Intel Core i7 980X: premier processeur six coeurs

Intel profite du mois de mars, et donc de l'arrivée du printemps, pour faire éclore un nouveau bourgeon dans sa gamme de micro-processeurs. Et pas n'importe lequel puisque le processeur qui nous intéresse aujourd'hui est une nouvelle référence haut de gamme dans la lignée des Core i7 Extreme Edition. Alors que la gamme Core i7 a largement évoluée ses derniers mois avec l'arrivée des Lynnfield puis la sortie des Core i3 et Core i5 grâce aux processeurs Clarkdale, Intel avait quelque peu laissé de côté le haut de gamme.

La dernière sortie d'un processeur Core i7 Extreme Edition remonte effectivement au mois de juin dernier avec le Core i7 975 Extreme Edition. Le nouveau venu, Core i7 980X est intéressant à plus d'un titre puisqu'il ne s'agit pour une fois pas d'une simple montée en fréquence. Intel apporte en effet une finesse de gravure supérieure alors que le Core i7 980X est le premier micro-processeur doté de six cœurs d'exécution x86 ! Six cœurs d'exécution... pour quelles performances ? C'est précisément la question qui nous préoccupera tout au long de cet article.

Intel Core i7 980X : architecture Westmere

Tout nouveau, tout beau, le Core i7 980X, nom de code Gulftown, reprend à son compte l'architecture Westmere qui anime depuis le début de l'année les processeurs Core i3 et Core i5. Variante de Nehalem, l'architecture Westmere est un « tick ». Rappelons en effet que le modèle de développement d'Intel suit un double cadencement avec le « tock » qui correspond à une toute nouvelle architecture, et le « tick » qui est sa déclinaison améliorée selon un nouveau procédé de fabrication.

Et avant d'aller plus loin, alors qu'Intel a multiplié les références de processeurs Core ces derniers mois, il est bon de rappeler l'un des particularismes de l'architecture Nehalem, et donc de sa variante Westmere. Lors du lancement des tous premiers processeurs Core i7, Intel nous expliquait avoir mis au point une architecture modulaire. Difficile à vérifier à l'époque, cet argument fait sens aujourd'hui. C'est ainsi qu'on s'aperçoit que l'architecture Westmere se décline en processeurs double-cœurs, les Core i3 et également les Core i5 de la série 600 et maintenant en processeurs hexa-cœurs comme le nouveau Core i7 980X. De plus, Intel est capable, comme il nous l'a montré avec Lynnfield, d'ajouter un contrôleur PCI-Express sur ses processeurs ou, comme il le fait avec les Clarkdale, de juxtaposer un contrôleur graphique au processeur. Sans oublier bien sûr, le contrôleur mémoire DDR3 qui peut fonctionner sur deux ou trois canaux.



Et alors que les précédents Core i7 Extreme Edition étaient gravés en 45nm, le nouveau venu profite de la finesse de gravure en 32nm. Le procédé de fabrication d'Intel fait appel à ses derniers développements industriels comme le high-k ou encore les transistors de type Metal Gate. Le 32nm devrait conférer au processeur un avantage non négligeable permettant de contenir certains paramètres comme l'échauffement ou la consommation électrique.

Plus qu'un simple die-shrink, puisque doté d'un plus grand nombre de cœurs d'exécution, le Core i7 980X profite d'un design monolithique. En clair les six cœurs d'exécution sont regroupés sur le même morceau de silice. Chaque cœur dispose d'une faible quantité de mémoire cache de second niveau, en l'occurrence 256 Ko (ce paramètre reste constant face à l'architecture Nehalem), alors qu'Intel compense ce choix par une généreuse quantité de mémoire cache de troisième niveau, en l'occurrence 12 Mo, partagée entre les cœurs. Et naturellement, le Core i7 980X utilise le bus QPI pour ses échanges avec le chipset X58 : un bus capable d'un débit de 25,6 Go/s ! Bonne nouvelle, Windows 7 détecte sans encombre les six coeurs du processeur comme en attestent les captures ci-dessous. Que les nostalgiques se rassurent, Windows XP est également capable de la même prouesse !



Face à Nehalem, et outre le nombre plus important de cœurs au sein du Core i7 980X, l'architecture Westmere n'évolue guère. On retrouve donc la technologie HyperThreading qui fait que notre processeur hexa-cœurs peut traiter jusqu'à 12 processus. Et comme avec les derniers Westmere, Intel rajoute un total de douze nouvelles instructions AES-NI accélérant certaines opérations utilisées par les algorithmes de cryptage/décryptage. La nouvelle version 14.0 de WinZip devrait étrenner la prise en charge de ses instructions. Enfin les jeux d'instructions SSE 4.1 et SSE 4.2 sont logiquement au programme.

Intel Core i7 980X : le processeur

Physiquement, le Core i7 980X utilise le socket LGA1366 d'Intel. Gravé en 32nm, il compte la bagatelle de 1,17 milliard de transistors pour une surface de die de 248mm². En comparaison, les Core i7 quadruple-coeurs de type Core i7 920 ou 960 comptent 731 millions de transistors : l'ajout de deux coeurs et de 4 Mo de cache rajoutent donc la bagatelle de 400 millions de transistors ! Cadencé à 3,33 GHz, sa fréquence nominale, le processeur fait appel à la technologie Intel TurboBoost. Celle-ci augmente automatiquement la fréquence de fonctionnement du processeur lors des charges de calcul intensives. En mode multi-threadé, chaque cœur voit sa vitesse augmenter de 133 MHz alors qu'en mode simple thread, deux des cœurs voient leur fréquence d'exécution augmenter de 266 MHz. On est donc ici assez loin de ce qu'Intel propose avec les processeurs Lynnfield, les Clarkdale ou même les Arrandale, la déclinaison mobile de l'architecture Westmere.



Le contrôleur mémoire DDR3 intégré est ici proposé en version triple-canal avec le support officiel de la DDR3-1066... Et oui Intel s'avère très conservateur à ce niveau. Côté mémoire cache, le Gulftown embarque 12 Mo de cache L3, une quantité assez impressionnante qui pourrait aider le processeur à surpasser ses aînés, bien que cadencé à fréquence égale, dans certains tests jeux.



Le coefficient multiplicateur est bien entendu débloqué, modèle Extreme Edition oblige alors qu'il fluctue en fonction des technologies Intel SpeedStep et TurboBoost. Fixé à 25x par défaut, il peut grimper jusqu'à 27x soit un maximum de 3,6 GHz. Avec une telle fréquence sans oublier la bagatelle de six cœurs d'exécution, le Core i7 980X s'annonce avec un TDP, ou enveloppe thermique, de 130 Watts. Pas de doute nous sommes bien en présence d'un processeur haut de gamme, donc. Côté QPI, nous sommes en présence d'un lien à 6,4 Gigatransfer/seconde comme sur tous les Core i7 Extreme.

Côté compatibilité, le Core i7 980X, alias Gulftown, s'insère dans n'importe quelle carte mère avec chipset X58. Toutefois il faudra impérativement procéder à une mise à jour du BIOS au préalable, avec un autre processeur donc, pour que le Core i7 980X soit reconnu.

Intel Core i7 980X : un nouveau ventirad de référence

Intel inaugure avec son nouveau Core i7 980X, et seulement avec celui-ci, un tout nouveau système de refroidissement. Livré par défaut, celui-ci a de quoi surprendre puisqu'il est bien loin des standards habituels d'Intel. Nous sommes en effet en présence d'un radiateur à ailettes en aluminium lesquelles sont censées disperser la chaleur générée par le processeur au moyen d'une base cuivre et de 4 heat-pipe. Intel dote son nouveau système de refroidissement d'un seul ventilateur translucide qui s'illumine de bleu au démarrage.



Avec un connecteur PWM, le ventirad comporte sur son sommet un interrupteur proposant deux modes : P et Q. Le mode Q, ou quiet est assez discret (800 tours/minute) ce qui n'est hélas pas le cas du mode P ou performance qui lui est particulièrement bruyant (1800 tours/minute). On est ici très loin du silence d'un Noctua par exemple. Quant au système de fixation du dit ventirad il se présentait plutôt bien avec quatre vis molletés à serrer sur une croix en plastique que l'on fixera au dos de la carte mère. Problème une fois le ventilateur posé deux des quatre vis sont très difficilement accessibles. C'est pourquoi Intel a percé le radiateur d'orifice permettant de terminer la fixation avec un tournevis cruciforme. Seulement voilà, la tige de notre tournevis cruciforme, modèle Facom, fait 10 centimètres de long, quand il faudrait un tournevis dont la tige a une longueur de douze centimètres.Nous arrivons maintenant au coeur de ce dossier, à savoir les tests de performance. Voici la configuration utilisée pour mesurer les performances des divers processeurs Core i7 :

• Carte mère Asus P6T Deluxe v1 (BIOS 2101),
  
• 6 Go Mémoire DDR3-1333 Corsair @ 1333,
  
• AMD Radeon HD 5850,
  
• 2x Western Digital Raptor 300 Go - RAID 0,
  
• Disque dur Seagate Barracuda 1 To 7200.12

Sur cette plate-forme, nous avons pu tester les Core i7 920, Core i7 965X, Core i7 975X et bien sûr le nouveau Core i7 980X, le tout sous Windows 7 Edition Intégrale 64 bits. Les pilotes utilisés étaient les derniers disponibles avec notamment les CATALYST 10.2. Afin de comparer le Core i7 à l'offre d'AMD nous avons eu recours à une seconde machine de test dont le détail figure ci-dessous :

• Carte mère Asus M4A79T Deluxe (BIOS 2402),
  
• 4 Go Mémoire DDR3-1333 Corsair @ 1333,
  
• AMD Radeon HD 5850,
  
• 2x Western Digital Raptor 300 Go - RAID 0
  
• Disque dur Seagate Barracuda 1 To 7200.12

Sur cette configuration, nous avons pu tester le Phenom II X4 965 Black Edition. La configuration logicielle est naturellement identique à celle de la plate-forme Intel.

Ce test est l'occasion de faire évoluer quelque peu notre protocole de test avec l'inclusion des dernières versions des outils ou logiciels testés. C'est ainsi que nous adoptons Cinebench 11.5, Sandra 2010 ou WinRAR 3.92 notamment.

3DMark Vantage - Test processeur

On démarre avec un classique du genre, 3DMark Vantage et son test processeur. Fortement multi-threadé, 3DMark Vantage tire largement parti du Core i7 980X qui s'affiche ici comme 48% plus rapide que le Core i7 975X.

PCMark Vantage - Test Gaming

La suite de test jeux de PCMark Vantage favorise nettement moins le Core i7 980X. Celui-ci devance en effet son prédécesseur d'une courte tête. Le nombre de coeurs ne paye donc pas sous PCMark Vantage. Face au Core i7 920, le Core i7 980X est 13% plus rapide. La même comparaison avec le Phenom II X4 965 donne un écart de 36%.

PCMark Vantage - Test mémoire

Le test mémoire de PCMark Vantage donne aux Core i7 Extreme Edition des performances proches. Le nouveau venu tire tout de même son épingle du jeu, probablement grâce à sa quantité supérieure de mémoire cache L3. Face au Phenom II X4 965, la bande passante mémoire offerte par le Core i7 980X est 14% plus généreuse.

Sandra 2010 - Test processeur

Le test processeur de Sandra 2010 mesure le nombre de giga-instructions ou de giga-opérations en virgule flottante exécutées à la seconde. A ce petit jeu, les six coeurs du Core i7 980X font merveille et propulse celui-ci en tête du classement avec une avantage indéniable sur ses compétiteurs.

Sandra 2010 - Test mémoire

Logiquement, les coeurs additionnels du Core i7 980X n'ont aucune influence sur les performances mémoire de ce dernier. On note tout de même l'incroyable bande passante mémoire des processeurs Core i7 : près de 22 Go/s en triple canal contre 12 Go/s pour les deux canaux du Phenom II X4.

ScienceMark 2.0 x64 - Primordia

ScienceMark mesure les performances arithmétiques de nos divers protagonistes en effectuant une panoplie de calculs. On retrouve en tête le Core i7 980X qui supplante son aîné d'un cheveu. Normal, ScienceMark n'est pas multithreadé. Face au Core i7 920, le Core i7 980X est tout de même 25% plus rapide. Un chiffre qui grimpe à 27% face au Phenom II X4 965.

Cinebench 11.5

On démarre avec Cinebench 11.5, un utilitaire de test basé sur le moteur de rendu du logiciel professionnel Cinema 4D. Le test consiste à évaluer la rapidité du système lorsqu'il s'agit d'effectuer le rendu d'une scène 3D complexe. Massivement multithreadé, Cinebench est un plébiscite pour le Core i7 980X qui serait 48% plus rapide que le Core i7 975X dans ce scénario. Face à cela, le meilleur des Phenom II ne peut pas grand chose.

Adobe Photoshop CS4

Inutile de présenter Photoshop, logiciel phare dans le monde de la retouche photographique. Nous mesurons ici le temps nécessaire à l'application d'un filtre sur une image TIFF haute résolution. Les résultats sont exprimés en secondes, la lecture du graphique est donc inversée. Le Core i7 980X est le plus rapide à appliquer notre filtre mais le gain reste tout de même ténu face au Core i7 975X.

Compression de fichiers - WinRAR 3.92 x64

Avec WinRAR nous mesurons, chronomètre en main, le temps nécessaire pour réaliser une archive de fichiers volumineux, de notre pile RAID vers le disque dur Seagate. Les résultats sont exprimés en secondes, la lecture du graphique est donc inversée. Lanterne rouge du classement, le Phenom II X4 est le plus long : il lui faudra près de 1 minute et trente secondes pour créer notre archive alors qu'un Core i7 920 met à peine plus d'une minute. Face à cela notre Core i7 980X est le plus rapide, mais là encore le nombre de coeur supplémentaire ne permet pas de creuser l'écart.

Encodage vidéo - TMPGEnc 4.7

Avec TMPGenc, nous encodons au format MPEG2 une vidéo AVI DV. Le résultat est exprimé en secondes, la lecture du graphique est donc inversée. Le Phenom II X4 est ici bon dernier alors que le Core i7 980X est logiquement premier. Notre encodage s'effectue en trois secondes de moins qu'avec le Core i7 975X et face au Core i7 920 on récupère pas loin de six secondes.

Mathematica 5.2

Pour Mathematica, le Core i7 980X est le processeur le plus rapide. Bien que cadencé à la même fréquence que le Core i7 975X il devance ce dernier d'une courte tête. Ici le nombre de coeurs ne compte clairement pas. Face au Core i7 920, le Core i7 980X est 24% plus rapide.

3DSMax 2010 - 1280*1024 - Radiosité

Sous 3DSMax 2010, nous effectuons le rendu d'une scène 3D. Nous mesurons le temps nécessaire au calcul : les résultats sont donc exprimés en secondes entraînant une lecture inversée du graphique. Nous n'épiloguerons pas sur le Phenom II X4 965 qui réussit tout de même à réduire son écart sur les processeurs Intel. 3DSMax 2010 ne semble guère tirer profit des deux coeurs supplémentaires du Core i7 980X : en vérité on gagne six secondes sur le temps de rendu face au Core i7 975X, un gain somme toute modeste. Reste que le Core i7 980X est bel et bien le processeur le plus rapide.

Call Of Duty 4 v1.7 - 1024x768x32

On démarre notre page de jeux avec Call Of Duty 4. Ici le Core i7 980X s'adjuge la première place avec un très léger avantage sur son prédécesseur. Face au Core i7 920X, le gain de performances moyen est de 13% pour le Core i7 980X. L'écart grimpe à 25% face au Phenom II X4 965.

Crysis Warhead v1.1 - 1024x768x32 - Réglages Mainstream - x64/DX10

Sous Crysis, nous retrouvons le Core i7 980X en tête de classement. Toutefois les performances semblent limitées par la carte graphique et les écarts d'un processeur à l'autre sont faibles. Quant au deux coeurs additionnels de notre Core i7 980X, ils ne servent pas des masses.

Far Cry 2 - v1.03

Sous FarCry 2, l'apport des deux coeurs supplémentaires du Core i7 980X ne paye pas non plus. Toutefois le dernier-né d'Intel devance très légèrement son prédécesseur, à fréquence égale. Mais globalement, l'écart avec le Core i7 920 est minime ce qui fait penser que nous sommes ici limité par la carte graphique.

Quake Wars Enemy Territory - v1.4 - 1024x768x32

Sous Quake Wars, le Core i7 980X prend de l'avance sur ses homologues. Ainsi à fréquence égale les six coeurs du Core i7 980X sont 4% plus rapides que les quatre coeurs du Core i7 975X. Face au Core i7 920, le Core i7 980X se montre 22% plus performant.

Consommation et température

Nous avons naturellement cherché à vérifier la consommation électrique des différents processeurs de ce dossier. Pour cela, nous utilisons un wattmètre qui relève la consommation de l'ensemble de la machine, c'est à dire directement à la prise. Nous procédons à deux mesures : une au repos, une en charge avec Prime 95.



Au repos, on note une consommation électrique supérieure pour le Core i7 980X et ce malgré sa finesse de gravure supérieure aux autres Core i7 testés. En charge, le Core i7 980X se distingue une fois encore : la machine engloutit pas loin de 330 Watts contre juste 300 Watts pour la même configuration en Core i7 975X. En face le Phenom II X4 965 fait presque figure de processeur économique !



Nous en profitons pour relever la température de nos processeurs, via HWMonitor lors d'une séance de test sous Prime95. A noter que nous utilisons pour les Core i7 920, Core i7 965X et Core i7 975X l'ancien ventirad boîte d'Intel alors que nous utilisons le nouveau système de refroidissement livré par Intel avec son Core i7 980X. On le voit, le nouveau système de refroidissement est un brin plus efficace même si notre Core i7 980X chauffe logiquement un peu plus qu'un Core i7 920.

Overclocking

Maintenant que nous avons vu ce qu'il en est concernant la consommation électrique du petit dernier d'Intel, il nous faut évoquer ses qualités en matière d'overclocking. De ce côté là, c'est une certaine déception puisqu'il nous a été impossible de dépasser les 4 GHz de fréquence nominale sur notre carte mère de test. Bien que gravé en 32nm, le processeur compte tout de même un certain nombre de transistors qui semblent s'échauffer assez rapidement. Au-delà, des 4 GHz, nous n'avons pas réussi à obtenir un système stable. Pour mémoire nous avions atteint les 4,2 GHz avec le Core i7 975X.

Conclusion

Comme à son habitude depuis quelques années maintenant, Intel montre une fois encore l'étendu de sa maîtrise technologique. Le fondeur peut en effet se targuer d'être le premier à proposer un processeur de bureau doté de six cœurs et gravé en 32nm.

Du côté des performances, c'est logiquement un sans faute, ou presque. Le Core i7 980X se montre en effet plus rapide que son prédécesseur le Core i7 975 et ce à fréquence égale grâce notamment à une quantité de mémoire cache de troisième niveau plus généreuse. L'apport des deux cœurs supplémentaires n'est pas toujours évident et varie en fonction de l'application. Logiquement, les applications multi-threadées en profitent largement alors que les jeux, bien souvent timidement optimisés, n'en tirent que peu d'avantages. C'était toutefois prévisible.



Sur le plan technique, Intel nous propose une réalisation propre et esthétique, à l'opposée de ses premiers processeurs double-cœur notamment. Rappelons en effet que le Pentium D, premier processeur double cœur du géant de Santa-Clara était le fruit de deux dies simple cœur réunis côte à côte sur une même puce. Côté consommation électrique, les valeurs relevées ne sont guère en faveur d'Intel, mais là encore c'était attendu.

Alors bien sûr, on regrettera qu'Intel ne profite pas du passage au 32nm pour rehausser quelque peu les fréquences, tout comme on ne peut que déplorer le prix élitiste de ce processeur : comptez 999 dollars par quantité de mille pour vous le procurer. Mais à ce tarif vous aurez le processeur le plus rapide du moment avec un ventirad qui pour une fois n'aura pas à (trop) rougir face aux solutions des spécialistes comme CoolerMaster ou ThermalTake.

Reste une question : à quand des Core i7 quadri-cœurs en Socket LGA1366 ou 1156 gravés en 32nm ? Il est en effet pour le moins curieux de voir Intel proposer des processeurs 32nm sur l'entrée de gamme, et maintenant sur le haut de gamme, délaissant ainsi le segment milieu de gamme.