Intel Core M : du rififi dans le TDP !

Par Julien Jay
le 22 octobre 2014 à 18h20
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Intel profitait de l'IFA pour lancer le Core M, sa première nouvelle marque de processeurs depuis un petit bout de temps. Derrière l'appellation marketing, on retrouve surtout l'architecture Broadwell gravée en 14nm avec un processeur annoncé pour un TDP de 4,5 Watts. Un TDP qui n'a pas fini de nous surprendre.

Dès l'IDF nous partagions nos interrogations sur le fonctionnement du Core M, alias Broadwell-Y. Durant les sessions techniques nous avions effectivement appris plusieurs choses avec un Core M à peine commercialisé et déjà en fin de vie suite à une PCN des plus floues. Et nous prenions également connaissance du fait que le TDP, c'est-à-dire l'enveloppe thermique du processeur était flottante : de 3 à 6 Watts (voir IDF 2014 : Intel Core M : PCN, nouveau stepping et TDP flottant). Flottante entre 3 et 6 Watts mais aussi capable de largement les dépasser avec des pics annoncés à 15 Watts lors des phases de Turbo. Sans oublier un nouveau paramètre : l'Active Skin Temperature Management qui régule tout ce petit monde en fonction aussi de la température du châssis.

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Intel Core M avec stepping E0


Alors que le Core M est déjà commercialisé nous avons mené quelques tests sur le Yoga 3 de Lenovo pour nous concentrer un peu plus sur le comportement du processeur et non sur le portable dont vous retrouverez le test complet ici. Précisons que le processeur Core M de cet Ultrabook est pourvu d'un stepping E0. Premier apprentissage : on relève par HWInfo que le processeur est configuré sur ce système précis, notre Yoga 3, pour opérer dans une enveloppe thermique de 6 Watts. C'est le « Configurable TDP L2 ».

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HWInfo : lecture des paramètres TDP


Un cTDP qui n'est pas anormal en soi mais déjà au-delà des 4,5 Watts maximum spécifiés sur les documents d'Intel et sur son site ark.

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Le site d'Intel indique clairement un TDP Max de 4,5 Watts pour les Core M


Durant nos tests, nous nous apercevons de plusieurs comportements pour le moins contestables. En mode économie d'énergie, le processeur, ici un Core M 5Y70, atteint effectivement les 2,6 GHz annoncés. Mais à quel prix ? Cette fréquence est atteinte l'espace de quelques secondes avec une température qui passe à près de 76°C alors que le TDP passe assez brusquement à 12,3 Watts avant de retomber à un peu plus de 5 Watts pour toute la durée de notre Cinebench R15 en mode multicoeurs. Et finalement notre Core M tourne à 1,6 GHz la plupart du temps pour une température qui reste autour des 68°C. Ici les performances du processeur chutent progressivement peut être en raison de l'échauffement du portable.

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Et que se passe-t-il en single core ? C'est à dire avec une tâche qui n'occupe qu'un seul coeur ou thread de notre Core M ? Quelque chose d'inexplicable... ou presque. En effet qu'il s'agisse de Cinebench ou de Prime 95, en mode économie d'énergie, le Core M est cadencé à 500 MHz, quoi qu'il arrive, avec un TDP à 2 Watts et une température à peu près stable autour des 47°C.

Nous n'expliquons pas ce résultat, car la puce peut clairement monter bien plus haut. Si jamais le châssis de notre Lenovo Yoga 3 n'offrait pas un bon refroidissement dans le cas précédent ici on ne peut pas le soupçonner d'être le facteur limitant... À moins que nous n'ayons mis le doigt sur le bug présumé du stepping E0 des Core M qui a conduit à la conception du stepping F de Broadwell.

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Au regard de ces diverses mesures, nous ne parvenons donc pas à vérifier le TDP maximal annoncé de 4,5 Watts. On voit en effet que celui-ci varie et que la valeur pourtant donnée maximale est bel et bien dépassée. On se demande donc si la communication d'Intel sur un TDP maximal est judicieuse, car les 4,5 Watts de TDP sont finalement beaucoup plus proches d'une moyenne sur la durée que d'une réalité à un instant T. Ce qui nous ferait penser qu'Intel a en réalité pris une puce Broadwell au TDP de ~13 Watts qu'il a limité de manière artificielle pour tenir les 4,5 Watts de moyenne.

Qu'Intel cherche à tirer parti de l'inertie thermique des systèmes de refroidissement pour booster les performances de ses processeurs mobiles c'est plutôt une bonne chose et au final c'est malin. Qu'Intel communique sur une fréquence, 2,6 GHz, qui n'est atteinte que 10 secondes sur 12 minutes (comportement que nous observons sur Prime par exemple) c'est quelque peu abusif...

Et cela induit un biais qu'Intel ne maitrisera jamais : les fabricants d'ordinateurs portables qui dotent leur châssis d'un système de refroidissement bien pensé favoriseront les performances du Core M alors que les fabricants qui font des économies (par choix ou contrainte de form factor) sur le refroidissement proposeront une sorte de sous Core M avec des performances très inférieures.

Nous avons bien sûr contacté Intel et nous attendons leur retour sur ce sujet.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
Mots-clés :
Processeurs Intel
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