Intel Core i5

Core i5
Intel Core i5 750
Production	2009
Fréquence du processeur	2,40 GHz à 3,60 GHz
Gravure	de 45 nm
Jeu d'instructions	MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2 x86-64, VT-x
Microarchitecture	Nehalem
Sockets	LGA 1156
Cœur	Lynnfield Clarkdale

La gamme Core i5 d'Intel est le milieu de gamme pour ses microprocesseurs en 2010, entre les gammes Core i3 (entrée de gamme) et Core i7 (haut de gamme).

Les premiers processeurs Core i5 sont commercialisés à la rentrée 2009.

Les premiers Core i5 utilisent l'architecture Nehalem, qui apportent de nombreuses modifications par rapport à son prédécesseur, l'architecture Core :

• apparition d'un cache L3 de 8 Mio (2 Mio pour le Phenom et 6 Mio pour le Phenom II) ; les L2 (256 Kio) ne seront pas partagés (L1=2×32 Kio)
• second niveau de prédiction de branchement (second niveau de BTB, Branch Target Buffer) : pas encore beaucoup de détails sur ce point
• stockage des boucles logicielles après décodage (précédemment : avant décodage)
• macro fusion des instructions 64 bits (uniquement valable pour les instructions 32 bits sur le Core2)

Socket LGA1156

L'annonce de la commercialisation des Core i3 et i5 s'accompagne de l'apparition d'un nouveau socket de type LGA. S'il reprend les dimensions des sockets LGA775, il conserve cependant la structure du LGA1366 et rajoute une modification du système d'attache qui ne nécessite plus de soulever manuellement le couvercle, ce dernier étant relevé par la barrette de maintien. L'annonce de ce nouveau socket porte alors à trois leur nombre (LGA775 - LGA1156 - LGA1366) au moment de la commercialisation des Core i5. Cette multiplication des sockets a d'une part conduit à des critiques sur la politique d'Intel et d'autre part oblige le consommateur a renouveler en profondeur sa configuration (remplacement de la carte mère ainsi que des barrettes mémoires) contrairement à son concurrent AMD qui mise actuellement sur la rétro-compatibilité avec son socket AM3 favorisant dorénavant une mise à niveau sans changement de carte mère, après de nombreuses variations récentes (939, AM, AM2, AM3...).

Intégration du Northbridge

Initié avec le cœur Bloomfield (Core i7), l'intégration du northbridge au sein du processeur (CPU) atteint un stade supplémentaire avec le cœur Lynnfield puisque ce dernier rajoute, en plus du contrôleur mémoire (compatible DDR3), la gestion des lignes PCIe (16 lignes en norme 2.0). Le northbridge se retrouve ainsi entièrement inclus dans le processeur ce qui en conséquence soustrait au chipset une partie de ses fonctions se contentant alors du rôle de southbridge. Le contrôleur mémoire évolue lui aussi et ne gère plus que deux canaux de DDR3 pour marquer sa différence avec le haut de gamme Core i7, jusqu'à une fréquence de 2000 MHz, voire 2133 MHz (o/c). Outre une modification des relations avec le chipset, cette incorporation des fonctions de northbridge a aussi pour effet d'augmenter le nombre de transistors (774 millions) et par la même la taille du die (296 mm²) ce qui rend ainsi la puce plus volumineuse qu'un Bloomfield pourtant positionnée plus haut en gamme (731 millions de transistors répartis sur un die de 263 mm²). Elle entraine aussi une modification du lien QPI qui fait directement communiquer le processeur avec les lignes PCIe et la mémoire tandis que le lien DMI devient le seul bus de communication entre le processeur et son chipset. Cependant cette nouvelle répartition peut limiter les performances lors de l'utilisation de deux ports PCIe x16 2.0 ou plus dans le cadre d'une utilisation multi-GPU par exemple. En effet seules 16 lignes en norme 2.0 sont fournis par le processeur tandis que le chipset P55 ne propose que 8 huit lignes mais en norme 1.0. L'utilisation d'un plus grand nombre de lignes (16+16 lignes par exemple) nécessite donc de passer par le chipset ce qui dégradera fortement les performances. Seul le recours à une puce nForce 200 pour les cartes graphiques NVIDIA permet de pallier ce problème, malheureusement cette puce n'est proposée que sur les cartes-mères haut de gamme. Le second critère de limitation porte sur la gestion du DMI reliant le chipset au processeur et dont le débit plafonne à 2 Go/s contre 25,6 Go/s pour le QPI. Le chipset doit en plus des lignes PCIe 1.0 gérer les ports SATA, USB, le GIGABIT Lan ainsi que l'audio HD. L'utilisation cumulée de la bande passante par l'ensemble de ces technologies entrainera automatiquement une saturation du lien DMI et donc une dégradation des performances.

Turbo Boost

Inauguré avec les Core i7, le mode turbo permet de surcadencer un ou plusieurs cœurs tout en désactivant les autres et en restant dans les limites fixes par le TDP. Son impact sur le(s) processeur(s) est d'autant plus grande que l'on désactive de cœurs et permet d'améliorer les performances pour les applications ne supportant pas le multicœur. La hausse de fréquence s'effectue par pas de 133 MHz nommé bin par la documentation technique de Intel. Une hausse de 2 bins équivaut ainsi à une augmentation de 266 MHz de chaque cœur actif. Par rapport aux Core i7, le Turbo Boost des Core i5 s'avère plus performant puisqu'il permet de gagner jusqu'à quatre ou cinq bins pour un seul cœur actif.

Bien que l'appellation Core i5 soit très vite apparue dans la presse spécialisée, car en continuité avec le Core i7, il faudra attendre juin 2009 pour que Intel officialise sa marque pour segment intermédiaire. Le mois suivant, les premières roadmaps portant sur le Core i5 750, premier modèle commercialisé, sont connues.

Logo

Le premier logo apparu pour les Core i5 était une forme dérivée du logo pour Core i7, lui-même inspiré des précédents logos en écusson pour Core 2. Le logo était alors officieux étant donné que le core i5 n'était pas encore commercialisé. Puis au cours du mois d'avril 2009, Intel décida de renouveler toute sa gamme de logos pour des modèles en vignette horizontale. Mais il fallut attendre la commercialisation des Core i5 pour qu'apparaisse le nouveau logo. Cette évolution esthétique s'accompagna aussi d'une refonte du packaging.

Sockets 1156 défectueux

Suite à des tests d'overclocking sur un Core i7 870, le site AnandTech ainsi que plusieurs utilisateurs ont endommagé sérieusement leurs cartes mères à base de chipset P55 et leurs processeurs. Après investigation, il s'est avéré que les responsables seraient le socket LGA1156 conçu par Foxconn dont les contacts socket-processeur ne sont pas parfaits ce qui empêcherait ce dernier de recevoir toute l'énergie qu'il doit. En réponse à ce problème, les fabricants de cartes mères ont échangé leur socket contre des modèles de marque Lotes ou Tyco/AMP. Dans le même temps, Foxconn a réagi en réalisant de nouveaux sockets.

Lynnfield

Clarkdale

Le processeur Clarkdale est le premier processeur Intel commercialisé avec une gravure 32 nm, il se distingue aussi par l'intégration dans le même socket d'un GPU gravé en 45 nm, ce qui en fait le premier CPU-IGP. Initialement le processeur Havendale devait être le premier modèle CPU-IGP produit par Intel mais le processus de gravure 32 nm serait si bien maitrisé par le fondeur qu'il aurait décidé de sauter le Havendale pour passer directement au Clarkdale.

Arrandale

Les cœurs Lynnfield intègrent une bonne partie des éléments composant le Northbridge si bien que les chipsets associés ne jouent plus que le rôle de southbridge. Ainsi outre le contrôleur mémoire, le contrôleur PCIe et les I/O (entrées/sorties) font aussi partie intégrante du processeur. Enfin le remplacement du QPI des Core i7 par un lien DMI pour la communication avec la carte mère permet de réduire le coût de ces dernières. Les chipsets pour Core i5 bénéficient en outre du support pour la technologie SLI par NVIDIA

Les chipsets de la série H sont similaires aux modèles P, ils se distinguent uniquement par la gestion du processeur graphique intégré avec le processeur (CPU-IGP : gamme Clarkdale). L'une des originalité des modèles P/H57 portait sur l'introduction de la technologie Braidwood. Cette technologie devait permettre d'accélérer les transferts grâce à l'ajout d'une puce gravée en 34 nm et d'un connecteur pour mini SSD dont la taille aurait été de 4, 8 ou 16 Go. Cette technologie apparaissait ainsi comme la renaissance du Turbo Memory mais des problèmes d'intégration logiciel ont poussé Intel à annuler pour le moment son développement.