Intel Core Duo : Il y a du neuf dans ce processeur

Au-delà de la finesse de gravure et du nom commercial, Intel profite du Yonah pour introduire diverses nouveautés. La plus frappante étant bien sûr la présence de deux cœurs, qui reprennent globalement l'architecture du Pentium M avec un pipeline à 13 niveaux. Si chacun des cœurs du Yonah est proche d'un Pentium M, Intel introduit toutefois des changements sensibles avec l'apparition de ce que le fondeur appelle le Digital Media Boost. Il s'agit en clair d'optimiser les opérations fréquemment employées par les applications multimédias en apportant quelques petits changements à l'architecture. L'Intel Core Duo profite ainsi de l'implémentation d'un décodeur SSE3, avec le support de 10 instructions, qui faisaient précédemment défaut au Pentium M. Intel ne se contente pas simplement d'ajouter quelques instructions SSE3, le fondeur annonçant également apporter diverses améliorations au niveau des décodeurs SSE/SSE2 existants. Ceux-ci ont été optimisés pour offrir un meilleur débit et donc la capacité de traiter plus d'instructions, plus rapidement. Pour cela, Intel procède dorénavant à une fusion des instructions SSE2 en Micro-Ops, ce qui participe justement à l'amélioration de la bande passante de l'unité en charge de ce type d'instructions. De plus, les instructions 128 bits SSE2 sont dorénavant manipulées par les trois décodeurs du processeur. Intel annonce également que l'exécution des instructions SSE2 Shuffle et Unpack est jusqu'à 30 % plus rapide. Enfin, les performances en virgule flottante sont globalement améliorées grâce à l'ajout de mémoires tampons supplémentaires, à un pre-fetching des données amélioré, mais aussi à une amélioration très spécifique. Intel a en effet amélioré les performances de l'instruction IDIV en évitant les divisions inutiles lorsque le dividende et le diviseur sont de la même ampleur. Cela a pour effet de réduire le temps de latence et si un Dothan se sort de l'exercice en 12 cycles pour un dividende compris entre 1 et 16 bits et un diviseur entre 17 et 24 bits, le Yonah effectue la même opération en 4 cycles.


Ce n'est bien sûr pas les seules nouveautés de ce processeur qui profite, pour la première fois chez Intel, d'une mémoire cache de second niveau partagée entre chacun des deux cœurs ! Cela constitue ici l'une des – nombreuses - différences majeures avec le Pentium D, dont même la dernière révision, connue sous le nom de Presler, voit chacun de ses cœurs disposer d'une mémoire cache de second niveau qui lui est propre. Ainsi, un processeur Intel Core Duo voit son architecture constituée de deux cœurs qui, s'ils disposent chacun de leur propre mémoire cache L1 (32 Ko), ont accès à un total de 2 Mo de mémoire cache de second niveau partagée. C'est ce qu'Intel appelle la technologie Smart Cache. Il s'agit ici d'allouer dynamiquement de l'espace mémoire à chacun des cœurs, en fonction de ses besoins, pour améliorer les performances tout en maximisant l'utilisation du cache. L'intérêt dans un scénario où le premier cœur est bien chargé alors que le second ne l'est que partiellement étant d'allouer au premier 75 % de la mémoire cache L2, les 25 % restants allant au second cœur, chose que l'on ne sait pas faire avec un Pentium D par exemple. Il est également question de permettre à l'un des deux cores actifs d'accéder à la totalité de la mémoire cache de second niveau lorsque le second cœur est inutilisé, par exemple dans le cas d'une application monothreadée. Du côté des performances, la mémoire cache L2 voit son temps de latence augmenter sensiblement alors que celui du cache L1 reste constant. Voilà le résultat des mesures de la latence des caches L2 effectuées sous CPU-Z :

• Intel Pentium M 2.0 GHz (Dothan) : 3 cycles L1 - 10 cycles L2
• Intel Core Duo T2500 (2.0 GHz) : 3 cycles L1 - 14 cycles L2

Autre grande nouveauté, les deux cœurs disposent d'un bus propriétaire les reliant entre eux et à la mémoire cache partagée. Du coup, à l'inverse du Pentium D où la communication entre les deux noyaux passe obligatoirement par le bus système, au risque évident de pénaliser les performances, les deux cœurs peuvent ici communiquer entre eux directement sans conséquence sur le trafic global du front side bus… Une vraie première, ou presque ! Le front side bus évolue par ailleurs et voit sa fréquence portée à 166 MHz soit 667 MHz en quad-pumped contre 133 / 533 MHz pour le Dothan. La bande passante du processeur grimpe donc à 5,3 Go/s contre 4,2 Go/s précédemment. Concernant les fréquences, le Core Duo plafonne pour son lancement à 2,16 GHz, avec le modèle T2600 et est décliné en versions 2 GHz (T2500), 1,83 GHz (T2400) et 1,66 GHz (T2300).

On terminera ce paragraphe en mentionnant les T's (prononcez Teas à l'anglaise) que le processeur Yonah supporte ou ne supporte pas. Ainsi, l'EM64T n'est pas au programme, exit donc le support du 64 bits, pas plus que la technologie HyperThreading (ce dernier point étant il est vrai anecdotique, double-cœur oblige). En revanche, Intel propose le support de l'Execute Disable Bit, fonction qui permet de bloquer l'accès à certaines zones mémoire pour éviter les attaques logicielles tirant profit des buffer Overflow. La toute récente technologie VT de virtualisation est également supportée.