Processeur double c?ur - Définition

Les différents processeurs

IBM

Le premier processeur double cœur chez IBM fut le POWER 4 lancé en 2001, (Le premier PowerPC dual-core fut le 970MP "Antares" en 2005, composé de 2 cœurs 970GX.)

Sun

Le premier processeur double cœur chez Sun fut l'UltraSPARC IV composé de 2 cœurs UltraSPARC III en 2003. En développement, Les nouveaux processeurs UltraSparc T1 possèderont jusqu'à 8 cœurs par processeur (octo-core).

HP

Le premier processeur PA-RISC double cœur chez HP fut le PA-8800 composé de 2 cœurs PA-8700 en 2004.

Intel

Les processeurs double cœur Intel ont été lancés le 1er avril 2005 et la marque Core 2 a été introduite le 27 juillet 2006. Le premier processeur était un Pentium Extreme Edition 840 à 3,2 GHz (composé de 2 cœurs Pentium 4 540) suivi peu de temps après des Pentium D. Le modèle EE (Extreme Edition), modèle de « démonstration », son prix étant le triple des Pentium D, était destiné à dévoiler l’architecture double cœur avant le concurrent AMD. Il était constitué de deux cœurs Pentium 4 Prescott 540 réunis sur une même puce. Cette solution a permis d’augmenter les performances des processeurs sans augmenter la fréquence.

Le premier modèle « grand public » était le Pentium D 820 : il comptait 230 millions de transistors, était gravé en 90 nm et cadencé à 2,8 GHz. Dans le cas de ce processeur, les deux cœurs Pentium 4 Prescott 520 ne pouvaient communiquer que par le bus système, ils ne partagent pas vraiment de ressources communes.

Cependant, ces processeurs n’étaient pas vraiment adaptés au marché des ordinateurs portables (alors en plein essor) à cause d’une fréquence trop élevée qui entrainait de fortes consommation électrique et dissipation thermique. De plus, l’agencement des deux cœurs était loin d’être parfait notamment au niveau de la mémoire cache.

C’est pourquoi Intel a lancé le 27 juillet 2006 ses processeurs Core 2 Duo. Ces derniers ont pallié les inconvénients engendrés par les processeurs haute fréquence et a permis à Intel de regagner des parts dans le marché des ordinateurs portables. Avec une fréquence inférieure au Pentium D et une profondeur des pipelines réduite, ces processeurs ont de meilleures performances et ont vu leurs consommation électrique et dissipation thermique diminuer. Ces évolutions ont permis d’optimiser les performances par un traitement plus efficace des informations et une meilleure gestion de l’énergie.

L’évolution des Core 2 Duo actuelles concerne principalement la finesse de gravure (qui permet une baisse des dégagements thermiques à fréquence identique) mais aussi l’augmentation de la mémoire cache L2. En effet, les processeurs disposent de plusieurs mémoires caches. Cependant, alors que dans les premiers Pentium D chaque cœur disposait d’un cache L2 indépendant, les Core 2 Duo développés par la suite embarquaient un cache L2 commun aux deux cœurs. Cela a permis de réduire le trafic dans le bus externe et les temps de latence. Ainsi l’attribution du cache peut être alors optimale pour chaque cœur.

AMD

AMD a lancé ses premiers processeurs double cœur en avril-mai 2005 juste après son concurrent Intel. Ainsi, le 21 avril 2005, AMD commercialise l’Athlon 64 X2 avec quatre modèles dont le modèle d’entrée de gamme l’Athlon 64 X2 3800+ pour concurrencer le Pentium D 820 d’Intel.

Ce modèle comptait 230 millions de transistors, était gravé en 90 nm et cadencé à 2 GHz. Il était constitué par deux cœurs Athlon 64 3800+ à 2,4 GHz mais l’agencement de ses deux cœurs était différent de celui proposé par Intel. En effet, les deux cœurs peuvent ici communiquer directement entre eux sans passer par le chipset externe de la carte mère comme chez Intel, ils se partagent le même contrôleur mémoire intégré et chaque cœur dispose de son propre cache L2 (comme pour les Pentium D mais différent des Core 2 Duo).

Le gros avantage de ces processeurs au moment de leurs sorties est qu’ils étaient compatibles avec les cartes mères existantes, une simple mise à jour du bios suffisant à les intégrer. Encore une politique radicalement différente de Intel qui avait décidé de développer un nouveau socket pour ses doubles cœurs. Ainsi même si les processeurs AMD étaient proposés à un prix plus élevé que ceux d’Intel (380€ pour un Athlon 64 X2 3800+ contre 280€ pour un Pentium D 820), les utilisateurs n’avaient pas besoin de changer de carte mère. De plus, les Athlon 64 X2 ne chauffaient et consommaient pas plus que les modèles haut de gamme simple cœur de AMD alors que les Pentium D avaient une forte dissipation thermique et une consommation élevée par rapport à ses prédécesseurs simple cœur.

Finalement, malgré un prix plus élevé, ces processeurs bénéficiaient d’un meilleur rapport qualité/prix grâce à une conception plus travaillée que les modèles Intel. Les performances sont ainsi globalement meilleures par rapport au Pentium D. Ils ont ainsi permis à AMD de se hisser au niveau d’Intel malgré des problèmes de stocks dans la période qui a suivi le lancement. L’évolution des Windsor concerne la finesse de gravure mais aussi la diminution du cache L2 à cause de la forte demande actuelle pour ce type de processeur.

AMD a aussi développé des processeurs tri et quadri cœurs récemment avec la gamme Phenom. C’est la première génération de processeurs à utiliser la dernière architecture K10 de AMD. Les versions tri-cœurs sont des versions quadri-cœurs où un de ces derniers a été désactivé. Ces processeurs ont été développés afin de limiter les pertes en sortie des lignes de production.

Quant à la gamme des ordinateurs portables, ce sont les Turion 64 X2 qui sont dédiés à ces machines. Les premiers sont apparus en mai 2006 et la gamme est renouvelée environ une fois par an. Ces processeurs sont moins utilisé que leurs homologues chez Intel du fait d’une campagne publicitaire beaucoup moins importante.