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Intel Skulltrail: 1 machine, 2 CPU, 8 coeurs, le rêve?

15 avril 2008 à 16h07
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Parmi les nombreuses plate-formes d'Intel, il en est une qui a beaucoup fait parler d'elle, puisqu'il s'agit d'une configuration ultra haut-de-gamme, présentée à de nombreuses reprises et destinée aux joueurs désireux de posséder la machine de l'extrême. D'abord vue comme une curiosité et connue sous le nom de code V8, la plate-forme Skulltrail a été dévoilée pour la première fois lors du CES 2007 avant d'évoluer et de faire une nouvelle apparition lors de l'IDF de septembre 2007. Destinée à une audience fort restreinte, cette plate-forme tient, autant le dire d'emblée, plus de la haute horlogerie, ou de la Ferrari, selon que vous préfériez les montres ou les automobiles, que du PC de monsieur tout le monde.

Héritier des plate-formes serveur, Skulltrail a pour particularité d'accueillir deux processeurs quadri-cœurs afin de former un système octo-cœurs. D'abord simple prototype, Skulltrail s'est peu à peu mué en une plate-forme conçue pour les joueurs les plus exigeants avec notamment, et c'est une première chez Intel, la prise en charge de la technologie SLI de NVIDIA, en plus du support Crossfire. Histoire de vous faire quelque peu rêver, nous vous proposons un rapide tour d'horizon de la plate-forme Skulltrail.

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Intel Skulltrail : architecture de la plate-forme

Au cœur de la plate-forme Skulltrail nous retrouvons naturellement une carte mère, et pas n'importe quelle carte mère, puisqu'il s'agit d'un modèle presque unique en son genre. Signée Intel, la carte en question répond au doux nom de D5400XS et utilise logiquement un chipset Intel 5400 Express (nom de code Seaburg). Si cette référence de chipset ne vous dit rien c'est avant tout parce qu'il s'agit d'un chipset conçu pour le monde des serveurs, la carte mère Skulltrail accueillant des processeurs serveurs, à savoir des Xeon. Mais pourquoi diable des Xeon ? Tout simplement parce que l'architecture Intel actuelle utilisée dans les PC de bureau n'a pas été conçue pour gérer des systèmes bi-processeurs. En attendant Nehalem et son nouveau bus de données point à point, le QuickPath Interconnect, Intel a donc dû se tourner vers ses propres solutions serveurs pour concocter une carte mère bi-processeurs. Et en l'espèce, le chipset Intel 5400 Express peut gérer simultanément deux FSB avec toutefois un cloisonnement évident entre les processeurs puisqu'à l'inverse de l'architecture AMD, les échanges de données entre processeurs ne sont pas directs et devront passer par le FSB et donc par le northbridge.

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Intel Skulltrail : diagramme du système


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Revenons-en à la D5400XS, une carte mère au format E-ATX dotée d'un PCB de couleur noire, et munie de deux Socket LGA-771, des sockets physiquement incompatibles avec les processeurs Core 2 en Socket LGA-775. Outre cette différence assez fondamentale avec les cartes mères de bureau Intel que nous connaissons tous, la D5400XS se distingue également par le type de mémoire employé. Exit en effet la DDR3 et place à la FB-DIMM (Fully Buffered DIMM), une mémoire basée sur des composants DDR2. Conçue pour le monde professionnel, la FB-DIMM se distingue des mémoires DDR2 conventionnelles par le bus utilisé puisqu'il s'agit d'un bus sériel sur 24 bits, et non d'un bus parallèle 64 bits. Cela a pour avantage de réduire la complexité des tracés sur la carte mère mais en contrepartie chaque module mémoire est plus dense et doit utiliser un contrôleur également appelé AMB ou Advanced Memory Buffer. Celui-ci se charge de la conversion des données série en données parallèle pour les puces de DDR2 présentes sur la barrette alors qu'il embarque des fonctions de corrections d'erreur et surveille la température des modules.

Avec quatre emplacements FB-DIMM, la carte supporte au mieux de la FB-DIMM DDR2-800, un choix qui limitera grandement la bande passante mémoire face aux plate-formes Intel X38 et X48 en DDR2 et en DDR3 d'autant qu'ici il faudra partager la bande passante mémoire entre deux processeurs physiques. Autre spécificité de la D5400XS, son alimentation électrique. On retrouve en plus du connecteur ATX 24 broches, deux connecteurs ATX 2x12 volts sur huit broches, chaque processeur nécessitant son propre connecteur. Bien que le raccordement des deux connecteurs huit broches soit recommandé, le second reste optionnel. Et puisque nous parlons alimentation, évoquons quelques instants l'étage d'alimentation qui est constitué, pour chaque processeur, d'un VRM à cinq phases.

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Carte mère Intel Skulltrail alias D5400XS


Et Intel de se distinguer avec sa carte mère Skulltrail en proposant une prise en charge de la technologie de rendu multi-GPU de NVIDIA, le SLI. Comment ? Tout simplement en ajoutant deux contrôleurs nForce 100 sur la carte mère, chacun gérant 32 lignes PCI-Express de première génération alors même que par défaut le MCH de l'Intel 5400 peut gérer le PCI-Express de seconde génération. Sur le schéma d'interconnexions Skulltrail nous retrouvons donc deux MCP100 reliés au northbridge Intel par un lien PCI-Express : de fait, chaque contrôleur transforme un lien PCI-Express 5 Gbps en deux liens PCI-Express 2,5 Gbps. Totalement illogique d'un point de vue technique, la solution retenue par Intel était hélas la seule permettant d'activer le SLI de NVIDIA, la firme au caméléon refusant toujours d'ouvrir sa technologie de rendu multi-GPU. Ce choix, imposé par NVIDIA, est d'autant plus absurde que bien que dotée de quatre connecteurs PCI-Express 16x, la carte mère Skulltrail ne supporte pas le 3-Way SLI alors qu'elle support le Quad-SLI avec deux GeForce 9800 GX2 de NVIDIA... Parallèlement à la prise en charge PCI-Express, la D5400XS se dote de deux ports PCI et fait l'impasse sur tout type de connecteur PCI-Express 1 ou 4x.

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Activation du rendu Quad-SLI sur la plate-forme Skulltrail avec deux GeForce 9800 GX2

Intel Skulltrail : les autres caractéristiques de la D5400XS

En ce qui concerne les entrées/sorties, la D5400XS repose largement sur l'ESB2, le southbridge dédié à l'entreprise d'Intel. On retrouve donc la gestion de l'IDE, de l'USB (huit ports) ou encore la prise en charge PCI et la gestion Serial-ATA (sur six ports). En prime, Intel propose via un circuit Marvell, deux connecteurs eSATA. Afin de compléter les fonctions de l'ESB2, Intel n'oublie pas de proposer un contrôleur Firewire, ici une puce Texas Instruments, alors que le fondeur retient son propre contrôleur Gigabit Ethernet, un composant Tekoa pour la gestion du réseau. On notera du reste que la carte dispose d'un seul et unique circuit réseau. L'audio n'est pas oublié et la D5400XS dispose d'un circuit 7.1 sous la forme d'un composant un peu exotique, l'IDT STAC9274D.

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Aperçu de la connectique de la D5400XS


Pensée pour les utilisateurs avertis, la D5400XS se distingue fort heureusement des cartes mères serveurs avec diverses petites attentions. On retrouve ainsi un écran LED sur la carte mère affichant des codes de diagnostic ainsi qu'une diode témoignant de l'activité du disque dur. Mieux, Intel a pensé à placer deux boutons sur la carte mère pour la mettre en route et la redémarrer sans relier les boutons du boîtier. Et puisque nous évoquons le démarrage, sachez que l'initialisation de la machine est assez longue, chipset serveur oblige.

Bien que la carte mère ne propose plus aucune connectique Legacy, à savoir port parallèle, port série ou port PS/2, on retrouve tout de même un connecteur pour lecteur de disquettes ainsi qu'un connecteur pour un éventuel port parallèle. Refermons ce tour d'horizon avec quelques mots sur le système de refroidissement de la D5400XS, un système pour le moins singulier. Le northbridge du chipset Intel 5400 est ainsi recouvert d'un simple radiateur, sur lequel il est possible de clipser un ventilateur optionnel non livré, alors que l'ensemble southbridge et contrôleurs nForce 100 est surmonté d'un large radiateur muni d'un ventilateur sur l'une de ses extrémités.

Intel Skulltrail : deux processeurs Xeon qui taisent leur nom

Pour animer son Skulltrail, Intel propose un processeur un rien original sous la forme du Core 2 Extreme QX9775. Bien que le nom suggère que nous soyons en présence d'un Core 2 classique, ce n'est pas tout à fait exact, puisque le Core 2 Extreme QX9775 est un processeur quadri-cœurs Xeon, renommé par Intel et se présentant au format Socket LGA-771. Il est gravé en 45nm et profite logiquement des instructions SSE4 alors que son coeur répond au nom de code Yorkfield, comme les tous derniers processeurs Core 2 quadri-coeurs. Du reste, ce qu'Intel appelle Core 2 Extreme QX9775 n'est au final qu'un Xeon X5482 renommé, les caractéristiques des deux processeurs étant strictement identiques à un petit détail près. Le coefficient multiplicateur est d'ordinaire verrouillé sur le Xeon X5482, ce qui n'est pas le cas avec le Core 2 Extreme QX9775.

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Processeur Intel Core 2 Extreme QX9775


Compatible avec les technologies VT pour la virtualisation et EM64T pour la prise en charge des instructions 64 bits, le processeur gère la technologie I/OAT d'Intel qui est censée réduire la sollicitation processeur lors des échanges en entrées/sorties. Cadencé à 3,2 GHz et utilisant un bus processeur à 1600 MHz, le Core 2 Extreme QX9775 embarque 12 Mo de mémoire cache de second niveau. Il est annoncé pour un TDP, c'est-à-dire une enveloppe thermique, de 150 Watts.

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Le Xeon... pardon Core 2 Extreme QX9775 vu par CPU-Z


Consommation

Avant de passer aux tests de performances purs et durs, il nous faut évoquer la consommation électrique du système. Avec deux processeurs, chacun munit de quatre coeurs, la machine Skulltrail est tout sauf économique en terme de consommation électrique. Nous utilisons ici un wattmètre pour mesurer la consommation avec huit instances de Prime 95. En pointe, le système consomme tout de même, dans sa totalité, 370 Watts contre 290 Watts pour notre système basé sur un Core 2 Extreme QX9650.

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Du coeur... à l'ouvrage !
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Pour tester les performances de Skulltrail, nous avons eu recours à la configuration de référence suivante fournie par Intel :
  • 2x Intel Core 2 Extreme QX9775 (@3.2 GHz),
  • Carte mère Intel D5400 XS,
  • 2x2 Go FB-DIMM 800,
  • Carte graphique NVIDIA GeForce 8800 GTX,
  • 2 disques durs Western Digital Raptor 150 Go - Serial-ATA 150,
  • Alimentation Kilowatt
Equipée de Windows Vista Edition Intégrale, cette configuration était dotée des derniers BIOS et pilotes disponibles à la date du test. Afin de comparer les performances de Skulltrail avec un système Intel plus courant, nous avons retenu la plate-forme ci-dessous :
  • Intel Core 2 Extreme QX9770 (@3.2 GHz),
  • Carte mère Gigabyte GA-X38-DQ6,
  • 2x2 Go Mémoire DDR2 OCZ PC10000 @ DDR2-1066,
  • Carte graphique NVIDIA GeForce 8800 GTX,
  • 2 disques durs Western Digital Raptor 150 Go - Serial-ATA 150,
  • Alimentation Kilowatt
Outre le Core 2 Extreme QX9770, cette configuration nous aura permis de tester le Core 2 Quad QX9650.

3DMark 06 - v1.1.0 - Test processeur

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Le test processeur de 3DMark 06 donne la machine Skulltrail largement en tête avec des performances 35% supérieures face au Core 2 Extreme QX9700, la dernière référence haut de gamme d'Intel.

Sandra Xii - Test processeur

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Le test processeur de Sandra Xii donne sans grande surprise la plate-forme Skulltrail largement en tête. Ici les performances affichées par le dernier bébé d'Intel sont jusqu'à 93% supérieures à celles du système en Core 2 Extreme QX9770.

Sandra Xii - Test mémoire

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Le test mémoire de Sandra dresse un bilan bien différent. Comme redouté, la bande passante mémoire offerte par la plate-forme Skulltrail, qui utilise rappelons-le de la FB-DIMM, est bien en deça de la bande passante mémoire obtenue avec notre DDR2 sur les systèmes Core 2 Extreme QX9650 et QX9770.

PCMark Vantage - Suite de test jeux

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Petit détour sous PCMark Vantage où nous retenons le test jeux. Ici, Skulltrail se hisse entre le Core 2 Extreme QX9650 et son grand frère le Core 2 Extreme QX9770. Les huit coeurs ne parviennent donc pas à faire la différence, à moins qu'il ne s'agisse d'un problème de bande passante mémoire.

ScienceMark 2.0 - Primordia

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ScienceMark 2.0 n'étant pas multithreadé c'est sans grande surprise que l'on constate l'absence de gain de performance entre nos configuration quadri-coeurs et la machine Skulltrail. Comme pour le test jeux de PCMark Vantage, Skulltrail se situe à mi-chemin entre le Core 2 Extreme QX9650 et le QX9770.

Avertissement

La plupart des tests applicatifs présents sur cette page voient leurs résultats présentés en secondes avec la mention de l'unité en axe des abscisses. La lecture des graphiques est donc inversée.

Cinebench 10

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Cinebench se base sur le moteur de rendu 3D de Cinema4D, un logiciel professionnel, pour effectuer le rendu en 3D d'une scène complète et complexe. Skulltrail s'envole ici littéralement puisque le logiciel tire au maximum profit des huit unités d'exécution. Face à une configuration Core 2 Extreme QX9770 le gain de performances atteint 57% !

3DSMax 8 SP3 - 1280*1024 - Radiosité

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On ne présente plus 3DSMax, le logiciel de référence signé Autodesk pour la conception et la modélisation 3D. Ici, les résultats sont exprimés en secondes : c'est donc la barre la plus courte qui représente le système le plus performant. Et sans grande surprise, Skulltrail lamine ses pairs puisque la configuration huit coeurs d'Intel effectue le rendu complet de notre scène avec plus de trente secondes d'avance sur le Core 2 Extreme QX9770.

Adobe Photoshop CS3

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Sous Photoshop, notre test consiste à mesurer, chronomètre en main, le temps d'application d'un filtre sur une image haute résolution. Là encore Skulltrail est largement en tête puisque la machine accomplit sa tâche deux fois plus rapidement que le système Core 2 Extreme QX9770.

Compression de fichiers - Winrar 3.71

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Avec WinRar nous mesurons le temps nécessaire, toujours chronomètre en main, pour compresser près de 500 Mo de données. Les résultats sont exprimés en seconde et ici Skulltrail fait encore des étincelles. Alors qu'il faut près de 220 secondes au Core 2 Extreme QX9770 pour venir à bout de nos fichiers, le même travail s'effectue sur Skulltrail plus rapidement puisque la configuration octo-coeurs génère notre RAR avec près de 1 minute et 40 secondes d'avance sur ses comparses.

Encodage vidéo - TMPGEnc 4

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Avec le logiciel TMPGEnc, nous encodons au format MPEG2 une vidéo AVI. Le graphique indique le temps nécessaire pour le bon déroulement de l'opération et les résultats sont ici exprimés en secondes. Surprise, Skulltrail perd sa première place puisque les machines Core 2 Extreme QX9650 et QX9770 se montrent plus véloces. Ici, la configuration Skulltrail effectue la compression MPEG2 moyennant 22 secondes de plus face au Core 2 Extreme QX9770. La faute à la bande passante mémoire ?

Pinnacle Studio 11.1

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Alors que le test de compression vidéo sous TMPGEnc ne plaidait pas en faveur de Skulltrail, le même type de test sous Studio 11.1 vient confirmer cette curieuse situation. Ici, la plate-forme la plus rapide pour effectuer le rendu de notre projet au format MPEG4 reste le Core 2 Extreme QX9770. Certes Skulltrail n'est pas très loin, puisqu'il lui faut seulement 19 secondes de plus pour effectuer le rendu, mais l'on aurait pu espérer mieux des huit coeurs de la configuration d'Intel. Reste que tout n'est pas de la faute d'Intel et que Studio 11 ne semble pas être optimisé pour les configuration DP pour Dual Processor.

Mathematica 5.2

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Test mathématique par excellence, Mathematica place la configuration Skulltrail au même niveau que le Core 2 Extreme QX9650 alors que le Core 2 Extreme QX9770 reste plus rapide. Faute d'être multithreadé, le logiciel ne tire aucun avantage d'une multiplicité toujours plus grande de coeurs.

Call Of Duty 2 v1.3 - 1024x768x32

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Premier test jeu, Call Of Duty surprend ! Les performances de la configuration Skulltrail sont largement en deça des systèmes Core 2 Extreme. Ici, le Core 2 Extreme QX9770 est 35% plus rapide !

Far Cry v1.4 - 1024x768x32

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Après la douche froide Call Of Duty 2, Far Cry confirme l'avantage de la plate-forme X38 sur Skulltrail. Ici notre Core 2 Extreme QX9770 est tout de même 7% plus rapide que le Core 2 Extreme QX9775.

Supreme Commander - 1024x768x32

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Supreme Commander ne change pas la donne puisqu'ici notre configuration Skulltrail est une fois encore la plus lente. Le Core 2 Extreme QX9770 se montre ici 7% plus rapide que la machine octo-coeurs.

Crysis v1.2 - 1920x1200x32 - Réglages très élevés

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Pour refermer nos tests jeux nous avons choisi de tester les performances de Crysis en opposant deux configurations Quad-SLI à base de GeForce 9800 GX2. La première machine était la plate-forme Skulltrail d'Intel, la seconde était basée sur une carte mère nForce 790i SLI avec un seul et unique processeur Intel Core 2 Extreme QX9770 à 3.2 GHz. Surprise, la plate-forme la plus véloce n'est pas celle que l'on croit et ici le système nForce 790i SLI avec mémoire DDR3 (il est vrai cadencée à 1 GHz) se montre plus rapide que la machine Skulltrail. L'avantage pour NVIDIA atteint 14% alors que le chipset nForce 790i SLI peut se targuer de la prise en charge native du PCI-Express 2.0, fonction absente de la configuration Skulltrail, la faute à... NVIDIA.

Conclusion

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Nul doute qu'avec Skulltrail, Intel dispose de la plate-forme x86 la plus puissante du moment. Véritable vitrine technologique pour le fondeur, Skulltrail propose pour la première fois les technologies du monde de l'entreprise dans une machine dédiée aux joueurs et ce alors même que l'on croyait les deux mondes inconciliables. Car il ne faut pas oublier que derrière le lustre de Skulltrail se cachent deux processeurs Xeon ainsi qu'un chipset serveur, l'Intel 5400 Express. Et toute l'habileté d'Intel avec Skulltrail aura été de rendre une plate-forme serveur attractive pour le joueur ou pour l'utilisateur plus qu'avancé. Le pari est du reste réussi puisque la carte mère D5400XS qui anime notre configuration Skulltrail ne souffre d'aucune critique majeure. Les ingénieurs d'Intel ont en effet pensé à tout ou presque avec la prise en charge du CrossFire, la prise en charge du SLI, la présence de diodes et boutons de démarrage à même la carte mère ou encore la présence d'un afficheur numérique avec les codes de diagnostic au démarrage de la machine, sans parler de la gestion du Firewire.

Avec deux processeurs, et donc huit cœurs, Skulltrail s'affiche dans nos tests comme la configuration la plus performante qu'il nous ait été donné de tester. On constate du reste que certains programmes qui ne profitent pas du passage de deux à quatre cœurs sont bien plus sensibles au passage de un à deux processeurs physiques. Reste que la perfection n'est pas de ce monde et que certains tests qui dépendent énormément de la bande passante mémoire ne sont pas favorables à Skulltrail. C'est particulièrement vrai pour les jeux, où la machine d'Intel se montre moins véloce que notre système de référence à base de Core 2 Extreme QX9770.

Qui plus est, au-delà du coût démesuré de cette plate-forme, certains choix technologiques laissent pantois. En effet, qui dit Xeon dit également mémoire FB-DIMM, une mémoire peu répandue et pas forcément véloce face aux DDR2/DDR3 d'aujourd'hui. Et que dire de la bande passante offerte par ce type de mémoire qui se montre hélas insuffisante entre les deux processeurs. De plus, si la technologie SLI de Nvidia est effectivement prise en charge par la plate-forme, cela se fait au détriment du bus PCI-Express 2.0 et de la technologie 3-Way SLI. Il est vrai qu'ici Intel n'est pas fautif puisque le seul coupable est Nvidia qui restreint au maximum l'utilisation de sa technologie SLI.

Enfin, la plate-forme Skulltrail a beau être in fine la plus performante du moment, elle a beau être la plus rapide, sa durée de vie fera l'objet de nombreuses réserves notamment avec l'arrivée en fin d'année 2008 des processeurs Nehalem. Mais il est vrai qu'en attendant, Skulltrail distance allègrement tous ses concurrents. Mais à quel prix ?

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Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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