Nouveau socket : 185 pins de plus ou un pin de moins ?!

Pour rappel, l'une des innovations apportée par l'architecture K8 d'AMD est l'intégration, au sein même du processeur, d'un contrôleur mémoire alors que celui-ci était jusqu'à maintenant présent dans le chipset. Le but recherché étant de minimiser les temps de latence afin de maximiser l'efficacité de la mémoire. Cette démarche s'est avérée payante puisque pour la première fois les Processeurs AMD 64, du moins dans leur mouture FX, pouvaient mettre à mal les Pentium 4 d'Intel sur leur terrain de chasse privilégié : celui des performances mémoire.

Depuis l'origine les Athlon 64 disposent d'un contrôleur mémoire simple canal, là où leurs grands frères, les Athlon FX, bénéficient d'un contrôleur mémoire double canal. Malgré des performances tout à fait satisfaisantes, les Athlon 64 pouvaient être mis en difficulté par les Pentium 4 d'Intel et notamment dans les tests multimédias du fait de leur bande passante mémoire limitée. En effet, là où un Athlon 64 peut échanger un maximum de 3.2 Go par seconde avec la mémoire, un Pentium 4 peut traiter le double de données avec quelques 6.4 Go par seconde d'où des performances souvent meilleures. Pour expliquer le choix d'AMD de faire l'impasse sur le contrôleur mémoire double canal avec les Athlon 64, il faut remonter à l'époque de la conception de l'architecture K8. A cette date la DDR400 n'avait, nous disait-on, aucun avenir puisque le JEDEC la boudait. Tout cela alors que les contrôleurs mémoire 128 bits n'étaient pas encore à l'ordre du jour. L'appuie surprise d'Intel pour la DDR400 a fait rapidement évoluer les choses et a quelque peu bouleversé les plans d'AMD. Du coup la firme américaine a revu au dernier moment les spécifications du contrôleur mémoire de ses Athlon 64 pour qu'ils supportent la PC3200 et non la seule PC2700. Le passage au Socket 939 est aujourd'hui l'occasion pour AMD de nous proposer un processeur intégrant un contrôleur mémoire double canal, expliquant au passage l'inflation du nombre de broches.

Athlon 64 3800+ & Athlon 64 FX 53 : les spécifications

Toujours gravés en 0.13µ SOI les nouveaux Athlon 64 au format Socket 939 se basent sur le core NewCastle en révision CG qui constitue une sorte de dérivé du noyau ClawHammer des Athlon 64 de première génération. Le contrôleur mémoire exploite ici de la DDR400 sur deux canaux et le lien HyperTransport reliant le processeur au chipset passe de 800 MHz à 1 GHz par voie, soit 2 GHz en mode bidirectionnel. Cette nouveauté n'en est pas vraiment une, la plupart des Athlon 64 supportant déjà cette fréquence, en combinaison avec certains chipsets et de manière non officielle. L'arrivée d'un bus HyperTransport à 2 GHz permet d'offrir un débit de 8 Go par seconde, contre 6.4 Go par seconde auparavant, ceci dans le but de délivrer de meilleures performances lors de l'utilisation intensive des diverses fonctionnalités embarquées par les chipsets de dernière génération tout en étant adapté à l'arrivée prochaine du bus PCI-Express. En additionnant la bande passante mémoire à la bande passante de l'HyperTransport on peut dire que les Athlon 64 Socket 939 offrent une bande passante totale de 14.4 Go par seconde, contre 9.6 Go précédemment. Revenons quelques instants sur le contrôleur mémoire pour préciser que celui-ci est encore limité au niveau de sa souplesse puisqu'il ne pourra pas faire fonctionner simultanément quatre barrettes de 512 Mo en mode DDR400, lui préférant un mode DDR333, au détriment des performances.


Le passage au Socket 939 par AMD ne se fait hélas pas sans sacrifice et c'est ainsi la quantité de mémoire cache de second niveau qui en fait les frais. Alors que les Athlon 64 étaient jusqu'à présent dotés de 1 Mo de mémoire cache L2, les derniers nés en Socket 939 n'en intègrent plus que 512 Ko. Ceci ne devrait pas trop pénaliser les performances, le contrôleur mémoire double canal venant compenser la diminution de la mémoire cache et à fréquence égale un Athlon 64 Socket 939 devrait être sensiblement plus rapide que son équivalent au format Socket 754. Le choix fait par les équipes d'ingénieurs d'AMD de brider la mémoire cache s'explique vraisemblablement par une logique de rentabilité de la part du fondeur. En effet, les 1 Mo de cache des Athlon 64 au format socket 754 se sont avérés assez coûteux en terme de process industriel, le déchet étant assez important du fait de la complexité du die du processeur. En réduisant la taille du cache de second niveau, AMD améliore ses yields et comme un bonheur n'arrive jamais seul, peut continuer à promouvoir ses Athlon FX qui disposent pour leur part des fameux 1 Mo de mémoire cache. Du coup, si un Athlon 64 Socket 754 comptait quelques 106 millions de transistors, on en dénombre plus "que" 68.5 millions sur les nouveaux Athlon 64 au format Socket 939. Cette cure d'austérité profite aussi au die qui voit passer sa taille de 193 mm² à 144 mm² alors que les fréquences évoluent finalement assez peu. L'Athlon 64 3800+ est cadencé à 2.4 GHz, contre 2.2 GHz pour son prédécesseur, l'Athlon 64 3400+, soit une augmentation de fréquence d'environ 10%. Question voltage on reste à 1,5v et les deux nouveaux venus supportent la technologie Cool 'n Quiet. Dernier point d'importance, le passage à ce nouveau Socket semble avoir des répercussions sur la consommation électrique. Alors que les Athlon 64 en Socket 754 consomment quelques 81,5 Watts, les Athlon 64 en Socket 939 consomment près de 104 Watts, soit plus que le Prescott ! Du coup les Athlon 64 de nouvelle génération chauffent et il n'était pas rare de voir notre 3800+ flirter avec les 60°C.


L'Athlon FX 53, aujourd'hui proposé en version Socket 939, se distingue de ses prédécesseurs non seulement par son format mais aussi et surtout par sa capacité à fonctionner avec des barrettes mémoire conventionnelles. Souvenez-vous, les Athlon FX exigeaient jusqu'alors de la mémoire ECC Registered pour fonctionner. Ce choix rendait le coût des plates-formes Athlon FX tout simplement exorbitant et c'est donc avec plaisir que l'on voit AMD faire marche arrière en proposant un support mémoire beaucoup plus souple. Du reste, le support des barrettes mémoires standards est la seule nouveauté introduite par le passage au socket 939 de l'Athlon FX 53 qui reste cadencé à 2.4 GHz et comporte 106 millions de transistors.

D'autres nouveaux Athlon 64…

A côté des deux modèles de processeurs que nous évoquions à l'instant, AMD profite du lancement de son Socket 939 pour lancer à ce format l'Athlon 64 3500+. Ce dernier se distingue de l'Athlon 64 3400+ avec un contrôleur mémoire double canal, deux fois moins de mémoire cache L2 et une fréquence qui reste identique à 2.2 GHz. En outre, le fondeur complète son offre avec l'Athlon 64 3700+ au format Socket 754, commercialisant ainsi une solution de mise à niveau pour les possesseurs de plates-formes AMD 64 de la première heure. Si le Socket 939 est amené à être la nouvelle plate-forme de choix pour les processeurs K8, le Socket 940 n'est pas mort pour autant puisqu'il reste réservé aux seuls processeurs serveurs Opteron. Enfin, AMD a revu le design de ses boîtes de processeur pour les rendre plus attractives (le processeur est visible de l'extérieur) et plus solides.