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Intel profite de l'IFA pour annoncer officiellement ses processeurs Intel Core M. Pour rappel, il s'agit des premiers modèles utilisant l'architecture Broadwell, et plus précisément de Broadwell-Y.

Destiné à l'intégration dans des ordinateurs et tablettes fanless, ces processeurs ont la particularité d'avoir un TDP de 4.5 watts seulement, une avancée importante face aux Haswell-Y qui étaient à 11.5 watts. Un Broadwell-Y intègre pour rappel deux puces, la première gravée en 14nm fait 82mm² et intègre 1,3 milliards de transistors, contre 82mm² et 960 millions pour son prédécesseur. On reste à 2 cœurs CPU mais le cache L3 passe de 3 à 4 Mo et le HD Graphics de 20 à 24 unités.


L'autre puce est gravée en 32nm, c'est le chipset Broadwell PCH-LP 32nm. Il permet de gérer jusqu'à 4 USB 3.0, 4 SATA 6 Gb/s et gère 12 lignes PCIe Gen2 pouvant être configurées sur 6 ports au maximum, des fonctionnalités réduites mais bien suffisantes vu la cible des Intel Core M.

La gamme Core M est déclinée de la sorte :

-Core M-5Y70 : 2 cœurs à 1.1-2.6 GHz, HD Graphics à 100-850 MHz
-Core M-5Y10a : 2 cœurs à 0.8-2.0 GHz, HD Graphics à 100-800 MHz
-Core M-5Y10 : 2 cœurs à 0.8-2.0 GHz, HD Graphics à 100-800 MHz

Le 5Y70 est le seul à supporter Intel vPro et Intel TXT, la différence entre 5Y10a et 5Y10 se limite au TDP qui est configurable sur le 5Y10, on peut ainsi le passer de 4.5 à 4 watts si nécessaires. Les deux cœurs disposent de l'Hyperthreading. Côté tarif il est question de 281$ quelque soit le modèle.


Par rapport aux Core i3 Haswell avec un TDP de 11.5W, on note que la baisse du TDP ne se fait pas seulement par le passage au 14nm puisque les fréquences dites de base sont revues à la baisse. En effet sur un Core i5-4300Y les fréquences CPU varient entre 1.6 et 2.3 GHz, contre 200 à 850 MHz pour le HD Graphics.


Pour mettre en avant les gains de performances Intel compare à un Core i5-4302Y et annonce que le Core M-5Y70 serait alors 11 à 18% côté CPU (SYSmark 2014, WEBXRPT, TouchXPRT), 58% plus rapide sous 3DMark IceStorm et 82% en conversion vidéo (sous Cyberlink MediaXpresso avec QuickSync). Côté autonomie les gains seraient également là avec 54 à 103 minutes de mieux. Dans le détail ont voit qu'en lecture HD une grosse partie du gain provient de la partie audio désormais prise en charge en interne par le chipset au lieu d'être confiée à un codec HD Audio externe. Seul problème, l'i5-4302Y dispose d'un TDP de 11.5W et d'un SDP de 4.5W, mais dans les configurations de test Intel indique qu'il a un TDP de 4.5W... est-ce que le processeur est bridé artificiellement à ce niveau pour les tests ?


Difficile d'en tirer des conclusions définitives mais sur le papier Intel semble avoir réussi à amener son architecture x86 "hautes performances" sur le marché de la basse consommation ou il ne proposait jusqu'alors que Bay Trail, même si cela n'est pas sans concession côté fréquence. Il est d'ailleurs probable qu'en charge CPU multithread un N3540 (4 cœurs à 2.16-2.66 GHz, TDP de 7.5w) ne soit pas si éloigné que ça, mais les Core M auront un avantage net en charge single thread et côté iGPU.

Intel met en avant les Core M pour une intégration au sein des "2 en 1", ces portables qui peuvent également faire office de Tablette, avec par exemple un format 11.6" et 8mm d'épaisseur. Les premières machines devraient être disponibles chez 5 fabricants au dernier trimestre, les premières dès octobre. A noter que nous n'avons pas encore eu de retour d'Intel par rapport au PCN publié il y a peu qui annonçait la fin de vie de ces Core M, a priori en préparation d'une nouvelle révision qu'Intel n'a pas décidé d'attendre pour le lancement.


Pour le reste de la gamme Broadwell il va par contre falloir patienter, puisque les premiers processeurs Intel Core de 5è génération ne sont pas attendus avant début 2015. Il s'agira de Broadwell-U, un dual core plus classique avec notamment un TDP et des fréquences en hausse, un HD Graphics plus musclé et un chipset externe. Les Broadwell-H, c'est-à-dire les 4 cœurs, ne sont même pas mentionnés ce qui tend à confirmer les rumeurs parlant d'un lancement aux alentours de la mi-2015 seulement !

Intel a publié une notification de changement de produit  (PCN) assez étonnante puisqu'elle concerne les Intel Core M-5Y70, 5Y10 et 5Y10A, des processeurs qui ne sont pas encore sortis puisqu'il s'agit des premiers Broadwell !

Ce document indique que la demande du marché à basculé vers d'autres modèles (sic) et Intel précise qu'il ne sera possible de commander ces processeurs que jusqu'au 26 septembre, avec des livraisons pouvant s'étaler jusqu'au 28 novembre.

Derrière ce PCN pour le moins étonnant se cache probablement l'arrivée assez rapide d'un nouveau stepping venant corriger quelques soucis, comme par exemple le celui du TSX, mais rien n'est précisé à ce niveau.

Le document révèle au passage les fréquences des puces, à savoir respectivement 1.1 GHz, 800 et 800 MHz. Pas de panique, les PCN reprennent les fréquences de base et non les fréquences Turbo, et le fait qu'elles soient basses n'est guère étonnant puisque Intel vise pour rappel un TDP de l'ordre de 5 watts pour ces Broadwell-Y intégrant au sein d'un même packaging un die 14nm pour les 2 cœurs Broadwell 2 cœurs 14nm et un HD Graphics avec 24 EUs ainsi qu'un autre die 32nm pour le chipset Broadwell PCH-LP 32nm.

Intel a livré des détails supplémentaires sur son architecture Broadwell et les processeurs Core M qui seront les premiers à en bénéficier d'ici à la fin de l'année.

Côté architectural tout d'abord, Intel a détaillé les diverses améliorations intégrées lui permettant au final d'annoncer une hausse d'IPC supérieur à 5% par rapport à Haswell. Comme souvent, la prédiction de branchement a été améliorée, tout comme le TLB mais aussi la multiplication en virgule flottante ou encore la division. Intel précise que ces améliorations ont été introduites sur la base d'un rapport Performance:Puissance de 2:1, c'est-à-dire qu'un gain de 2% de performance ne devait pas entraîner plus d'1% de hausse de consommation, contre 1:1 pour les améliorations intégrées dans Haswell.


L'iGPU a également droit à ses améliorations, avec 20% d'unités d'exécutions mais aussi 50% d'unités de texturing supplémentaire. Intel saupoudre par-dessus des améliorations micro architecturales qui devraient permettre une efficacité accrue, pour peu que l'iGPU ne soit bien sûr pas limité par la bande passante mémoire.

Concernant le Core M, il s'agit de Broadwell-Y c'est-à-dire une version intégrant au sein d'un même packaging un Broadwell 2 cœurs 14nm, un HD Graphics avec 24 EUs ainsi que le chipset Broadwell PCH-LP, qui reste lui gravé en 32nm mais avec des optimisations permettant de réduire sa consommation au repos de 25% et en charge de 20%.


Pour cette déclinaison de Broadwell, Intel vise clairement la basse consommation via son process 14nm et met même en avant son intégration au sein de tablettes fanless d'une épaisseur de 9mm. Il est question d'une réduction supérieur à 2x du TDP, malgré un niveau de performance supérieur, vis-à-vis de Haswell-Y dont le TDP est de 11.5 watts et par ailleurs Intel indique qu'il faut atteindre les 5 watts pour son objectif fanless… dès lors le TDP des Core M les plus économes, si il n'est pas mentionné, semble clairement de 5 watts.



Toujours dans le but d'une intégration plus poussée, Intel a nettement réduit la taille de la puce. Au niveau du die tout d'abord, cette version de Broadwell fait 0.63x son équivalent Haswell grâce au passage en 14nm et malgré les fonctionnalités supplémentaires (on serait à 0.51x sans ces dernières). Mais le packaging a également été amélioré puisqu'un Broadwell-Y mesure 30x16.5x1.04mm, contre 40x24x1.5mm pour un Haswell-Y. La surface est donc quasiment divisée par 2, alors que la hauteur est réduite de 30%. Selon Intel il serait possible de faire des cartes mères 25% plus petites avec Broadwell-Y.

Voilà donc des avancées qui semblent prometteuses sur le papier pour Broadwell-Y. Reste à savoir si elles permettront à Intel de percer sur les marchés qui seront désormais ouvert à la gamme Core, et si le 14nm se montrera aussi efficace lorsqu'il sera décliné sur des puces plus performantes. Pour celles-ci il faudra malheureusement attendre l'an prochain !

En octobre 2013, Intel avait annoncé que la mise en production des puces Broadwell en 14nm était repoussée d'un trimestre et désormais prévue pour ce premier trimestre 2014, la faute à des yields plus faibles qu'attendus. Le lancement commercial des puces était pour sa part maintenu, sans plus de précision, au second semestre 2014.

On en sait maintenant un peu plus sur le calendrier de lancement grâce à la publication de deux extraits de roadmap par VR-Zone  concernant les plans d'Intel pour les Broadwell à deux cœurs 15W et 28W destinés aux portables. Ce n'est ainsi qu'au quatrième trimestre qu'une partie de la gamme 15W passera à Broadwell, alors qu'il faudra attendre le premier trimestre 2015 pour la gamme 28W.

Voilà qui confirme les rumeurs persistantes de ces dernières semaines indiquant que les problèmes d'Intel sur son 14nm n'étaient pas encore complètement résolus, malgré les informations d'Intel en fin d'année passée qui se voulaient rassurantes.

Intel tenait en fin de semaine dernière une journée dédiée aux analystes financiers, l'occasion pour nous de glaner quelques détails, plus particulièrement sur le 14nm qui était – de manière fort surprenante – massivement absent de l'Intel Developer Forum 2013.

En ce qui concerne le 14nm à proprement parlé, William Holt est revenu sur l'annonce du retard de Broadwell dont nous vous avions parlé précédemment. Pour rappel, Intel a indiqué qu'il décalerait le début de la production de ses puces 14nm d'un trimestre pour cause de yields plus faibles qu'attendus.

Intel a donné un peu plus d'informations sous la forme d'un graphique assez édifiant. Sur le graphique ci-dessus, Intel a dessiné l'évolution des yields (le pourcentage de puces produites « utilisables », une métrique qui n'est pas clairement définie et que William Holt indique – pour vous donner son niveau de précision - comme « relativement similaire » pour les deux cas) sur deux ans à la fois pour le 22nm et pour le 14nm. Ces deux courbes montrent donc, en théorie, des yields à des niveaux de développement et d'avancement comparables, c'est comme cela en tout cas que les a présentées William Holt. Comme toujours sur ces graphiques forts sensibles, l'échelle n'est pas précisée, un point sur lequel nous allons revenir. Le commentaire d'Intel est que les yields étaient significativement en retard même si des progrès récents sur les derniers mois montrent que le 14nm (en blanc) se rapproche du 22nm avec pour but d'être au niveau du 22 nm au premier trimestre prochain.

Intel indique que le délai – au-delà de la mise en production – est surtout lié aux conséquences des faibles yields sur l'année précédente qui ont « diminué le nombre de bonnes unités » disponibles pour les différentes phases de tests, validation ou développements annexes (les drivers). Des propos que l'on peut comprendre pour le public visé (les investisseurs) qui préfèrent entendre que le problème est derrière plutôt que devant. Nous nous devons cependant de modérer quelque peu l'enthousiasme du constructeur.


D'abord, nous avons tracé sur ce graphique en rouge le niveau du dernier point (indiqué comme un peu avant ou après la mi-novembre selon que l'on se fie au point ou à la ligne à laquelle il devrait être attaché…). Si l'on regarde précisément ou Intel en est aujourd'hui, les yields 14nm ont donc actuellement six mois de retard sur le 22nm, et non trois. La prédiction d'un rattrapage des yields pour le premier trimestre est donc avant tout basée sur la capacité d'Intel à rattraper ce qui ressemble à un tout petit gap sur cette échelle du graphique.

C'est l'autre point qui nous interpelle puisque pour rappel, la ligne jaune court de mai 2011 à février 2012, Ivy Bridge avait été lancé pour rappel en avril 2012. Or, si nous ne disposons pas d'un autre graphique de yields plus précis sur le 22 nm, Mark Bohr avait lors de l'IDF 2012 fourni le slide ci-dessous.


Ce slide mesure (avec une ambiguïté dans les échelles largement équivalente, pour ne pas dire supérieure !) la densité de défauts, ce qui n'est pas exactement l'inverse des yields même si les deux quantités sont inversement liées. Au minimum, on peut deviner qu'entre 2011 et 2012, l'évolution de la densité des défauts semble un peu plus dynamique que les yields très plats annoncés. Sans pouvoir en avoir la certitude, nous pensons que l'échelle du graphique de yields fournie par Intel est très compressée, diminuant quelque peu la réalité du travail restant à accomplir.

Cela ne remet bien entendu pas en cause la capacité d'Intel à lancer sa production ou ses futurs produits. Tant bien même que le rattrapage soit un peu plus long que prévu, le constructeur peut par exemple accepter de lancer la production avec des niveaux de yields un peu en dessous de ce qu'il attendait en rognant sur ses marges, ou lancer dans des volumes de production plus faibles le temps que le reste du travail (perpétuel) sur les yields se termine. Il faut également rappeler que Broadwell sera lancé de manière assez différente à ce qui s'était passé jusqu'ici chez Intel, dans un premier temps uniquement en format BGA pour les plateformes mobiles (qui sont toujours plus longues à adopter les nouvelles puces) puis, pour la fin d'année dans une version desktop qui cohabitera avec un Haswell Refresh en 22nm.

Ce changement des règles de lancement ne sera pas sans aider le constructeur et il serait fort intéressant de savoir en quelle mesure l'état du process 14 nm à influé sur la décision de ne pas lancer Broadwell en premier sur desktop comme à l'habitude. Une information qui avait filtré il y a un an de cela (soit six mois en amont du premier point de yield indiqué sur le graphique) et que l'on avait mise sur le compte de la volonté d'Intel de pousser sur la mobilité au détriment du desktop. Si la volonté sur la mobilité est bien entendu réelle, on aimerait savoir en quelle mesure l'état d'avancement du process 14nm a joué sur la décision.

Une chose est en tout cas certaine, si Intel n'a communiqué qu'il y a quelques semaines officiellement sur les problèmes de son 14nm, le constructeur était conscient de ces problèmes bien en amont. On notera que dans les questions/réponses, William Holt aura indiqué que si ce n'est pas la première fois qu'Intel rencontre des problèmes de yields de ce type, c'est la première fois depuis « un certain nombre de générations ».

On notera aussi un sous-entendu sur le multiple patterning, l'augmentation de son utilisation dans de plus en plus de couches des puces conduit à des interactions problématiques et complexes à débuguer. Officiellement Intel n'a pas vraiment dévoilé les différences entre le 22 et le 14nm, à part qu'il s'agira d'une seconde génération de tri-gate mais une augmentation du multiple patterning semble être au programme. On se souviendra que la Common Platform avait aussi fait ce choix (un peu contraint) dès le 20nm.


A gauche, une comparaison 32/22nm fournie par Intel à l'IDF 2011, à droite, le slide présenté par Intel comparant 22/14nm
Au-delà de tout ceci, Intel a également, par le biais d'un slide, donné un petit aperçu de ce qu'apporterait le 14nm. Là encore difficile d'en tirer quoique ce soit, à titre indicatif nous avons ajouté un graphique du même type comparant le 32 et le 22 nm. Attention cependant aux comparaisons hâtives. D'une, Intel a inversé les axes ce qui renverse quelque peu la donne et de deux, aucun point de référence n'est donné sur les axes, Intel se contentant d'indiquer des pourcentages. Difficile donc d'en tirer quoique ce soit si ce n'est que l'on attend un gain probablement un peu plus faible sur la vitesse des transistors qu'au passage 32-22 (les gros gains que l'on devine en bas à droite du second graphique sont à très faible tensions – ils correspondent au haut à gauche du graphique de gauche, ce qui ne correspond pas forcément aux tensions qu'Intel utilisera en pratique).