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Comme chaque année, Intel profite de l'IDF pour dévoiler de nombreux détails sur l'architecture à venir, cette fois un refresh de l'architecture Sandy Bridge chargé d'introduire le procédé de fabrication trigate en 22 nanomètres : Ivy Bridge. Cette nouvelle architecture apportera globalement un meilleur rendement énergétique, ainsi qu'un core graphique significativement revu, en plus des traditionnelles nouvelles instructions.

Plus spécifiquement, au niveau de l'ISA du CPU, Ivy Bridge apportera :

- Un nouveau générateur de nombre aléatoire.
- Le SMEP (Supervisory Mode Execute Protection), pour éviter les attaques de type escalade de privilèges.
- Une amélioration des performances des instructions REP MOVSB et STOSB.
- Un accès rapide aux registres de base FS et GS.
- Des instructions de conversion du FP16 au FP32 et vice versa.

Pour réduire la consommation du CPU et de la plateforme dans son ensemble, Intel a mis en place un power gating autour des I/O DDR3, le support de la DDR3L (basse tension), un TDP configurable, des optimisations pour le mode S3, des tensions plus réduites disponibles pour le System Agent et des tensions mieux adaptées à chaque niveau de performances pour les cores.

La plus grosse nouveauté proviendra probablement du TDP configurable qui consistera pour chaque modèle de CPU à donner 3 TDPs : un TDP de base, un TDP haut et un TDP bas. Suivant le type d'utilisation du PC, le système pourra décider du TDP à suivre. Par exemple, une fois connecté à une station d'accueil capable d'optimiser le refroidissement, un portable pourra passer au TDP supérieur. A l'inverse, un mode d'économie d'énergie avancée pourra forcer le portable dans le TDP inférieur.

Enfin, quelques petites nouveautés au niveau de l'overclocking feront leur apparition telles qu'un multiplicateur maximum de 63 au lieu de 57, la possibilité d'en changer dynamiquement sans reboot et le support de la DDR3 jusqu'à une fréquence de 2800 MHz au lieu de 2133 MHz actuellement.

D'après Intel, c'est cependant du côté du GPU intégré que les nouveautés seront les plus importantes :


Le nouveau core graphique, qui a été revu pour pouvoir être décliné plus facilement dans des versions disposant de plus d'unités de calcul, serait ainsi nettement plus performant, en plus d'apporter le support complet de DirectX 11 et de DirectCompute. Intel précise cependant avoir privilégié l'augmentation du rendement des unités par rapport à l'augmentation de leur nombre, dans le but de maximiser l'efficacité énergétique. La co-issue a ainsi été améliorée de manière à pouvoir exécuter simultanément les instructions les plus courantes (FMA/MAD et dérivés), ce qui permet dans certains cas de doubler le débit du GPU.


D'autres petites améliorations sont elles aussi destinées à augmenter les performances :

- Support plus performant des Geometry Shader et du Stream-Out.
- Setup plus évolué capable d'éjecter plus vite les triangles situés en dehors du champ de vision.
- Effacement rapide des render targets.
- HI-Z plus performant.
- Débit des unités de texturing en hausse sur certains formats et filtrage anisotrope de meilleure qualité.
- Support de plus de threads accompagné de plus de registres.
- Un cache L3 pour éviter de consommer trop de bande passante du ring bus ou du LLC.

Le moteur vidéo QuickSync a bien entendu également été amélioré, notamment pour supporter l'encodage du MVC et des filtres plus complexes, alors que l'interface d'affichage sera capable de piloter jusqu'à 3 écrans indépendants.




Si Intel ne s'avance pas sur le niveau de performances graphiques d'Ivy Bridge, qui dépendra du nombre d'unités d'exécution, il précise cependant que les performances par watts vont doubler grâce à toutes ces optimisations. Suffisant pour s'opposer à la future APU Trinity d'AMD sur ce terrain ?

Enfin, vous noterez qu'Intel continue de trainer les pieds par rapport au support d'OpenCL sur le GPU intégré. S'il est possible qu'Ivy Bridge puisse le supporter sur la partie GPU en plus de la partie CPU, Intel préfère s'abstenir d'éclaircir ce point pour l'instant. Une position avant tout politique, le fondeur préférant mettre en avant d'autres solutions pour s'attaquer aux algorithmes massivement parallèles.

Le mois dernier, Gigabyte avait publié un communiqué assez étonnant pour parler de la compatibilité de sa gamme LGA 1155 actuelle avec les futurs processeurs Ivy Bridge, gravés en 22nm et prévus pour 2012. La compatibilité des chipsets Intel série 6 avec les processeurs Ivy Bridge est désormais connue et ne requiert qu'une mise à jour du BIOS. Cependant, Gigabyte indiquait de manière beaucoup surprenante que ses cartes mères seraient nativement compatibles PCI Express 3.0.

Un point qui nous avait surpris puisque Asrock et MSI ont annoncé de nouveaux modèles de cartes mères spécifiquement compatibles PCI Express 3.0, nécessitant au minimum de nouveaux switchs PCI Express compatibles.


MSI s'en étonne aussi et a mis en ligne sur son site internet une présentation au format PDF  pour épingler son concurrent. On y apprend quelques détails techniques intéressants, comme par exemple le fait qu'outre le changement obligatoire des switchs PCI Express que nous avions évoqué, certaines résistances et condensateurs doivent être changés sur les cartes mères pour être conformes aux spécifications.


MSI indique également avoir testé une carte mère Gigabyte présente sur la liste de compatibilité avec un processeur Ivy Bridge, ou le port graphique fonctionnait non seulement en mode 8x, mais en plus sur un lien de type PCI Express 1.0. Si le fait que le port ne soit pas actif en mode 3.0 n'est pas une surprise, le fait qu'il ne fonctionne même pas en mode PCIE 2.0, ou en 16x est plus surprenant. Un problème qui est corrigeable, on l'espère, via une mise à jour de BIOS.


Il sera intéressant de voir si Gigabyte compte réagir à ce coup de communication de son concurrent, la page annonçant cette compatibilité est toujours en ligne  avec la mention : "Wanting to provide maximum upgradeability to customers, GIGABYTE has enabled native support for PCI Express Gen. 3 across the entire range of GIGABYTE 6 series motherboards, including the recently launched G1.Sniper 2 motherboard, when paired with Intel's next generation 22nm CPUs.".

Gigabyte annonce que moyennant une simple mise à jour du bios l'intégralité de sa gamme de cartes mères LGA 1155 Z68, P67, H67 et H61 est désormais prête pour les futurs processeurs Intel 22nm et le PCI Express 3.0.

Cette annonce est plutôt étonnante, car si la compatibilité des futurs processeurs Ivy Bridge avec ces chipsets avait déjà filtré (ici puis là), il n'en est pas de même pour le PCI Express 3.0.

ASRock comme MSI ont par exemple lancé des versions spécifiques de leurs cartes, embarquant notamment des switchs Pericom ou NXP compatibles PCI-E Gen3. En leur absence, on peut se demander comment les cartes peuvent être adaptées à cette norme.

Vous pouvez consulter la liste des cartes et les références des bios à partir duquel la compatibilité est assurée depuis cette page .

Pour rappel, les processeurs d'architectures Ivy Bridge sont prévus pour mars/avril 2012. Gravés en 22nm et utilisant des transistors Tri-Gate, il s'agit d'un "Tick+" pour Intel, c'est-à-dire un processeur combinant un abaissement de la finesse de gravure et des améliorations micro-architecturales par rapport à Sandy Bridge. Les rumeurs font état d'un gain de performances de 20% du fait de ces améliorations et de l'augmentation de la fréquence. Ivy Bridge intégrera également un contrôleur PCI Express 3.0 et sera accompagné d'un nouvelle gamme de chipset Intel Serie 7 apportant la gestion native de l'USB 3.0 par rapport aux Intel Serie 6.

Coolaler publie sur son forum  quelques photos et screenshots obtenus sur un prototype d'Ivy Bridge. Cet échantillon est une version double cœur cadencée à 1.8 GHz et doté de 4 Mo de LLC (Last Level Cache), contre 3 Mo pour les actuels Sandy Bridge double cœur. Le fait d'avoir une fréquence basse n'est pas étonnant pour un prototype à 6 mois du lancement.

Côté performances, on n'est pas forcément au niveau définitif et le processeur obtient 278 sous CPUMark99 et 1.81 sous Cinebench R11.5, deux scores proches de ceux d'un Sandy Bridge à fréquence équivalente, ce qui n'est déjà pas si mal à ce stade.


Pour rappel, les processeurs d'architectures Ivy Bridge sont prévus pour début 2012. Gravés en 22nm et utilisant des transistors Tri-Gate, il s'agit d'un "Tick+" pour Intel, c'est-à-dire un processeur combinant un abaissement de la finesse de gravure et des améliorations micro-architecturales par rapport à Sandy Bridge. Les rumeurs font état d'un gain de performances de 20% du fait de ces améliorations et de l'augmentation de la fréquence. Ivy Bridge intégrera également un contrôleur PCI Express 3.0 et devrait être compatible avec les cartes mères LGA 1155 actuelles.

MSI montre à l'occasion du Computex la Z68A-GD80 dans une nouvelle révision, la G3. Cette carte mère LGA 1155 est annoncée comme la première supportant le PCI-Express de 3è génération. En effet, si Ivy Bridge disposera d'un contrôleur PCI-Express à cette norme, toutes les cartes mères ne supporteront pas cette vitesse et resteront à la vitesse de 5 GT/s supportée par la seconde génération.

Il faut en effet que les ports PCI-Express de la carte soient compatibles PCI-E 3.0, mais également les switchs dont le but est de diriger 8 des 16 lignes gérées par le CPU vers un second port PCI-Express x16. C'est généralement Pericom qui fabrique ces puces, et ce dernier a annoncé en septembre dernier les switchs PI3PCIE3412 et PI3PCIE3415. Leur tarif est de 1,45$ pièce pour une commande de 50 000 pièces (il en faut 4 par carte mère) et leur production a débuté en octobre dernier. Jusqu’alors les constructeurs intégraient la génération PI2PCIE de switchs, qui se limitent à la norme PCI-E 2.0.

Pour rappel la 3è version du PCI Express permet de doubler la bande passante par ligne. Il faudra bien sûr disposer de cartes prenant en charge cette nouvelle version pour profiter du surplus de bande passante, faute de quoi la vitesse du contrôleur PCI-Express redescendra à celles des versions précédentes. Bizarrement, MSI Europe annonce via sa page Facebook que la Z68A-GD80 permettrait un gain de 20% de performances même sur des cartes PCI-E 2.0, une affirmation étonnante qui méritera quelques éclaircissements…