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AMD Thunderbird 700 Mhz

01 juin 2018 à 15h36
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Après avoir réussi à renaître de ses cendres avec l’Athlon, AMD attaque son concurrent Intel de tous les cotés. Ainsi après avoir lancé le Duron pour concurrencer le Celeron d’Intel, AMD lance aujourd’hui l’Athlon «Thunderbird », une version améliorée de l’Athlon ayant pour mission d’éliminer le Pentium III dans le marché haut de gamme. Mission réussie ?

Présentation :

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Tout comme Intel avec son Pentium III «Coppermine », AMD a décidé de faire évoluer son processeur haut de gamme phare, l’Athlon avec cette nouvelle version baptisée « ThunderBird ». Comme le Pentium III «Coppermine » le nouveau processeur d’AMD existe sous deux formes : en cartouche (format Slot-A) et en format puce (nouveau format Socket A).

Outre cette différence de format, le Thunderbird est exactement la réplique d’un Athlon au niveau de son architecture (K7, bus 200 Mhz DDR, 3D Now !), cependant le Thuderbird présente une modification majeure sur le plan technique et plus particulièrement au niveau de sa mémoire cache.

Si le Thunderbird tout comme l’Athlon possède 128 Ko de cache L1 (contre 32 Ko pour le Pentium III), la situation diffère au niveau du cache L2. Car AMD a en effet décidé de faire évoluer le cache L2 du Thunderbird par rapport à celui de l’Athlon classique. Ainsi on passe d’un cache L2 de 512 Ko non-integré au processeur et cadencé à 50%, 40% ou 33% de la fréquence du processeur pour l’Athlon à un cache L2 de 256 Ko intégré au processeur et donc fonctionnant à la même fréquence que ce dernier. On peut également remarquer que le nouveau cache L2 On-die du Thunderbird est de type « 16 way associative » alors que celui de l’Athlon était de type « 2 way associative » ce qui permet d’avoir un cache L2 encore plus rapide.
Enfin il est important de noter que tout comme le cache L2 du Duron, le Thunderbird dispose d'un cache L2 de type "exclusive" ce qui évite d'avoir les mêmes données à la fois dans le cache L1 et dans le cache L2, ainsi les précieux "Ko" de cache L1 et L2 ne sont pas gaspillés et la gestion du cache est optimale.

Ces changements au niveau du cache L2 constituent les différences majeures entre l’Athlon et le Thunderbird, nous allons maintenant voir les autres différences cette fois-ci mineures entre ces deux Processeurs.

La complexité du processeur, finesse de gravure et voltage:

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Le fait que le Thunderbird intègre son cache L2 au sein même de son architecture fait augmenté le nombre de transistors on passe ainsi d’un processeur composé de 22 millions de transistors pour l’Athlon à un processeur composé de 37 millions de transistors pour le Thunderbird. Heureusement AMD utilise une finesse de gravure de 0.18 micron pour fabriquer ces nouveaux processeurs qui n’auraient sûrement pas pu voir le jour, du moins dans les hautes fréquences en 0.25 micron.

Puisque nous parlions de finesse de gravure il est important de rappeler que le malgré l’emploi d’une gravure en 0.18 micron, le Thunderbird, nécessite un voltage de 1.7V contre 1.6V pour la majorité des Athlon, cette augmentation de voltage a sans aucun doute un rapport avec l’augmentation de la complexité de processeur (nombre de transistors en hausse).

De l'aluminium et du cuivre:

Une autre particularité du Thunderbird est que ce nouveau processeur existe sous deux versions différentes selon l’endroit ou le processeur est fabriqué. Ainsi les Thunderbird fabriqués dans l’usine Fab25 d’Austin au Texas sont gravés avec des interconnexions en aluminium (comme tous les autres processeurs), par contre le Thunderbird fabriqué dans l’usine Fab30 de Dresden en Allemagne utilise une nouvelle technologie qui permet de produire le processeur avec des interconnexions en cuivre sensé dégagé moins de chaleur.

La grande question qui se pose est comment différencier un Thunderbird fabriqué à Austin (interconnexions en aluminium) et un Thunderbird fabriqué à Dresden (interconnexions en cuivre). La réponse nous provient de chez notre confrère américain, Tom’s Hardware.

L’usine d’Austin (interconnexions Aluminium – ci dessous à gauche) utilise un colorant verdâtre pour colorer la surface des cœurs des processeurs alors que l’usine de Dresden (interconnexions en cuivre – ci dessous à droite) utilise-elle un colorant bleuâtre. On peut donc également en conclure que pour l’instant les processeurs Duron ne sont disponibles qu’avec des interconnexions en aluminium puisqu’ils sont tous colorés en vert.

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Voilà pour ce qui est de la présentation de ce nouveau processeur, observons maintenant le niveau de performances offert par ce nouveau concentré de silicium.

Performances :

Pour évaluer les performances du Thunderbird 700 Mhz nous avons décidé de l’opposer à ses deux principaux concurrents en terme de performances : l’Athlon 700 et le Pentium III 700E FCPGA. La version du Thunderbird dont nous disposions était au format Socket A.

Voici maintenant les caractéristiques des différentes machines qui ont été utilisées pour les tests :

Configuration Slot 1 (Pentium III 700E) :
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Carte mère Abit BE6 2.0 + Adaptateur Soltek FCPGA
GeForce SDRAM (driver 5.32)
128 Mo de RAM PC133
Carte son Sound Blaster Live 1024
Disque dur DTLA 15 Go

Configuration Slot A (Athlon 700) :
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Carte mère Abit KA7-100 (driver Via 4.23)
GeForce SDRAM (driver 5.32)
128 Mo de RAM PC133
Carte son Sound Blaster Live 1024
Disque dur IBM DTLA 15 Go

Configuration Socket A (Athlon Thunderbird 700 Socket A) :

Carte mère MSI K7T Pro «version commerciale » (driver Via 4.23)
GeForce SDRAM (driver 5.32)
128 Mo de RAM PC133
Carte son Sound Blaster Live 1024
Disque dur IBM DTLA 15 Go

Voici maintenant les résultats que nous avons obtenus sous l’un des plus célèbres jeux en réseau du moment, j’ai nommé Quake III (les benchs ont été effectués dans une résolution de 640*480*16 bits afin de ne pas être limité par la carte vidéo):

Quake III:



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Comme vous pouvez le voir l’avance du Thunderbird sur le Pentium III et surtout sur le Athlon 700 n’est pas extraordinaire (+ 5.5 FPS par rapport au Pentium III et +3.2 fps par rapport à l’Athlon).

Expendable:



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Si la différence entre le Thunderbird et le Pentium III 700E est assez (différence de 8.7 fps), la différence avec l’Athlon 700 est bien moins flagrante (différence de 3.1 fps).

CPU Mark:



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Dans ce bench le Thunderbird prend cette fois-ci assez facilement la tête, l’architecture K7 et le cache L2 de 256 Ko On-Die se montrent ici particulièrement performants.

FPU Mark:



L’architecture K7 dans ce bench démontre ici toute sa supériorité puisque le Thunderbird et l’Athlon font jeu égal alors que le Pentium III est à la traîne.

Encodage Mp3:



Ce bench présente le temps mis pour chacun des Processeurs pour «encoder » une piste audio de 3 minutes 58 en Mp3 avec l’encodeur «Gogo » qui a pour particularité d’utilisé les jeux instructions multimédia (MMX, 3D Now !, SSE).
Les résultats indiqués sont en centièmes de secondes.

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Comme on le sait maintenant les instructions 3D Now ! se révèlent bien plus performantes que les instructions SSE pour ce genre de compression, il est donc normal de trouver l’Athlon et le Thunderbird en tête toutefois on remarque que le Thunderbird arrive à battre l’Athlon mais dans un mouchoir de poche.

Voyons maintenant ce que vaut le Thunderbird au niveau de l’overclocking.

Overclocking:

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Comme vous avez pu le remarquer lors des benchs nous disposions d’une carte mère MSI K7T Pro pour évaluer le Thunderbird 700 Socket A. Etant donné qu’il est impossible de changer le coefficient multiplicateur avec cette carte mère nous nous sommes concentrés sur les modifications au niveau de la fréquence de bus et du voltage du processeur.

Nous avons pu overclocker notre Thunderbird 700 à seulement 750 Mhz (fréquence de bus à 107 mhz , avec un ventilateur GlobalWin et une augmentation de voltage du processeur que nous avons passé de 1.7 à 1.775V). Autant dire que nous avons donc été très déçus. D’autant plus que dans le cas présent la carte mère n’est pas un facteur limitant (je vous rappelle qu’elle s’était révélée très stable à 111 Mhz avec un processeur AMD Duron). Nous avons bien tenté de monter à 763 (7*109) avec un voltage de 1.8V mais le système plantait au bout de quelques minutes d’utilisation.

A noter que nous disposions d’un modèle avec des interconnexions en cuivre (cf début de l’article) sensé dégagé moins de chaleur.

Enfin sachez que le passe de 700 à 750 Mhz s’est traduit par un gain de performances de +7.6 FPS dans Quake III.

Stabilité :

Hors overclocking, la carte mère tout comme le processeur ont montré une stabilité exemplaire je n’ais été victime d’aucun plantage (même avec 3 barrettes de mémoire dans le système).
Toutefois il est important d’installer des derniers Drivers Via 4 en 1 pour profiter des performances du Thunderbird et de cette stabilité.

Conclusion :

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Vendu environ 100 francs plus cher que l’Athlon (pour le modèle 700 Mhz qui est vendu 1690 Francs), le Thunderbird n’est pas une mauvaise affaire même si ses performances sont quelques peu décevantes.

De plus, ses faibles capacités d’overclocking le pénalise très sérieusement surtout par rapport aux Pentium III FCPGA. Toutefois il est important de noter que le modèle que nous avons tester était au format Socket A et d’après ce qu’on peut voir un peu partout sur le web le modèle Slot A semble s’overclocker beaucoup plus facilement.

Seul problème, la solution «upgrade» avec le modèle Slot A ne semble réellement valable qu’avec des Cartes mères équipées du chipset AMD 750 car certains fabricants de cartes mères et AMD auraient annoncer, que les possesseurs de cartes mères équipées du chipset KX133 pourrait rencontrer de sérieux problèmes de stabilité en ayant recours à un processeur Thunderbird Slot-A.

Enfin sachez qu'a terme le Thunderbird devrait completement remplacer l'Athlon (qui va se faire de plus en plus rare). Espérons que capacité en overclocking vont s'améliorer dans les prochaines versions en Socket A.
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