AMD Phenom : brefs rappels sur l'architecture

Attendu de longue date et reporté à de multiples reprises, le Phenom d'AMD voyait le jour en fin d'année 2007. Nous nous proposons ici de faire un résumé, dans les grandes lignes des principales caractéristiques de Phenom dont l'architecture K10 reste très proche du K8 des Atlhon 64. Pour plus de détails nous vous renvoyons à notre dossier complet sur Phenom, consultable ici.

Premier processeur quadri-cœurs signé AMD, le Phenom avait une lourde mission puisqu'il devait prendre la relève de la vieillissante architecture K8 des Athlon 64 en y apportant des nouveautés significatives. Ambitieux, AMD a dès le départ conçu son Phenom comme un processeur quadri-cœurs natif. Là où Intel réuni sur une même puce deux dies double-cœurs pour obtenir un processeur quadri-cœurs, une solution du reste futée puisqu'elle a permis au géant de Santa-Clara de disposer d'une avance industrielle considérable sur son concurrent, AMD a fait le choix de la beauté technologique.

Beauté car sur le papier, disposer de quatre cœurs sur un même morceau de silicium est assurément plus élégant, les communications et échanges entre les cœurs s'effectuant directement, sans obstacle ou passage obligé par le chipset ce qui facilite également les problématiques en matière de cohérence de la mémoire cache. Revers de la médaille, fabriquer un seul die avec quatre cœurs est beaucoup plus complexe que fabriquer une série de dies double-cœur qu'on assemble par la suite pour former un processeur quadri-coeurs. Et lorsque l'on connaît les déboires d'AMD sur le procédé de fabrication en 65 nm, on pouvait légitimement craindre le pire… Qui plus est, AMD a revu l'organisation de la mémoire cache en dotant chaque cœur de 512 Ko de mémoire cache de second niveau alors qu'un troisième niveau de mémoire cache est présent, à hauteur de 2 Mo, et partagé entre les cœurs.


Parmi ses autres caractéristiques, l'architecture K10 (ou Stars) du Phenom inaugure deux nouvelles unités SSE, en charge des flottants et pouvant traiter chacune 128 bits par cycle. Il s'agit là encore d'accélérer les traitements multimédias, du moins lorsqu'il est question d'applications utilisant les instructions SSE. Doté de nouvelles unités de prédiction, afin d'anticiper au mieux les prochains branchements dans le code en cours d'exécution, AMD profite du Phenom pour introduire la technologie Speculative Out-of-Order Load Execution qui permet d'exécuter des commandes de lecture mémoire dans le désordre.

Conservant le contrôleur mémoire intégré, une spécificité de l'architecture AMD depuis l'Athlon 64, le Phenom dispose en la matière de quelques nouveautés. Exploitant la mémoire DDR2, le Phenom peut utiliser dans le meilleur des cas de la mémoire DDR2-1066. À la différence des Athlon 64, Phenom voit son contrôleur mémoire équipé de deux canaux de 64 bits qui peuvent fonctionner de concert ou indépendamment. Dans la même veine, Phenom utilise un lien HyperTransport en version 3.0 ce qui lui confère une bande passante théorique maximale plus large. Hélas, celle-ci est inexploitée pour l'instant.

AMD Phenom 9600 Black Edition : processeur noir pour écrans bleus ?

Annoncée quelques semaines après le lancement des Phenom 9500 et 9600, la Black Edition du Phenom 9600 se distingue sur le papier par une meilleure aptitude en matière d'overclocking. Pour ce faire, AMD déverrouille tout simplement le coefficient multiplicateur du processeur. Rappelons à ce sujet que la plupart des processeurs vendus dans le commerce ont un coefficient bloqué (vers le haut). Cela afin d'éviter que des petits malins maquillent les processeurs en les faisant passer pour ce qu'ils ne sont pas. Toutefois, en matière d'overclocking il reste tout de même beaucoup plus simple de modifier vers le haut le coefficient multiplicateur du processeur que d'augmenter la fréquence du bus système, c'est du moins la promesse de ce Black Edition.

Hélas, durant nos essais, l'overclocking de ce processeur fut un échec total. Le passage du coefficient multiplicateur de 11,5x à 12 ou 12,5x pour un gain en fréquence de 100 à 200 MHz s'est systématiquement soldé par des écrans bleus au démarrage de Windows ou lors du lancement de Prime 95. Parfaitement instable, malgré les ajustements divers et variés de tensions, ce Phenom 9600 Black Edition n'a pas non plus encaissé le changement de fréquence du bus système : en passant celui-ci de 200 MHz à 225 MHz, en maintenant le coefficient multiplicateur constant à 11,5x tout en augmentant la tension CPU nous avons obtenu pour seul résultat un écran noir au démarrage. Inutile de préciser que pour un processeur vendu comme conçu pour l'overclocking ce type de résultats est consternant mais révélateur du manque de maîtrise d'AMD sur le procédé de fabrication en 65 nm. En la matière, nos confrères n'ont pas été forcément mieux lotis, beaucoup faisant état d'expériences aussi douloureuses pour ne pas dépasser les 2,5 GHz de fréquence sur ce modèle Black Edition.


Pour le reste, le Phenom 9600 Black Edition est strictement identique au Phenom 9600. Se présentant au format Socket AM2+, le processeur dispose de quatre cœurs, chacun doté de 512 Ko de mémoire cache de second niveau avec un troisième niveau de mémoire cache, partagé entre tous les cœurs, à hauteur de 2 Mo. Fabriqué en 65nm, il est cadencé à 2,3 GHz avec un coefficient multiplicateur débloqué de 11,5 et un bus système à 200 MHz. Côté enveloppe thermique, AMD annonce un TDP de 95 Watts.

Les problèmes rencontrés par les premiers processeurs Phenom restent hélas d'actualité avec ce modèle 9600 Black Edition puisque le cœur du processeur est toujours en stepping B2. Ce stepping est connu pour les erreurs qu'il comporte dont le fameux bug du TLB ou Translation Look-aside Buffer. Cette portion du processeur a la charge de la traduction des adresses mémoires virtuelles en adresses physiques, une tâche particulièrement fréquente lorsqu'il est question de virtualisation logicielle. Entraînant dans ce cas de figure des plantages pur et simple, ce bug a été contourné par AMD via un correctif logiciel intégré aux mises à jour BIOS. Seul problème, le correctif, une fois actif, pénalise plus ou moins les performances avec dans certains cas une chute pouvant atteindre 10 à 15%. AMD vient de finaliser le stepping B3 de ses Phenom, une révision qui corrigera définitivement ce problème sans affecter le moins du monde les performances. Hélas le Phenom 9600 Black Edition n'en est pas pourvu…