AMD / Intel : corps-à-corps pour du dual-core

À l'occasion du dernier Intel Developer Forum, la grand messe bisannuelle organisée par Intel, l'Américain nous promettait une révolution avec l'avènement des Pentium D, ses premiers Processeurs dual-core. Plusieurs mois après le lancement de cette nouvelle plate-forme, force est de reconnaître qu'il s'agit, au mieux, d'une révolution de velours. En effet, si les performances promises sont bien au rendez-vous avec les applications multimédias, on ne peut pas en dire de même avec les jeux. C'est sur cet arrière-goût de demie avancée technologique, qui implique d'ailleurs un changement obligatoire de carte-mère, qu'AMD lançait il y a peu son offensive dual-core avec l'introduction de l'Athlon 64 X2. Avec lui, les performances sont au rendez-vous à tous les niveaux et il n'est pas nécessaire de changer de carte mère, les cartes nForce 4 le gérant sans difficulté ! Seul problème pour AMD : le tarif des Athlon 64 X2 est très élevé alors que la disponibilité est plus que timide, peut-être le signe de difficultés de fabrication.

Le dual-core en restait donc là, sur ce constat amer d'avancé technologique pas franchement emballante du fait de son prix, mais aussi de ses implications en terme de performances. Histoire de relancer l'engouement autour du dual-core, AMD dévoile aujourd'hui l'Athlon 64 X2 3800+, son processeur dual-core d'entrée de gamme. Pour AMD ce lancement revêt une importance cruciale puisque l'Athlon 64 X2 3800+ vient se placer en frontal avec le Pentium D 820, le modèle dual-core d'entrée de gamme d'Intel qui jusqu'alors n'a pas fait beaucoup parler de lui. Nous nous proposons donc de faire le point sur ces deux processeurs.

AMD Athlon 64 X2 3800+

Avant de détailler les caractéristiques du X2, il nous faut revenir sur la façon d'aborder le dual-core chez AMD qui a décidé d'emprunter un chemin sensiblement différent de celui d'Intel. Alors que le géant de Santa-Clara s'est, si l'on peut dire, contenté de coller deux Prescott côte à côte pour donner naissance au Pentium D, les ingénieurs d'AMD ont pour leur part rendu une copie un peu plus soignée. Ainsi, les deux cœurs de l'Athlon 64 X2 se partagent le même contrôleur mémoire intégré et peuvent communiquer directement entre eux sans passer par le lien HyperTransport. Chaque cœur dispose également de sa propre mémoire cache de second niveau. Comme toujours chez AMD la quantité de cache de second niveau est ici la variable d'ajustement qui distingue les différentes déclinaisons de l'Athlon 64 X2. On distingue ainsi deux types d'Atlhon 64 X2 : ceux qui répondent au nom de code Toledo et disposent de 1 Mo de cache L2 par cœur, et ceux nommés Manchester qui doivent se contenter de 512 Ko par cœur.


Pour le reste des caractéristiques l'Athlon 64 X2 3800+ est gravé en 90 nm et profite du « Dual Stress Liner ». Mis au point conjointement par AMD et , ce dernier vise à augmenter la vitesse de déplacement des électrons au sein d'un transistor pour réduire la consommation électrique tout en facilitant la montée en fréquence. En outre, l'Athlon 64 X2 3800+ bénéficie des mêmes petits raffinements que ceux déjà proposés avec le cœur Venice, à savoir l'apport de quelques optimisations au contrôleur mémoire intégré qui gère dorénavant le mode 1T avec quatre barrettes simple face, mais aussi le mode 2T en DDR400 avec quatre barrettes double face en sus de petites améliorations au niveau des buffers. La prise en charge des instructions SSE3 d'Intel est également de la partie tout comme le support du NX Bit. Question fréquence, l'Athlon 64 X2 3800+ est cadencé à 2 GHz, quand le modèle 4800+ mouline à près de 2,4 GHz. On soulignera au passage que si l'Athlon 64 3800+ opère à 2,4 GHz, son équivalent en double-coeur est nettement moins véloce sur le strict plan de la fréquence. Physiquement, le processeur se présente au format Socket 939, son die compte quelque 230 millions de transistors et il est annoncé pour un TDP de 89 Watts. À ce sujet, le nombre de transistors communiqué par AMD, qui est similaire à celui des Athlon 64 X2 munis de 1 Mo de mémoire cache L2 par core, semble anormalement élevé vu que la quantité de mémoire cache est divisée par deux sur le modèle 3800+. Pour contrer les effets de la chaleur, l'Athlon 64 X2 3800+ profite de la technologie « Cool'n'Quiet » qui permet d'ajuster les fréquences en fonction des besoins. Niveau compatibilité, il n'y a pratiquement aucun pépin puisque la grande majorité des Cartes mères en Socket 939 supportent les Processeurs dual-core au prix d'une simple mise à jour du BIOS. Enfin question échauffement, nous avons relevé une température voisine des 43°C en pleine charge, avec un simple refroidissement par air.

Intel Pentium D 820

Le Pentium D 820 représente l'entrée de gamme en matière de processeur dual-core chez Intel. Son architecture SmithField est identique à celle des Pentium D plus élaborés et elle hérite donc des mêmes lacunes que celles déjà observées lors de notre test du Pentium D 840. On reprochera principalement à Intel d'avoir collé côte à côte deux cœurs de Prescott sans vraiment chercher à leur faire partager certaines ressources communes. Les deux cœurs ne peuvent donc pas communiquer entre eux, du moins directement, et tout le trafic passe par le même bus système dont le débit de 6,4 Go/s paraît soudain bien étriqué.

Se présentant au format Socket LGA775, le Pentium D 820, qui compte quelques 230 millions de transistors, est gravé en 90 nm et sa fréquence de fonctionnement s'établit à 2,8 GHz soit un coefficient multiplicateur de 14. On est donc loin, très loin des 3,8 GHz du dernier Pentium 4 670... Comme son aîné, le modèle 820 utilise un bus système à 800 MHz et chacun de ses cœurs est muni de 1 Mo de mémoire cache de second niveau. Là encore, on regrette qu'Intel n'ait pas jugé opportun d'employer un FSB 1066 MHz qui aurait certainement contribué à de meilleures performances. Du côté des fonctionnalités, le Pentium D est dépourvu de l'HyperThreading, mais propose l'Execute Disable Bit ainsi que la prise en charge du 64 bits. On notera que cette version du Pentium D est dépourvue de l'Enhanced Intel Speedstep.


L'arrivée du dual-core chez Intel rime, si l'on peut dire, avec nouvelle plate-forme. Le Pentium D 820 ne pourra donc pas fonctionner sur les Cartes mères existantes munies d'un chipset i915/925. Il lui faudra impérativement un système basé sur les derniers chipsets Intel i945/955. Notez d'ailleurs que le Pentium D 820 n'est hélas pas supporté par le nForce 4 SLI Intel Edition de NVIDIA. Côté mémoire, il faudra de la DDR2 et il ne faut pas mettre de côté les exigences thermiques et électriques du Pentium D. Même cadencé à 2,8 GHz, le processeur grimpe très rapidement à près de 60°C ce qui exige un radiateur plutôt conséquent alors que du côté de l'alimentation, il est conseillé de disposer d'un modèle puissant, de type serveur, avec d'un côté un connecteur ATX 24 broches et de l'autre un connecteur 12 volts 4 broches. Du côté de la consommation électrique et avec une tension de 1,4 volts, le Pentium D 820 consomme tout de même dans les 120 Watts...

Durant ce test nous aurons à coeur d'opposer le petit dernier d'AMD, l'Athlon 64 X2 3800+ à son équivalent chez Intel le Pentium D 820. Pour ce faire, nous avons retenu les configurations suivantes :

• Carte mère Asus A8N-SLI Deluxe (BIOS 1011),
  
• 2x512 Mo Corsair TwinX PC3200 LL,
  
• Cartes graphique Gigabyte GeForce 6800 GT,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 36 Go SATA 150
  
  
• Carte mère Asus P5WD2 Premium (BIOS 0422),
  
• 2x512 Mo Corsair Twin2X PC4300,
  
• Carte graphique Gigabyte GeForce 6800 GT,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 36 Go SATA 150

Nos différentes configurations tournaient sous Windows XP Professionnel Service Pack 2 et étaient équipées des derniers BIOS et pilotes disponibles à la date du test. Il s'agissait notamment des pilotes nForce 6.66 et des pilotes ForceWare 77.76. Nous opposerons ici l'Athlon 64 X2 3800+ au Pentium D 820, son concurrent le plus direct, et nous confronterons les deux protagonistes aux Pentium 4 670, Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz, Athlon 64 3800+, Athlon 64 X2 4800+ et Athlon 64 FX55.

CPU Mark 99

Pour ne pas déroger à la tradition, on démarre avec ce bon vieux CPU Mark 99. Ici l'Athlon 64 FX55 termine sur la première marche du podium suivi du X2 4800+. On note que l'Athlon 64 X2 3800+ fait moins bien que l'Athlon 64 3800+ à base de cœur Venice. Cette différence vient de la fréquence de fonctionnement du X2 3800+ qui est nettement inférieure à celle de ce bon vieux 3800+. Si l'Athlon 64 X2 3800+ obtient ici un score 17 % inférieur à l'Athlon 64 3800+, il fait toutefois largement mieux que le Pentium D 820 qui termine en queue de peloton.

PCMark05 - Test processeur

On enchaîne avec le test processeur de PCMark05. L'Athlon 64 X2 4800+ décroche ici la première place suivi tout de même du Pentium 4 670. Le Pentium D 820 termine quatrième avec des performances 15 % supérieures à celles de l'Athlon 64 X2 3800+. On notera que PCMark05 donne nettement sa préférence aux Processeurs double coeur vu que l'Athlon 64 X2 3800+ obtient ici de meilleurs scores que l'Athon 64 FX 55 ou que l'Athlon 64 3800+.

SiSoft Sandra 2005 - Test processeur

Les résultats du test processeur de SiSoft sont éminemment favorables aux processeurs dual-core qui se montrent les plus performants. La seule exception venant du score MFLOPS du Pentium D 820 quelque peu en retrait par rapport à ceux des Pentium 4 670 et Extreme Edition 3,73 GHz. D'après ce graphique, un Athlon 64 X2 3800+ dispose d'un score MIPS 57 % supérieur à celui d'un Athlon 64 3800+ alors que les MFLOPS sont 61 % plus élevés pour l'Athlon 64 X2 !

SiSoft Sandra 2005 - Test mémoire

Le test mémoire de Sandra 2005 est assez intéressant. Le Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz avec son FSB 1066 MHz truste ainsi le haut du podium devant l'Athlon 64 FX-55. Mais le plus intriguant vient des performances mémoire de l'Athlon 64 X2 3800+ largement inférieures à celles de l'Athlon 64 3800+. Avec ce handicap provoqué en partie par la fréquence du processeur, l'Athlon 64 X2 3800+ et le Pentium D 820 sont presque à égalité en matière de performances mémoire.

ScienceMark : Primordia

Pour ScienceMark, les processeurs AMD font des étincelles puisque les trois premières marches du podium reviennent à la firme de SunnyVale. L'Athlon 64 X2 3800+ est ici à égalité avec l'Athlon 64 FX 55 alors qu'il se révèle 52 % plus performant que le Pentium D 820, une paille ! La suprématie de l'Athlon 64 X2 4800+ est ici éclatante, le processeur double cœur haut de gamme d'AMD étant jusqu'à 20 % plus performant dans les calculs mathématiques de ScienceMark que l'Athlon 64 FX 57.

3DMark 2005 - Test processeur

Le test processeur de 3DMark 2005 donne des résultats sensiblement différents de ceux observés précédemment avec PCMark05. Ici, l'Athlon 64 X2 4800+ est largement, très largement en tête, se montrant jusqu'à 11 % plus rapide que le Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz. L'Athlon 64 X2 3800+ est pour sa part mieux classé que le Pentium D 820, mais de peu il est vrai. Si l'Athlon 64 X2 3800+ est grosso modo à égalité avec le Pentium D 820 il se révèle ici 6 % plus rapide que l'Athlon 64 3800+.

Return To Castle Wolfenstein Enemy Territory - 800x600x16

Avec notre vénérable Return To Castle Wolfenstein Enemy Territory, les Processeurs AMD dominent largement le haut du classement. Toutefois, l'Athlon 64 X2 3800+ ne figure pas dans le tiercé de tête. Et pour cause, l'apport de son second core ne fait ni chaud ni froid aux jeux en règle générale. Du coup le X2 3800+, dont la fréquence brute est inférieur au modèle 3800+ simple coeur, termine avant-dernier affichant tout de même un framerate 13 % plus élevé que celui du Pentium D 820.

Unreal Tournament 2003 - Botmatch Antalus

Sous Unreal Tournament 2003, AMD confirme sa suprématie. Toutefois, comme précédemment, l'Athlon 64 3800+ affiche de meilleurs résultats que le modèle X2 3800+. Ce dernier s'il est à égalité avec les Pentium 4 670 et Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz fait tout de même mieux que le Pentium D 820. Une fois encore, le modèle double coeur entrée de gamme d'Intel termine dernier. Dans ce test précis, le Pentium D 820 est 25 % moins rapide que son concurrent direct, l'Athlon 64 X2 3800+.

Doom 3 - 800x600x16

Doom 3, le dernier jeu de John Carmack, fait ici presque figure d'exception. En effet, les processeurs Intel se sortent plutôt bien de l'exercice ! Certes l'Athlon 64 FX55 est en tête, mais il est talonné par le Pentium 4 670 et par le Pentium D 820. Doom 3 confirme également certaines constatations effectuées précédemment : ainsi l'Athlon 64 X2 3800+ affiche un framerate 6 % inférieur à celui obtenu avec un Athlon 64 3800+. Malgré ce handicap, le dernier-né d'AMD reste 7 % plus rapide que le Pentium D 820.

Far Cry v1.3 - 800x600x16

Contrairement à Doom 3, Far Cry semble moins à l'aise avec les processeurs Pentium, le trio de tête est d'ailleurs aux mains d'AMD. Comme observé précédemment l'Athlon 64 3800+ fait ici mieux que son petit frère pourtant muni d'un cœur supplémentaire : la fréquence plus basse du X2 3800+ a un impact direct sur les performances, 16 % inférieures à celles du modèle 3800+. Face au Pentium D 820, l'Athlon 64 X2 3800+ demeure 21 % plus performant.

Scénario multitâches 1 : FarCry + LAME

Afin de mettre en avant les possibilités qu'offre l'arrivée du dual-core dans nos PC, nous avons concocté deux scénarios multitâches. Il s'agit tout simplement d'exécuter deux applications en même temps et de vérifier leur performance face à des Processeurs simple core. On commence par l'exécution simultanée d'un encodage audio et du jeu Far Cry. Comme on peut le voir que ce soit chez Intel ou AMD les performances restent inchangées que l'on exécute Far Cry seul ou qu'on l'exécute avec en parallèle LAME. L'Athlon 64 X2 3800+ offre toutefois des performances supérieures au Pentium D 820, et face à l'Athlon 64 3800+, le dernier né d'AMD est ici trois fois plus rapide !

Scénario multitâches 2 : Far Cry + WME9

Ce deuxième scénario multitâches est encore plus exigeant que le premier puisqu'il consiste à encoder une vidéo tout en jouant à Far Cry. Dès lors, le nombre d'images par seconde est en sévère baisse, même si le dual-core s'avère salutaire. Face à un Athlon 64 3800+ simple cœur, l'Athlon 64 X2 3800+ est ici 220 % plus performant. Reste que l'érosion du framerate met l'Athlon 64 X2 3800+ pratiquement au même niveau que son concurrent le Pentium D 820.

Cinebench 2003

Pour le programme de rendu 3D, Cinebench 2003, l'Athlon 64 X2 est définitivement le meilleur processeur. Le modèle 3800+ termine ici second devant le Pentium D 820 d'Intel qui s'adjuge ici la troisième place. Face à Intel, le petit dernier d'AMD est 14 % plus rapide et face à l'Athlon 64 3800+, l'Athlon 64 X2 3800+ est 56 % plus performant !

Windows Media Encoder 9.0

Le test d'encodage vidéo donne encore raison aux processeurs dual-core. Le trio de tête est en effet constitué des trois processeurs multicore de ce comparatif. Si l'Athlon 64 X2 4800+ est le plus rapide, devant l'Athlon 64 X2 3800+, le Pentium D 820 termine là encore troisième. Le processeur d'Intel mettre 45 secondes de plus que l'Athlon 64 X2 3800+ pour venir à bout de l'encodage alors que l'Athlon 64 3800+ est ici la lanterne rouge du test avec un temps de compression presque deux fois supérieur à l'Athlon 64 X2 4800+.

LAME MP3

Après l'encodage vidéo, on passe à l'encodage audio avec LAME. Ce petit utilitaire très couru ne tire hélas aucun avantage des processeurs dual-core, du coup c'est à celui qui aura la fréquence la plus élevée. L'Athlon 64 FX-55 se montre le plus rapide alors que les Athlon 64 X2 3800+ et Pentium D 820 terminent respectivement avant dernier et dernier.

WinRAR

Même chose pour WinRAR et même punition pour les processeurs dual-core ici relégués aux profondeurs du classement. On notera qu'à l'inverse de LAME, WinRAR semble préférer le Pentium D 820 à l'Athlon 64 X2 3800+, ce dernier étant pour la première fois dernier du classement ! Le haut du podium est occupé par les Pentium 4 670 et Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz. Pour la petite histoire l'Athlon 64 3800+ est ici 19 % plus rapide que l'Athlon 64 X2 3800+.

Adobe Photoshop CS

Avec Photoshop CS on mesure le temps mis pour appliquer un filtre sur une photo haute définition. L'exercice n'est pas franchement la tasse de thé des processeurs AMD qui terminent tous derrière les processeurs Intel. Pire, l'Athlon 64 X2 3800+ est ici nettement plus lent que le Pentium D 820 d'Intel. Ce dernier mettant quatre secondes de moins pour appliquer notre filtre test. Les Pentium 4 sont toutefois en tête en mettant moins de dix secondes pour calculer l'effet produit par notre filtre.

Pinnacle Studio 9 Plus

Concluons nos tests avec les performances de nos diverses machines sous Studio 9 : il s'agit de mesurer le temps mis par tel ou tel système pour venir à bout du rendu d'un projet. Le dual-core a ici un avantage certain et l'Athlon 64 X2 4800+ se montre le plus véloce devançant par la même occasion le Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz. Le Pentium D 820 parvient à tirer son épingle du jeu puisqu'il est plus performant que l'Athlon 64 X2 3800+. Il faut en effet trente secondes de plus au processeur d'AMD pour achever le traitement du projet... Malgré tout l'Athlon 64 X2 3800+ est nettement plus rapide que l'Athlon 64 3800+ puisqu'il s'acquitte de la tâche en 52 secondes de moins.

Overclocking

Il nous a paru intéressant de voir les limites de nos deux Processeurs dual-core en matière d'overclocking. Par les chaleurs qui courent, ce ne fut pas forcément un exercice facile, mais les résultats sont globalement satisfaisants avec tout de même un avantage certain pour Intel. Concernant Intel donc, nous avons réussi, sans mal, à atteindre les 3,15 GHz sur notre carte mère Asus en passant tout simplement la fréquence du FSB à 220 MHz. Le système s'est montré parfaitement stable et nous n'avons pas eu besoin de tripoter les tensions, ratio et autres paramètres de latence. Cela vaut d'ailleurs mieux vu la stabilité toute relative de la P5WD2 Premium lorsque l'on s'amuse à modifier les temps de latence mémoire. Au delà nous avons pu atteindre les 240 MHz, au prix de quelques petites manipulations supplémentaires visant à bloquer la fréquence des bus PCI et PCI-Express. Cela nous donnait une fréquence de 3,36 GHz, supérieure donc à celle du Pentium D 840, le modèle le plus abouti d'Intel... À partir de 250 MHz, les mécanismes de protection du processeur s'enclenchent et le remède est pire que le mal puisque les performances chutent. Si le système démarre encore avec un FSB de 260 MHz, soit une fréquence de 3,6 GHz, la stabilité de Windows n'est hélas plus au rendez-vous. Les capacités d'overclocking du Pentium D 820 semblent donc plutôt excellentes même s'il faudra tempérer quelque peu ce jugement notre processeur étant un modèle ES (Engineering Sample).

Chez AMD et alors que l'Athlon 64 X2 4800+ n'avait guère fait des étincelles lors de nos tests d'overclocking, le modèle 3800+ semble plus malléable. Nous avons en effet pu régler le générateur de fréquences sur 220 MHz afin d'obtenir une fréquence de fonctionnement de 2,2 GHz soit une progression de 10% tout rond. Point n'a été besoin de toucher au lien HyperTransport et le seul autre réglage nécessaire fut de monter la tension mémoire. En poussant un peu on atteint les 230 MHz, soit 2,3 GHz pour le processeur, mais là il nous faut changer le ratio mémoire pour que le système démarre : hélas malgré nos efforts les performances ne furent pas au rendez-vous l'écran se gelant par intermittence. Tant pis on en restera donc à 220 MHz en sachant qu'avec beaucoup de patience et quelques réglages BIOS bien sentis il doit être possible de monter plus haut. Globalement nos deux protagonistes semblent donc bien supporter l'overclocking, avec toutefois un net avantage pour le Pentium D.

Conclusion

Comme on pouvait s'y attendre, et cela ne surprendra finalement personne, l'Athlon 64 X2 3800+ s'avère nettement plus convaincant que le Pentium D 820, et ce, sur tous les plans. Tout d'abord du strict point de vue des performances, l'Athlon 64 X2 3800+ fait mieux que le Pentium D 820, y compris sur son propre terrain de chasse, celui de l'encodage vidéo. Si le Pentium D se sort malgré tout plutôt bien des tests multimédias et multitâches, ses résultats avec les jeux sont tout simplement catastrophiques et c'est précisément là que l'Athlon 64 X2 3800+ creuse nettement l'écart. Grâce à l'homogénéité de ses performances, l'Athlon 64 X2 3800+ se révèle être un processeur tout terrain, même si sa fréquence modeste l'handicape tout de même légèrement sous les jeux puisque dans ce domaine les Athlon 64 simple coeur font généralement mieux. Cela nous conduit justement à montrer du doigt le P-Rating choisit par AMD et qui, identique à l'Athlon 64 3800+, suggère que les deux processeurs ont un comportement identique ce qui n'est pas du tout le cas. Côté overclocking l'avantage revient dans le camp d'Intel ; le Pentium D 820 semblant nettement plus souple que l'Athlon 64 X2 3800+.

Côté plate-forme, la préférence va là encore à AMD, car si le Pentium D 820 est commercialisé à un tarif attractif, autour des 280 euros, les Cartes mères le supportant ne sont pas données : la moins chère se trouve à 130 euros quand les cartes mères nForce 4 les plus abordables démarrent à 90 euros ! Le changement de carte mère est qui plus est obligatoire pour qui veut passer au Pentium D, les chipsets i915/925 étant incompatibles avec ce processeur quand la grande majorité des cartes mères Socket 939 supportent l'Athlon 64 X2. Seule bonne nouvelle dans le ciel ombragé d'Intel, l'utilisation de la DDR2 n'est plus un frein financier pour la plate-forme, le tarif de cette mémoire ayant grandement baissé ces derniers mois. Au final et malgré le tarif environ 100 euros plus élevé de l'Athlon 64 X2 3800+ (380 euros), celui-ci à notre préférence grâce à ses excellentes prestations face au Pentium D 820 d'Intel.




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