Phenom II : une architecture très légèrement revue

Bien que le nom commercial retenu par AMD pour son nouveau processeur suggère des changements radicaux, il faut être clair dès le début de cet article : l'architecture de Phenom II est peu ou prou identique à celle des premiers Phenom. AMD ne s'en cache du reste pas tant il est évident qu'il faut plus d'une année pour concevoir une nouvelle architecture. A défaut d'embarquer une architecture révolutionnaire, Phenom II profite tout de même, comme nous le verrons plus loin, de diverses petites améliorations apportées à son architecture K10 et déjà étrennées avec Shanghai, la version serveur de son processeur. Pour le détail de l'architecture K10, autrement appelée Stars, nous vous renvoyons à notre article consacré aux premiers processeurs Phenom (voir ce test).

Rappelons tout de même les grandes lignes de l'architecture K10, celles-ci demeurant donc inchangées avec un design quadri-cœurs natif, un bus HyperTransport de troisième génération, un contrôleur mémoire intégré et un réagencement de la mémoire cache avec une diminution du cache de second niveau et l'apparition d'un troisième niveau de cache.



Globalement, AMD est fort peu disert sur les améliorations apportées à son architecture Stars. Citons tout de même une augmentation de la taille de certaines zones de mémoire tampon au sein de la puce ce qui devrait profiter aux mécanismes de préchargement des données. Par ailleurs, la gestion de l'énergie profitera des optimisations de la technologie Smart-Fetch, avec la possibilité pour chacun des cœurs du Phenom de transférer le contenu de ses mémoires caches L1 et L2 dans la mémoire L3 de sorte que le cœur en question puisse être totalement arrêté en cas de période d'inactivité, chose que ne pouvait pas faire le premier Phenom. Si ces petites améliorations n'ont rien de transcendant c'est, peut être, pour laisser de la place à une plus grande quantité de mémoire cache de troisième niveau. Alors que les premiers processeurs Phenom étaient dotés de 2 Mo de mémoire cache L3, Phenom II triple cette quantité avec un cache de troisième niveau de 6 Mo, cache qui est rappelons-le partagé entre chacun des cœurs. La quantité de mémoire cache de second niveau demeure de son côté inchangée avec 512 Ko par cœur et la bonne nouvelle vient des temps de latence pour l'accès à la mémoire cache : ceux-ci demeurent en effet inchangés par rapport aux premiers Phenom pour les caches L1 et L2. On note une très légère dégradation du temps d'accès du cache de troisième niveau puisqu'on passe de 52 cycles à 57 cycles, ce qui semble logique. Précisons qu'AMD indique dans sa communication officielle que ses Phenom II sont dotés de 8 Mo de mémoire cache ce qui correspond à l'addition des caches de second et troisième niveau.

Phenom II : enfin la gravure en 45nm !

Alors qu'Intel débutait la commercialisation de ses processeurs gravés en 45nm il y a maintenant plus d'un an, AMD est enfin en mesure de combler une partie de son retard technologique, Phenom II profitant comme les derniers Opteron de la firme de Sunnyvale, d'une finesse de gravure en 45nm. Il faut dire qu'à l'inverse d'Intel, les ressources d'AMD en matière de production sont nettement plus limitées. Contrairement au procédé de gravure en 45nm d'Intel, un procédé qui utilise un matériau dit High-K pour réduire au maximum les fuites d'électrons entre les transistors, AMD reste fidèle à la technologie SOI (Silicon On Insulator) utilisée avec les premiers processeurs Athlon 64 alors que le fondeur a recours aux techniques de silicium étiré pour accélérer les temps de changement d'état des transistors.

Développée conjointement avec IBM, la technologie 45nm d'AMD fait appel à un procédé assez original appelé lithographie par immersion. Il s'agit d'utiliser lors de la gravure une fine couche de liquide, en l'occurrence de l'eau pure, pour réduire la longueur d'onde du faisceau lumineux afin d'améliorer la précision de la gravure. Cette technologie sera du reste utilisée par AMD pour la prochaine étape, à savoir le passage en 32nm en complément probablement de l'emploi d'un matériau de type High-K comme l'Hafnium (mais pas nécessairement celui-ci). En attendant les prochaines avancées, grâce à la gravure en 45nm, AMD devrait être en mesure de monter plus facilement en fréquence, alors que les paramètres habituels de consommation et d'échauffement devraient être plus facilement maîtrisés.