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IDF: Intel lance les Atom Z3000
Processeurs
Publié le Mercredi 11 Septembre 2013 par Guillaume Louel

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Le constructeur profite de cette seconde journée de l'IDF pour lancer officiellement les nouveaux Atom que l'on connaissaient jusqu'ici sous le nom de Bay Trail, ou plus précisément Bay Trail-T.

Il s'agit précisément de la nouvelle génération d'Atom du constructeur dédié au marché des tablettes, même si d'ici quelques heures nous vous parlerons également de Bay Trail-D et Bay Trail-M, déclinaisons pour le marché desktop et mobile des mêmes puces.
 

Des Atom modulaires


La nouvelle gamme Atom d'Intel peut d'ailleurs paraitre un peu complexe à comprendre puisque l'on a vu s'enchainer de multiples noms de code. Une petite clarification s'impose. Pour le 22nm, Intel a développé une nouvelle architecture processeur pour ses coeurs x86, une architecture baptisée Silvermont et qui se distingue de celle des Atom précédents par le fait qu'il s'agisse de coeurs dits Out Of Order - le coeur peut changer l'ordre des instructions qu'il exécute pour optimiser les performances, de quoi augmenter nettement l'IPC de cette nouvelle architecture.

Silvermont se retrouve ainsi utilisée dans une grande variété de puces de type SoC (qui intègrent en plus des coeurs CPU des contrôleurs mémoires, parfois un coeur graphique et toujours un southbridge) visant divers usages, le constructeur a misé avant tout sur un design modulaire et peut ainsi proposer des versions assez différentes en fonction des besoins.

Intel a ainsi annoncé la semaine dernière les SoC Avoton qui utilisent eux aussi des cores Silvermont côté CPU mais disposent d'une partie SoC dessinée pour des usages serveurs (par exemple dépourvue d'USB 3.0, et de partie graphique).

D'autres déclinaisons sont à venir, comme par exemple Merrifield que l'on mentionnait hier pour le marché des smartphones. Aujourd'hui, les Atom Z3000 représentent la déclinaison Bay Trail.


Sur ce diagramme, on peut déjà deviner un certain nombre de différences entre Avoton et Bay Trail. D'abord sur le nombre de cores, là ou Avoton était disponible jusqu'en version 8 coeurs - marché des tablettes oblige - on se contentera en fonction des modèles de deux à quatre coeurs. Côté mémoire si l'on retrouve toujours jusque deux contrôleurs 64 bits, le type de mémoire supporté change. La DDR3L est accompagnée de la gestion de la LPDDR3 sur Bay Trail On notera enfin en bas la gestion - attendue - de l'USB 3.0 qui était là aussi absent d'Avoton.
 

GPU : Intel


La plus grosse modification en haut du schéma concerne bien entendu l'arrivée d'un bloc graphique absent d'Avoton, et sur lequel on doit s'attarder un peu plus. Pour rappel, la génération précédente d'Atom pour tablettes, les assez peu répandus Cedar Trail utilisaient un bloc PowerVR SGX 545, modèle assez modeste lancé en janvier 2010 par Imagination Technologies.


Pour BayTrail, plutôt que d'opter pour un bloc PowerVR plus moderne (à l'image des SoC d'Apple sur l'iPad par exemple), Intel utilise un bloc de son propre cru. Il s'agit d'un GPU dit de génération 7, à savoir la génération que l'on retrouvait dans les processeurs Ivy Bridge. Bien entendu, les performances ne seront pas au niveau d'un HD 4000 ou même d'un HD 2500, Intel a effectué un certain nombre de coupes pour permettre de tenir dans le TDP d'un SoC dédié aux tablettes, la plus évidente concernant le nombre d'unités (les blocs EU) qui sont au nombre de 4 (6 EU pour un HD 2500, 16 pour le HD 4000). Côté fréquence, la puce peut atteindre 667 MHz via un mécanisme Turbo sur lequel on reviendra.

On note surtout la présence du bloc QuickSync pour le décodage/encodage vidéo. On trouve ainsi un décodage matériel du MPEG-2, 4, H.264/MVC ainsi que VC1, VP8 et MJPEG. Côté encodage, seul le H.264 est pleinement accéléré avec une accélération partielle du MPEG2. Il s'agit donc d'une sorte de mix pour ce bloc entre celui d'Ivy Bridge (qui ne gère pas non plus l'encodage complet du MPEG2) et celui d'Haswell (qui gère le MJPEG).

Côté écrans, Bay Trail dispose de deux pipes internes qui permettent de piloter jusque deux sorties, au format HDMI ou DisplayPort et gérant au choix 1080p ou 2560x1440 au maximum en 60 Hz. Notez enfin sur le sujet du graphisme que Bay Trail dispose d'un bloc dédié au contrôle de deux caméras qui permet des captures de photos en continue et d'enregistrer des vidéos jusqu'en 1080p60. Ce bloc dispose également d'un certain nombre de filtres de traitement des images comme la réduction du bruit ou la stabilisation vidéo.
 

Un turbo complexe


A l'image de ce que l'on retrouve déjà sur de nombreux SoC, Intel propose un mécanisme de gestion de la fréquence qui permet de prendre en compte à la fois la consommation du processeur et de la partie graphique. Ainsi, on retrouve un mécanisme Turbo classique sur les coeurs CPU et GPU, capables de connaitre chacun la consommation totale du SoC pour optimiser au mieux la fréquence.



La différence se fait ici sur le fait qu'Intel prend en prime en compte la consommation d'autres éléments du SoC comme les blocs camera ou de gestion d'écran. L'autre problème est qu'Intel n'évoque pas réellement le TDP de la puce mais uniquement le SDP (2 watts), un point que nous avions déjà soulevé et qui rend très opaque la question de la fréquence effective à laquelle fonctionne le SoC, quelque chose auquel nous avons été confronté en pratique.
 

La gamme


Avant de parler pratique, voici la gamme Bay Trail-T annoncée aujourd'hui par Intel :


Comme vous pouvez le voir on retrouve de très larges différences entre les modèles. D'abord on note l'existence de SoC (se terminant par D) qui ne gèrent pas la mémoire LPDDR3. En prime, ces SoC ne gèrent pas non plus le double canal ce qui créera un delta de performance important. Au dela de la déclinaison D/non-D, on retrouve trois modèle, deux quad cores et un dual core, ce dernier ne gérant que la mémoire en simple canal, y compris dans sa déclinaison LPDDR3. On note aussi un support assez variable de la taille mémoire supportée, tout comme les résolutions autorisées.
 

Prise en main


Intel nous a donné la possibilité de passer quelques heures, dans leurs bureaux, avec des prototypes de tablettes Bay Trail-T basées sur la version la plus rapide du SoC annoncé, à savoir le Z3770.

Il s'agit de «Reference Design» qui permettent à Intel de valider leurs produits mais qui ne sont pas destinés à se retrouver tels quels dans le commerce. Pour les caractéristiques précises de la machines, outre le CPU, les tablettes 10 pouces que nous avions en main étaient équipées de 2 Go de mémoire DDR3L-1067 ainsi que d'un écran en 2560 par 1440. Deux types de tablettes étaient disponibles, sous Windows 8.1 en version 32 bits ou sous une version customisée d'Android 4.2.2.

La prise en main s'est effectuée dans les locaux d'Intel, dans la seule salle ou, bizarrement, la climatisation était bloquée sur le réglage ère glaciaire. Certains diront qu'il s'agissait d'éviter tout échauffement, et toute baisse potentielle de performances. En sus de la prise en main, nous avons également pu installer rapidement quelques logiciels sur les tablettes et effectuer quelques benchs. Nous vous donnons ces résultats avec les précautions d'usages qu'il se doit, sachant que nous n'avons pas pu vérifier un certain nombre de points, particulièrement autour de la fréquence.

Notez que nous avons principalement passé du temps avec les modèles Windows 8.1, plus stables que la version Android. Intel indiquait clairement que la version d'Android utilisée n'était pas finale, particulièrement au niveau des pilotes graphiques ce qui pouvait entrainer quelques problèmes. Sur la version 8.1, nous (et nos confrères présents dans la salle) n'avons noté strictement aucun souci de compatibilité ou de plantage. Notez enfin que ces benchs ont été effectués sur la version 32 bits de Windows, et qu'il s'agira de la seule version supportée officiellement au lancement. Les pilotes graphiques semblent une fois de plus en cause pour le retard du support de la version 64 bits mais nos interlocuteurs nous ont indiqués que les pilotes 64 bits seraient rendus disponibles en 2014.

Côté prise en main, nous avons rapidement noté un problème assez majeur qui n'a rien a voir avec le matériel, mais avec Windows 8.1 qui, malgré de grandes fontes, est assez complexe (pour ne pas dire massivement frustrant) à utiliser en mode desktop. Android (à l'image d'iOS) gère beaucoup mieux les résolutions élevées et si les applications Metro gère là aussi parfaitement le scaling, la réalité de l'écosystème Windows Store/Windows 8/Metro fait qu'on ne pourra pas négliger ce point lorsqu'il s'agira d'acheter une tablette Windows avec un tel écran. A l'inverse, et contrairement a ce que nous avions noté avec Cedar Trail, nous n'avons noté aucun lag dans la manipulation de la tablette à cause du GPU. Les tablettes Cedar Trail ont en effet des lags perceptibles sur des tâches pourtant simples comme le simple fait de se déplacer dans l'interface Metro de Windows 8. Ici, aucun problème à signaler, ce qui est une excellente chose.

Afin de vous donner un référentiel de performances face à des produits un peu plus courants, vous pouvez vous référer à notre test des processeurs Kabini d'AMD, nous avions pour rappel testé la version 15 watts mais AMD propose lui aussi des déclinaisons tablettes sous la forme des Temash.

En ce qui concerne les performances processeur, dans Cinebench R11.5 nous avons obtenu un score simple thread de 0.40 points (le double d'un Atom 1,8 GHz !) contre 1.47 en mode multithread (2,4x un Atom 2 coeurs / 4 thread à 1,8 GHz), un score qui se rapproche fortement de ce que nous obtenions sur Kabini par exemple. Nous avons également pu effectuer un bench sous Fritz avec un score de 999 Knoeuds sur un thread, 3475 sur quatre threads (le double de l'Atom), on est cette fois au dessus du Kabini alors que l'A4-5400 est destiné aux portables et non aux tablettes avec une consommation logiquement supérieure.

Nous avons tenté d'observer la fréquence lors du fonctionnement des benchs et si sur un coeur, la fréquence de 2.4 GHz semblait tenue, sur quatre coeurs il nous a été relativement difficile de juger ce qu'il se passait. En effet, tous les outils que nous avons essayés rapportaient dans une charge multithread prolongée que deux coeurs fonctionnaient à 2.27 GHz (fréquence Turbo max attendue sur 4 coeurs), un coeur à 1.8 GHz et le dernier à 533 MHz. Selon nos interlocuteurs il s'agit d'un bug dans la détection des outils (CPU-Z, hwinfo, etc). Il faudra attendre encore un peu pour élucider pleinement la question de l'impact du SDP sur la fréquence, à notre grand regret.


Côté graphique dans la dernière version de 3D Mark, nous avons noté ces scores sous Windows 8:
Ice Storm (Graphics) : 11084
Cloud Gate (Graphics) : 1151

 

Nous avons également pu réaliser quelques benchs cross plateforme avec le logiciel Geekbench 3.0.2 disponible à la fois sous Android, Windows et iOS. Nous ajoutons les résultats obtenus sur un iPad 4. Il s'agit de la dernière version en date de l'iPad d'Apple, lancée fin 2012 (et qui devrait être remplacée d'ici au lancement des tablettes Bay Trail). Elle est équipée d'un SoC Apple A6X basé pour la partie sur une implémentation customisée de l'architecture ARM. Il s'agit d'un processeur double coeur cadencé à 1.4 GHz fonctionnant en mode 32 bits (la prochaine version du SoC iPad devrait possiblement, à l'image du SoC de l'iPhone 5S lancé hier utiliser un SoC ARMv8 custom/64 bits). Il s'agit d'un SoC 32nm qui dispose d'un contrôleur mémoire très efficace (par rapport aux implémentations ARM conventionnelles) 128 bits, et l'on ajoutera pour être complet que la partie graphique est servie par un PowerVR SGX 554MP4. Notez enfin dans le but d'être totalement complet que notre iPad fonctionnait sous la version beta 5 d'iOS 7. 



Sur un thread, on peut noter l'avantage assez constant obtenu par Intel sur le SoC d'Apple, la présence de quatre coeurs creusant bien entendu plus nettement les écarts en mode multithread.
 

Terminons par un mot sur les versions mobiles du bench graphique 3D Mark, que nous avons lancé respectivement sous Android et iOS :

 

Apple A6X (iOS 7b5)
Ice Storm (Graphics) : 10896
Ice Storm Extreme (Graphics) : 6519

Intel Z3770 (Android 4.2.2b)
Ice Storm (Graphics) : 12237
Ice Storm Extreme (Graphics) : 7360

 

Un niveau de performance graphique d'assez haut niveau pour le Z3770.

 

En résumé


L'annonce aujourd'hui de Bay Trail-T marque un premier effort réel d'Intel pour tenter de se faire une place sur le marché des tablettes où il propose pour la première fois un processeur cohérent par rapport à l'offre ARM existante.

Bien sur, une tablette ne se définit pas uniquement par bon processeur, de multiples facteurs interviennent, qu'il s'agisse des composants de la tablette, ou surtout du système d'exploitation. D'un point de vue stratégie, le constructeur mise à la fois sur ce que propose Microsoft et Google, et c'est ici que les choses se compliquent assez rapidement pour Intel qui n'est pas pleinement maitre du succès de ses produits.

D'un point de vue purement pragmatique, Bay Trail-T apporte avec le Z3770 un niveau de performance très suffisant pour pouvoir utiliser convenablement Windows 8 ou 8.1, ce qui en soit est une bonne chose. Le fait est cependant que jusqu'ici, l'OS de Microsoft n'a pas particulièrement percé sur le marché des tablettes. On pourra dire qu'il manquait un processeur x86 capable d'en profiter pleinement, ou que la stratégie alambiquée de Microsoft entre Windows 8, Windows RT et ses Surface ont rendu illisible l'offre de la firme de Redmond, mais on ne pourra pas nier l'état piètre du Windows Store et le manque palpable d'applications Metro, l'interface censée être utilisée côté tablettes/touch. Sur le marché Windows, et a l'image des problèmes qu'aura pu rencontrer AMD avec Temash, ce n'est pas forcément le processeur ou ses performances qui définiront le succès sur le marché des tablettes, au delà du public d'aficionados qui pourront profiter pour leurs usages d'une tablette sous Windows pour leurs applicatifs x86 existants.

On pourrait alors penser que la version Android - un peu moins mise en avant par Intel, accointances historiques oblige - aura plus de succès. Sur ce marché cependant, Intel entre en compétition frontale avec l'écosystème ARM et x86 n'est plus ici un avantage, quoi qu'Intel en dise. Le constructeur va se retrouver en compétition avec des SoC à prix très variable sur un marché où les performances sont souvent secondaires et où le prix joue principalement sur la décision d'achat. Intel indique clairement être prêt a entrer frontalement dans cette compétition, quelque chose que l'on peut voir par les modèles les plus basiques de la gamme Z3000 qui viseront des tablettes aux prix serrés, 199 dollars ayant été évoqué comme potentiel premier prix (les modèles haut de gamme, à l'image de notre plateforme de test seront plutôt situés dans une fourchette haute de 499 à 599 dollars en fonction des caractéristiques).

Il sera intéressant de voir ce que proposeront les constructeurs qui ont annoncé divers modèles, y compris certains qui ne verront probablement pas le jour. Certains évoquent par exemple des tablettes dual boot pouvant utiliser à la fois Android et Windows 8.1. Si cela est théoriquement possible, nos interlocuteurs ont rapidement pointé que Microsoft pourrait ne pas forcément voir ceci d'un bon oeil et bloquer de telles tentatives.

Dans tous les cas, nous devrions voir arriver des tablettes Bay Trail-T pour la période des fêtes de fin d'année, nous aurons vraisemblablement le temps d'ici là de creuser plus profondément les points encore un peu flous, qu'ils soient techniques ou stratégiques, derrière l'annonce du jour !



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