Choisir son processeur en pratique

Septembre 2016



Choisir son processeur en pratique

Les principes généraux sur les processeurs sont dans cet article.
Ici, on va donner des conseils de matériel, en rappelant les principes de base.


Préliminaires

La fréquence

Considérée par beaucoup comme l'élément déterminant pour évaluer les performances d'un processeur (CPU), il permet de comparer facilement 2 processeurs, mais il faut faire attention à ne pas comparer n'importe quoi :
en effet, des processeurs d'architecture différente ne peuvent pas être comparés simplement par la fréquence, ca ne veut rien dire dans ce cas
Par exemple, un Pentium 4 à 3.2 Ghz sera moins performant qu'un Core 2 Duo à 2Ghz , et un Core 2 Quad 9650 à 3Ghz sera moins performant qu'un Core i5 750 à 2.66 Ghz, car ils ne sont pas conçus sur la même architecture :
L'architecture Core 2 du Core 2 Duo est plus performante que celle du Pentium 4, et l'architecture Nehalem du Core i5 est plus performante que l'architecture Core 2 du Q9650.

Le cache

Le cache est une mémoire embarquée sur le substrat (die) du processeur, pour les calculs qui reviennent souvent. Cette mémoire est d'accès beaucoup plus rapide que la RAM, et influe donc sensiblement sur les performances globales du CPU.
Il est divisé suivant son implantation en Cache L1, L2 et L3. Pour plus d'informations, veuillez lire CPU / Mémoire cache.
Le cache d'un CPU d'entré de gamme est toujours plus faible que celui d'un CPU haut de gamme, pour des raisons de coût.

Vous pouvez voir concrètement à quoi correspond le cache sur ces photos de die de processeurs :

die des Core i5 / i7 Lynnfield
on voit le Cache L3 en bas, sous les coeurs ; le die comporte un contrôleur mémoire (en haut) mais aussi un contrôleur PCI-Express (à droite)



die d'un Phenom II X6
on voit bien le cache L3 à droite (en jaune) et le cache L2 entre les coeurs (blocs jaune/orangé)

Processeurs AMD


L'HyperTransport

L'HyperTransport (HT) est le bus mémoire qui assure la communication entre différents composants de la carte mère, la mémoire, le processeur et les entrées/sorties. Sa fréquence s'auto-ajuste en fonction des différents éléments connectés.

Le socket

Pour rappel, il existe chez AMD plusieurs sockets en grand public, dont les plus courants ont été ou sont :
  • Les sockets AM2 / AM2+ (pour les Athlons 64, X2, Phenoms et Semprons) : a disparu des cartes mères actuelles ;
  • Le socket AM3 : il supporte les processeurs Phenom II gravés en 45nm . Les processeurs AM3 possèdent un contrôleur mémoire compatible à la fois DDR2 et DDR3. Pour faciliter la transition entre la DDR2 et la DDR3, AMD a souhaité assurer une compatibilité descendante avec les cartes mères actuelles AM2 et AM2+.
  • le socket AM3+ : il supporte les derniers CPU FX.
  • les sockets FM1 / FM2: destiné aux CPU Fusion, Llano ou Trinity (série A4/6/8/10) , il provoque une rupture dans la rétro-compatibilité, aucun CPU précédent n'étant compatible. Et les 2 sockets sont incompatibles entre eux...



Compatibilité des sockets AM2/AM2+/AM3/AM3+ :
Un processeur AM3 pourra être installé sans souci sur une carte mère dotée d'un socket AM3, mais aussi en principe sur une carte mère équipée d'un socket AM2+.
Inversement, une carte mère dotée d'un socket AM3 et de DDR2 sera compatible avec les anciens processeurs AM2 et AM2+ .
Par contre, si la carte mère AM3 n'est équipée que de DDR3, elle ne sera pas compatible avec ces processeurs AM2 et AM2+, dont le contrôleur mémoire ne gère pas la DDR3.
Quant au socket AM3+, destinés aux CPU FX, il accepte aussi les Phenom II /Athlon II. Par contre, un CPU FX ne sera pas toujours compatible d'une carte mère en AM3.
Par sécurité, il vaut mieux vérifier la liste des CPU compatibles sur le site du fabricant de la carte mère.

Les différents modèles

Le choix d'un CPU AMD va se limiter début 2016 à :

- un CPU Fusion Kaveri en socket FM2, adapté à un PC Home Cinéma,
- un CPU FX Vishera, en socket AM3+, pour un PC bureautique, multimédia ou jeux.

les CPU Fusion sont représentés par les séries A4/A6/A8/A10 :
ces CPU ne sont pas très performants du point de vue calculs, mais ils intègrent une puce graphique bien meilleure que les HD Graphics d'Intel :
ils sont parfaitement adaptés à un PC Home Cinéma, ils permettent d'avoir une solution graphique correcte pour ce genre d'application.
Le gros souci de cette gamme Fusion est la pérennité du socket FM2, incompatible avec le FM1 auquel il succède, et bien sûr avec le socket AM3/AM3+ des CPU FX.

les CPU Vishera FX en socket AM3+ :
Ces CPU sont basés sur une architecture complètement différente des CPU Intel, si bien qu'il est difficile de les comparer de part leur structure
Ils sont constitués de "modules", eux meme constitués de "coeurs", si bien qu'il est difficile de savoir ce qu'il faut prendre en compte :
Par exemple le FX 8350, est souvent considéré comme un huit coeurs :
http://www.hardware.fr/articles/880-1/amd-fx-8350-retour-amd.html
Mais certains sites le considèrent comme un 4 coeurs / 8 Threads :
http://www.cpubenchmark.net/cpu.php?cpu=AMD+FX-8350+Eight-Core

Processeurs Intel

Le socket

Il existe plusieurs sockets chez Intel dont les plus courants en grand public ont été ou sont :
  • Le socket 775 (pour Core 2 Duo et Pentiums Dual Core), arrêté,
  • Le socket 1156 (pour Core i3, i5 , i7 série 800, Pentium G), arrêté,
  • Le socket 1366 (pour Core i7 série 900), arrêté,
  • le socket 2011 (pour Core i7 Extreme, série 39xx), arrêté ;
  • Le socket 1155 (pour Core i3, i5 , i7 Sandy Bridge et Ivy Bridge séries 2000 et 3000) ;
  • Le socket 1150 pour CPU Haswell et Broadwell (séries 4000 et 5000) ;
  • Le socket 2011-3 : Intel remet au goût du jour sa plate-forme haut de gamme avec Haswell-E avec 6 ou 8 cœurs, le chipset X99 mais aussi la DDR4 ;
  • Le socket 1151 pour CPU SkyLake (série 6000), le dernier en date début 2016.

Les différents processeurs Intel

Il y a beaucoup de modèles différents, mais Intel, contrairement à AMD, n'a pas créé de processeur à trois coeurs.
On trouve dans pratiquement tous les sockets les Core i3, i5 et i7, et en entrée de gamme les Pentium G et celeron G :
actuellement le Pentium G 4400 représente l'entrée de gamme dans la série Skylake.
Les Core i3 sont situés en haut de l'entrée de gamme, ce sont des Dual Cores avec Hyperthreading, mais sans mode Turbo.
Ensuite viennent les Core i5 en milieu de gamme : ce sont des Quad Cores, leur particularité est leur mode Turbo: la fréquence du processeur monte automatiquement si un ou 2 coeurs seulement sont utilisés, le suffixe K permet l'overclocking .
Enfin, en haut de gamme, il y a les Core i7, Quad Core avec Hyperthreading: ces processeurs sont parmi les plus puissants pour les calculs.
Concernant l'overclocking, les CPU Sandy et Ivy Bridge, ainsi que Haswell et Broadwell, ne sont pas overclockables par le Bus de Base (BCLCK).
Seul l'overclocking par le coefficient est possible avec les CPU suffixe K.
Sur la nouvelle architecture Skylake, l'overclocking par le Bus de base est de nouveau possible, mais est réservé au chipset le plus cher, limitant l’intérêt de l'overclocking.

Quel processeur choisir?

Suivant les applications et votre budget, certains processeurs sont plus adaptés que d'autres.

Différents tests réalisés sur des applications bureautique et jeux permettent de faire un peu le tri dans cette offre complexe, on peut les retrouver par exemple ici :
Benchs comparatifs CPU

On a déjà indiqué que les CPU AMD Fusion (socket FM1 / FM2) ne sont pas destinés aux jeux.
Le seul exemplaire recommandé pour jouer en socket FM2+ est le Athlon X4 860K (dépourvu de puce graphique).
Les CPU AMD FX sont généralement équivalents aux CPU Intel dans les applications à prix égal, mais pas dans les jeux.
Pour les jeux, le 8350 à 8 coeurs se comporte moins bien qu'un CPU Intel i5 Haswell à 4 coeurs :
http://www.hardware.fr/focus/101/perfs-avec-2-4-6-8-coeurs-4-jeux-loupe.html

Ces résultats plutot décevants en jeux ont été expliqué par AMD comme un souci avec Windows 7 et 8 lié à DX11 :
la répartition des threads par le scheduler de Windows 7 et 8 ne prend pas en compte l'architecture CMT des processeurs AMD Bulldozer et Vishera ; des patchs peu convaincants ont été installés puis retirés, enfin l'API Mantle a été développé par AMD pour pallier ce problème.
Il faudra attendre les premiers jeux concus pour DX12 (avec Windows 10) pour espérer avoir des améliorations sensibles, lire ici et .

Attention à la consommation maximale :
le TDP indiqué par les constructeurs correspond à la valeur maximale moyenne de la puissance dissipée par le CPU ; selon les applications ont peut dépasser cette valeur, c'est donc important de connaitre la conso maximale tous coeurs actifs, pour dimensionner son ventirad par exemple.

Pour ne citer que quelques CPU :
le FX 8350 est indiqué avec un TDP de 125W : avec tous ses coeurs actifs il consomme 190W
Et le FX 6300 de TDP 95W consomme 140W avec tous ses coeurs/threads actifs
L'écart existe aussi chez Intel, avec une consommation bien moindre :
le i3 4150 de TDP 54W consomme jusqu'à 90W tous ses coeurs/threads actifs
le i5 6600K de TDP 95W consomme 110W dans les memes conditions.





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A voir également :

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