ à 2 GHz.

Sous Maya c’est plus serré : si le E4300 est le plus rapide de sa gamme les autres processeurs ne sont pas loin.


Page 5 - Mathematica 5.2 et WinRAR 3.61

Mathematica 5.2
Du côté des calculs scientifiques, nous utilisons Mathematica 5.2 de Wolfram Research et son benchmark intégré, à savoir le MathematicaMark2004.


Vous pouvez prendre une photo car cela ne devrait pas arriver souvent : le Pentium D 945 à 3.4 GHz est nettement plus rapide que le Core 2 E4300 à 1.8 GHz, certains calculs utilisés dans le test tirant particulièrement partie des optimisations de vectorisation intégrées dans Mathematica 5.2 et qui fonctionnent particulièrement bien sur architecture Netburst. A contrario l’A64 ne semble pas très à l’aise, si bien que le E4300 est plus rapide qu’un 5600+ dans ce test.

Les tests intégrés dans MathematicaMark2004 sont les suivants : Data Fitting, Digits of Pi, Discrete Fourier Transform, Egeinvalues of a Matrix, Elementary Functions, Gamma Function, Large Integer Multiplication, Matrix Exponential, Matrix Multiplication, Matrix Transpose, Numerical Integration, Polynomial Expension, Random Number Sort, Singular Value Decomposition, Solving a Linear System.
WinRAR 3.61
Depuis la version 3.6 WinRAR est doté d'optimisations multithread. Nous compressons en RAR au niveau le plus poussé un total de 588 Mo de fichiers, répartis en 493 fichiers Word & Excel (69 Mo), 22 fichiers de boîte e-mail Eudora (251 Mo) et 1 fichier audio au format wav (268 Mo).


Les A64 65nm ne sont pas vraiment à la fête dans ce test, du fait de la relative lenteur des caches ainsi que de la sous-utilisation de la DDR2-800 sur le 4000+. Le E4300 s’avère être légèrement plus véloce que le Pentium D 945, l’écart avec les 3800+ et 4000+ étant plus important.


Page 6 - TMPGEnc 4.0 & DiVX 6.4

TMPGEnc 4.0 XPress

La version 4 de cet encodeur MPEG-2 intègre quelques optimisations Core 2 qui permettent d’augmenter les performances d’un peu plus de 5% sur ce type de CPU. Le test reste composé de l’encodage d’un fichier DV de 10 minutes et 16 secondes au format MPEG-2, en 720x576 avec un bitrate moyen de 4500 kbits /s et en 2 passes. L’affichage de la vidéo en mode preview est activé pendant ce test et le décodage du fichier DV se fait via un codec Mainconcept, qui est plus rapide que le décodage intégré à TMPGEnc.


Cette fois le Pentium D 945 s’avère un peu plus rapide que le E4300, mais dans les deux cas les résultats par rapport à l’offre AMD sont sans appels puisqu’il faut atteindre le 5000+ pour obtenir des performances comparables.
VirtualDub & DiVX 6.4
Nous utilisions ici la version 1.6.16 de VirtualDub, et la version 6.4 de DiVX. Cette dernière apporte des gains de performances de l'ordre de 8% sur A64 X2, 10% sur Pentium EE et 14% sur Core 2. On encode la même vidéo source que pour TMPGEnc en mode Fast recompress et via le codec DiVX 6.4 en une passe avec un bitrate moyen de 1500 kbits /s, b-frame et performance d’encodage meilleure qualité. L’affichage de la vidéo en mode preview est activé pendant ce test.


Plus performant que le Pentium D 945, le E4300 est au niveau d’un Athlon 64 X2 4800+.


Page 7 - Far Cry, Pacific Fighters, Flight Sim

Far Cry
Far Cry reste l’un des FPS les plus lourds du fait de ses extérieurs, notamment sur le niveau training que nous utilisons.


Le domaine ludique n’ayant jamais été très propice à l’architecture Netburst, le Core 2 E4300 n’a pas trop de souci à se faire avec le Pentium D 945. Chez AMD les résultats sont assez disparates en fonction de la finesse de gravure, si bien qu’il faut atteindre le 5000+ en 65nm pour être plus rapide que le E4300, alors qu’en 90nm on peut estimer qu’un 4600+ serait suffisant.
Pacific Fighters

Cette fois le E4300 est au niveau d’un 4800+ 90nm ou d’un 5000+ 90/65nm, et il est donc bien plus rapide que ses concurrents direct. Le Pentium D 945 est un peu plus rapide que les 3800+ et 4000+.
Flight Simulator X
Voici le framerate obtenu lors du survol d’une partie de New York après un décollage de JFK, le tout en détails « moyen élevés », le réglage supérieur étant vraiment trop lent.


Une nouvelle fois on retrouve un E4300 en concurrence directe avec des Athlon 64 X2 à des P-Rating élevés, puisqu’il est entre les 4800+ et 5000+ 65nm. On notera que malgré les performances du Netburst assez basses dans ce domaine, le PD 945 arrive tout de même à faire mieux que les A64 X2 3800+/4000+ : les 3.4 GHz aident bien ...


Page 8 - Conclusion

Conclusion
Depuis le lancement du Core 2 en juillet dernier, nous ne cessons de répéter qu’il dispose d’un gros défaut par rapport à l’offre dual core d’AMD : le prix. En effet, fort de sa position dominante Intel n’a pas effectué de réajustement tarifaire depuis cette date et on doit donc dépenser environ 180 € pour le modèle le moins cher, le E6300. A défaut de baisse des prix, Intel nous propose donc avec le E4300 un modèle légèrement moins performant mais qui permettra d’acquérir un Core 2 pour environ 20 € de moins.

Bien entendu, au premier abord cela peut paraître chiche même si la différence de performances par rapport à l’E6300 est faible. Il n’en reste pas moins que les performances globales sont très honorables, globalement supérieures à ses concurrents direct chez AMD mais aussi à la gamme précédente Intel composée d’un Pentium D à bout de souffle. Pour couronner le tout, il vient s’intégrer au sein d’une plate-forme évolutive et affiche des niveaux de consommation très faibles, tant au repos qu’en charge.

Mais si de base le E4300 est un bon processeur, c’est surtout lorsqu’on le poussera dans ses derniers retranchements qu’il devrait s’avérer exceptionnel. La combinaison d’un coefficient multiplicateur élevé et d’une architecture qui monte facilement en fréquence en fait une véritable ode à l’overclocking. C’est tout juste si le processeur ne crie pas « Overclockez-moi ! » une fois sorti de sa boite !

Bien entendu, pour le moment nous ne pouvons que nous baser sur les résultats des échantillons de test, mais n’étant pas les seuls à avoir atteint les 3.4 GHz on peut penser que les CPU du commerce devraient comme les Core 2 classiques atteindre généralement une fréquence comprise entre 3.2 et 3.4 GHz. Dans ces conditions, que demander de plus ? Un prix plus bas ? Intel compte justement le passer à 113$ durant le second trimestre.

Face à cette offre, AMD n’a malheureusement pas grand-chose à proposer. Moins rapide, utilisant sur une plate-forme moins intéressante côté évolutivité et nécessitant forcément de la mémoire haut de gamme pour exprimer leur plein potentiel, les processeurs AM2 dual core ne font tout simplement rien de mieux. En fait le seul avantage de la gamme AMD est de proposer des CPU mono-core plus attrayants, faute de déclinaison de l’architecture Core dans ce domaine avant le troisième trimestre.

Coté dual core, AMD n’a donc plus d’autre alternative que de baisser ses tarifs, puisque ce n’est pas le 4000+ qui devrait être en face du E4300 mais plutôt le 4800+ ! Mais que faire alors des modèles moins rapide, et que faire quand le E4300 sera à 113$ ? Prier, en attendant le K8L ?


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