Athlon 64 FX-60: Dual-core haut de gamme chez AMD

En matière de microprocesseurs, les choses évoluent finalement assez lentement, en tout cas bien plus lentement que lorsqu'il est question de Cartes Graphiques. Alors qu'en moyenne tous les six mois les géants de la 3D nous proposent des puces deux fois plus performantes que la génération précédente, l'industrie du processeur évolue à un rythme bien moins soutenu. Il faut dire que malgré les apparences et les belles appellations façon « numéro de modèle », les principales différences d'un CPU à l'autre se situent encore et toujours dans la fréquence de fonctionnement ou dans la quantité de mémoire cache embarquée. Il faut aussi admettre que les architectures évoluent bien moins vite. Prenons l'Athlon 64 par exemple, malgré les diverses évolutions qu'il a subit (socket 939, contrôleur mémoire double canal, instructions SSE3, modèle double-cœur, etc.) son architecture reste quasiment inchangée depuis son apparition commerciale en 2003.

Malgré ce constat, 2005 aura été l'année du changement avec l'arrivée des premiers processeurs double-cœur à destination du grand public. Mais contrairement aux belles promesses et aux vaines illusions, les CPU double-cœur n'ont toutefois pas transcendé les performances de nos machines, bien au contraire. La faute, en partie, à l'environnement logiciel qui ne sait que rarement tirer profit d'un plus grand parallélisme des processus et évolue plus lentement que le matériel. Aujourd'hui, seules les applications multimédias (montage vidéo, création graphique, etc.) profitent vraiment d'un système double-cœur, alors que les jeux n'en tirent généralement aucun avantage. Il n'empêche, après le récent Pentium Extreme Edition 955 d'Intel, c'est au tour d'AMD de renouveler son offre très haut de gamme avec une surprise à la clef. Alors que la firme de Sunnyvale nous expliquait il y a encore tout juste neuf mois que l'Athlon 64 FX, son fleuron, se destinait essentiellement aux joueurs et que par conséquent il demeurerait un processeur simple cœur, le fondeur fait volte-face avec l'Athlon 64 FX-60. Il s'agit en effet du premier processeur de la lignée FX à être pourvu de deux cœurs, comme les Athlon 64 X2.

Athlon 64 FX-60 : Place au double-cœur

Sans grande surprise, l'implémentation double-cœur du FX-60 est strictement identique à celle des Athlon 64 X2. Sans rentrer dans des détails rébarbatifs, le FX-60 reprend le concept inauguré par Intel avec ses Pentium D à savoir réunir deux Processeurs au sein d'un même processeur physique. L'idée est ici d'offrir plus de puissance grâce à un meilleur parallélisme des tâches. En effet, Windows voit un système FX 60 comme une machine munie de deux processeurs. Le système oriente donc certaines tâches sur le processeur numéro 1 tandis qu'elle en dirige d'autres sur le processeur numéro 2. Les gains se font ressentir principalement au niveau de l'utilisation multitâche du système, mais aussi avec les applications multimédias de création de contenu. C'est particulièrement vrai dans le domaine vidéo où, grâce aux processeurs double-cœur, les temps de compression sont généralement divisés par deux. Petit bémol, les jeux ne tirent que rarement profit des systèmes double-cœur. En vérité et à quelques exceptions près, exceptions d'ailleurs relativement récentes, les jeux ne tirent aucun profit des processeurs double-cœur, la plupart étant programmé dès le début avec les processeurs simple-cœur en tête. De plus, les développeurs sont confrontés à un problème embêtant lié à la synchronisation des cores, chose assez problématique lorsque l'on envisage pour un jeu de faire tourner son moteur principal sur le core numéro un tandis que l'intelligence artificielle serait déportée sur le deuxième core.

Revenons-en à l'implémentation double-cœur d'AMD qui propose globalement une meilleure intégration que son concurrent Intel. Les deux cores de notre FX-60 peuvent en effet communiquer entre eux directement, sans passer par le chipset, chose impossible chez Intel, et ils partagent le même contrôleur mémoire. En revanche, ce dernier point pose problème puisque la bande passante mémoire est similaire à celle allouée à un processeur simple cœur soit 6,4 Go/s avec de la DDR PC3200.

Athlon 64 FX-60 : Un X2 5200+ qui s'ignore ?

Hormis l'arrivée du double-cœur, les nouveautés de ce FX-60 ne sont pas légion, comme nous le laissions entendre en introduction. Certes, le fait que l'Athlon 64 FX se mette au double-cœur est incontestablement un grand changement, mais face à un Athlon 64 X2 4800+, qui existe depuis plusieurs mois déjà, le nouveau venu n'a pas grand-chose de plus. En effet, seule sa fréquence de fonctionnement est finalement supérieure puisque l'on passe de 2,4 GHz à 2,6 GHz. Du coup, l'Athlon 64 FX-60 tel qu'il nous est proposé aujourd'hui tient plus de l'Athlon 64 X2 5200+ que d'autre chose. Aucune fonctionnalité ne distingue en effet le FX-60 des actuels Athlon 64 X2. Pire, la fréquence de fonctionnement du FX-60 de 2,6 GHz est inférieure à celle de son prédécesseur le FX-57. Du coup, on peut craindre que dans les jeux, pourtant cible de prédilection historique des processeurs FX, le FX-60 ne se fasse griller la politesse par le FX-57, du simple fait de sa fréquence record (pour AMD) de 2,8 GHz.


Techniquement, le nouvel Athlon 64 FX-60 se présente toujours au format Socket 939. On passe d'un coeur San-Diego à un coeur Toledo, le même qui équipe déjà les Athlon 64 X2. Double-cœur, le processeur est cadencé à 2,6 GHz, soit un coefficient multiplicateur de 13x et dispose d'un total de 2 Mo de mémoire cache de second niveau répartis en 1 Mo par core. Comportant la bagatelle de 233 millions de transistors, soit deux fois plus que le FX-57 et ses 144 millions de transistors, le processeur est gravé en 90 nm et annoncé pour un voltage nominal compris entre 1,3 et 1,35v. Le lien HyperTransport est toujours fixé à 2 GHz alors que le contrôleur mémoire demeure compatible DDR double canal, la DDR2 étant pour plus tard. On retrouve ici le support des instructions 64 bits ainsi que la prise en charge du SSE3. Annoncé pour un TDP de 110 Watts, le FX60 semble chauffer un peu plus que le FX-57 qui était précédemment annoncé pour un TDP de 104 Watts. Durant nos tests, le FX-60 atteignait les 50°C en pleine charge : on reste loin des 70°C d'un Pentium Extreme Edition.

Pour tester les performances du dernier bébé d'AMD nous avons eu recours à la plate-forme de référence dont la configuration détaillée figure ci-dessous :

• Carte mère Asus A8N32-Deluxe (BIOS 1009),
  
• 2x512 Mo Corsair TwinX PC3200 XL,
  
• Carte graphique Gigabyte GeForce 6800 GT PCI-Express,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 36 Go Serial-ATA 150

Pour comparer nous opposerons l'Athlon 64 FX 60 à son prédécesseur le FX 57, mais aussi à l'Athlon 64 FX 55 qui a l'avantage d'être cadencé à la même fréquence que le FX 60. Nous n'ometterons pas l'Athlon 64 X2 4800+ ni bien sûr la plate-forme Intel dont nous détaillons la configuration ci-dessous :

• Carte mère Intel D975XBX,
  
• 2x512 Mo Corsair Twin2X 5400 C4,
  
• Carte graphique Gigabyte GeForce 6800 GT PCI-Express,
  
• Disque dur Western Digital Raptor 36 Go Serial-ATA 150

Nous comparerons ici le FX-60 au Pentium Extreme Edition 955 mais aussi au Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz. Toutes nos machines étaient munies de Windows XP Professionnel Service Pack 2 et des derniers pilotes et BIOS disponibles à la date du test.

CPU-Mark 99

Ancien, le test CPUMark permet tout de même d'établir une rapide hiérarchie de nos divers Processeurs. Première déception, le FX-60 ne parvient pas à s'adjuger la première place, son prédécesseur le FX-57 lui grillant la politesse. Ce dernier s'avère en effet 7 % plus rapide que le FX-60. À fréquence égale, le FX-60 parvient tout de même à faire mieux que le FX-55. Globalement, les processeurs FX d'AMD laminent ici le dernier-né d'Intel alors que l'Athlon 64 FX-60 est 16 % plus rapide que l'Athlon 64 X2 4800+.

3DMark 05 - Test processeur

Le test processeur de 3DMark 05 ne donne curieusement pas le FX60 comme grand vainqueur. En effet, Intel s'adjuge ici la première place devant un Athlon 64 X2 4800+ avec son Pentium Extreme Edition 955. Toutefois, l'avantage d'Intel est assez modeste : 2 % face au X2 4800+ et 4 % face à l'Athlon 64 FX-60. Après avoir exécuté à plusieurs reprises le test CPU de 3DMark 05 sur X2 4800+ et FX-60 nous trouvons systématiquement le même résultat, sans comprendre pourquoi, avec un X2 4800+ légèrement plus performant que le FX-60.

PCMark 05 - Test processeur

À l'instar de 3DMark05, le test processeur de PCMark 05 donne toujours le Pentium Extreme Edition 955 largement gagnant. L'Athlon 64 FX-60 termine ici second, mais le dernier-né d'Intel est jusqu'à 12 % plus véloce. Face à l'Athlon 64 X2 4800+, le FX-60 s'affiche tout de même 8 % plus performant, preuve que PCMark 05 semble plus sensible à la fréquence de fonctionnement que 3DMark 05. Ici, double-coeur oblige, le FX-60 est tout de même 30 % plus rapide que son prédécesseur direct, le FX-57.

PCMark 05 - Test mémoire

Le test mémoire de PCMark 05 couronne le Pentium 4 Extreme Edition 3.73 GHz qui tient ici le haut du pavé, d'une tête sur le FX-57. FX-57 dont la bande passante mémoire se montre légèrement supérieure à celle du FX-60. En effet, le nouveau bébé d'AMD fait ici à peine mieux qu'un Athlon 64 FX-55. En revanche, les performances du contrôleur mémoire de l'Athlon 64 FX-60 sont 2,7 % meilleures que celles du X2 4800+, merci les 200 MHz supplémentaires !

SiSoft Sandra 2005 - Test processeur

Pour des raisons techniques indépendantes de notre volonté les couleurs identifiant nos divers processeurs sont ici différentes. Veuillez nous en excuser. Le test processeur de SiSoft Sandra donne selon que l'on considère les MIPS ou les MFLOPS un classement de nos divers protagonistes quelque peu différent. En ce qui concerne les MFLOPS, ou les performances en virgule flottante, le Pentium Extreme Edition 955 s'offre la première place suivi par un Athlon 64 FX-60 quasiment deux fois plus performant que son prédécesseur le FX-57. Face à l'Athlon 64 X2 4800+, le FX-60 se révèle 8% plus performant. Du côté des MIPS, ou millions d'instructions par seconde, le FX-60 reprend l'avantage, tandis que le Pentium Extreme Edition 955 se classe troisième. Face à un FX-55, cadencé à la même fréquence, le FX-60 se montre deux fois plus performant.

SiSoft Sandra 2005 - Test mémoire

Les Pentium et leur mémoire DDR2 restent les grands gagnants du test de bande passante mémoire de SiSoft Sandra 2005. Les Athlon 64 FX-55 et FX-57 sont respectivement troisième et quatrième, les processeurs double-coeur de la firme de SunnyVale offrant des performances mémoire sensiblement en retrait de leur homologue simple coeur. Malgé sa fréquence supérieure le FX-60 offre des performances mémoire à peine 1% supérieures à celles relevées avec un Athlon 64 X2 4800+.

ScienceMark - Test Primordia

Le test mathématique ScienceMark préfère les processeurs double-coeur, et notre FX-60 en profite pour s'adjuger la pole position, devant le X2 4800+. Le gain en performances du dernier d'AMD atteint ici les 5 % face au X2, mais face à l'Athlon 64 FX-57 on gagne un peu plus de 21 %. Le Pentium Extreme Edition 955 est ici hors jeu, avec un score largement en retrait...

Cinebench 2003

Pour Cinebench, l'Athlon 64 FX-60 est le processeur le plus rapide sur le rendu d'une même scène 3D. Si le récent Pentium Extreme Edition 955 faisait légèrement mieux que l'Athlon 64 X2 4800+, le FX-60 permet à AMD de reprendre l'avantage. Ici, le gain de performances atteint 5 % par rapport au dernier processeur d'Intel. Le FX57 est ici balayé, le FX-60 étant pratiquement deux fois plus rapide !

Adobe Photoshop CS

Sous Photoshop nous mesurons le temps mis par un processeur pour appliquer un filtre sur une image d'une résolution conséquente. Attention, les résultats sont ici exprimés en secondes, la barre la plus courte est donc la meilleure. C'est le Pentium 4 Extreme Edition qui l'emporte, avec en seconde position le Pentium Extreme Edition 955. Les Processeurs AMD sont en retrait et le FX-60, s'il fait un peu mieux que le X2 4800+, ne bat pas le FX-57. La version CS de Photoshop n'est en effet guère optimisée pour les systèmes double-cœur, ce qui la rend beaucoup plus sensible aux variations de fréquences.

Compression de fichiers - WinRAR

Même avertissement que pour Photoshop : les résultats sont ici exprimés en secondes. On observe après compression de près de 250 Mo de données très peu de différences entre nos diverses configurations sous WinRAR. Le gagnant est ici l'Athlon 64 FX-57 alors que le FX-60 est une seconde plus lent que le FX-55 cadencé lui aussi à 2,6 GHz.

Encodage vidéo - Windows Media Encoder 9.0

Windows Media Encoder 9.0 préfère les processeurs AMD double-cœur au Pentium Extreme Edition 955. Après encodage d'un film AVI au format WMV 9, le processeur le plus rapide se révèle être le FX-60. Ce dernier s'acquitte de sa tâche en vingt secondes de moins que le X2 4800+. On notera que le Pentium Extreme Edition 955 est ici bien plus lent, puisqu'il lui faut près d'une minute de plus pour venir à bout du même fichier ! Face à l'Athlon 64 FX-57, le FX-60 montre ici tout son intérêt en étant 42 % plus rapide.

Compression MP3 - LAME

Nous terminons les tests applicatifs avec le test de compression MP3. En moulinant 14 fichiers WAV au format MP3 via LAME, on constate que le FX-57 est vainqueur. LAME ne sait en effet pas tirer avantage des processeurs double-coeur. Du coup, le Pentium Extreme Edition 955 est dernier alors que notre FX-60 accomplit son travail 13 secondes plus rapidement que le X2 4800+, ce qui le place à égalité avec l'Athlon 64 FX-55 qui, rappelons-le, opère à la même fréquence.

Scénario multitâches : FarCry + LAME

Pour ce scénario multitâche, nous lançons l'encodage de nos 14 fichiers WAVE au format MP3 en même temps que nous lançons FarCry. Le résultat est intéressant et l'on constate que les Athlon double-coeur font mieux que le Pentium Extreme Edition 955 ici avec son HyperThreading activé. A ce petit jeu l'Athlon 64 FX-60 se montre le plus performant et le fait de lancer un encodage MP3 en même temps que FarCry fait chuter ses performances de 8,6%. A l'inverse le même test fait chuter les performances de notre Pentium Extreme Edition 955 de 12%.

Return To Castle Wolfenstein - Enemy Territory - 800x600

Amer constat sous Return To Castle Wolfenstein ! L'Athlon 64 FX-57 tient ici la tête, avec des performances 8 % supérieures à celles du FX-60. FX-60 qui est ici à égalité quasi parfaite avec le FX-55 cadencé, rappelons-le, à la même fréquence. Face à l'Athlon 64 X2 4800+, le FX-60 est tout de même 4 % plus rapide alors qu'il enterre le Pentium Extreme Edition 955, ici lanterne rouge.

Unreal Tournament 2003 - Botmatch Antalus

L'Athlon 64 FX-57 demeure le processeur le plus rapide sous Unreal Tournament 2003. Comme sous Return To Castle Wolfenstein, l'Athlon 64 FX-60 termine sur la seconde marche du podium à égalité avec l'Athlon 64 FX-55. Le FX-60 ne s'impose donc pas sur ses augustes prédécesseurs de la gamme FX lorsqu'il s'agit de jouer, mais il est en revanche 5 % plus rapide que l'Athlon 64 X2 4800+ alors qu'il s'avère 48 % plus rapide que le Pentium Extreme Edition 955, ici encore dernier.

Doom 3 - 800x600

Peu de différence entre nos divers Processeurs avec le dernier titre de John Carmack, en l'occurrence Doom 3. L'Athlon 64 FX-57 conserve la première place alors que l'Athlon 64 FX-55 est très légèrement plus rapide que le FX-60, un comble ! FX-60 ici à égalité, ou presque avec le X2 4800+. Une fois de plus les derniers processeurs d'Intel montrent leurs limites en fermant la marche.

Far Cry v1.33 - 800x600

Far Cry plaide sans grande surprise en faveur de l'Athlon 64 FX-57. Le tout nouveau, tout beau FX-60 termine ici encore second, le FX-57 demeurant 4 % plus performant. Le FX60 ne brille pas particulièrement lorsqu'il est comparé au X2 4800+. En revanche, le FX-55 marque le pas pour la première fois, laissant l'avantage au FX-60 à fréquence égale. Du côté d'Intel, ce n'est pas la fête, les deux fleurons du fondeur étant respectivement dernier et avant-dernier.

Quake 4 - Patch double-coeur - 800x600

Un patch double-coeur pour Quake 4 a récemment fait surface. Nous avons cherché à mesurer l'impact qu'il pouvait avoir sur les performances d'un FX-60. Ici, l'installation du patch 1.05 et l'activation des optimisations double-cœur améliore les performances d'environ 11 % ! Cela constitue une progression intéressante !

Overclocking

Notre test ne serait pas complet sans évoquer l'overclocking. Nous avons tenté de pousser notre FX-60 dans ses derniers retranchements, notamment grâce à son multiplicateur de fréquence, ici débloqué. C'est ainsi que nous avons pu atteindre les 2,9 GHz, de manière stable, en montant son coefficient multiplicateur à 14,5x. Nous avons dû quelque peu rehausser la tension CPU (1,45v) ainsi que la tension mémoire pour que Windows démarre sans rechigner. Les 3 GHz sont hélas restés hors d'atteinte Windows se figeant dès le démarrage. Au passage, le BIOS de notre A8N32 nous a une fois de plus causé quelques tracas les modifications de la fréquence bus processeur n'étant jamais prises en compte pour une raison indéterminée.

Conclusion

Après le presque calamiteux Pentium Extreme Edition 955 d'Intel on s'attendait à un FX-60 flamboyant. Si le dernier-né d'AMD offre sans aucun doute de très bonnes performances, largement supérieures à celles de son tout jeune concurrent le Pentium Extreme Edition 955, mais nous restons malgré tout sur notre faim. Car l'Athlon 64 FX-60 n'est rien d'autre qu'un Athlon 64 X2 cadencé à une fréquence un tantinet plus élevée, AMD n'introduisant ici aucune nouveauté significative. Pourtant il fut un temps, lointain, où l'Athlon 64 FX avait de vrais arguments fonctionnels à faire valoir face à ses petits frères les Athlon 64. Au commencement, le FX était ainsi le seul processeur K8 d'AMD à disposer d'un contrôleur mémoire double canal, mais cet avantage a disparu avec l'apparition du Socket 939. Ne restait alors plus au FX que sa quantité de cache L2 supérieure... mais aujourd'hui le FX 60 ne peut même pas se targuer de cet avantage ! En effet, seule sa fréquence de fonctionnement le distingue au final du X2 4800+ et le gain par rapport à ce modèle n'a rien de transcendant, les amateurs d'overclocking ayant depuis longtemps fait atteindre à leur X2, voire dépasser, la fréquence du FX-60

Non, l'Athlon 64 FX 60 ne restera pas dans les annales. Certes, il apporte au FX, le modèle haut de gamme d'AMD, le double-cœur, mais cela se fait en partie au détriment des jeux. Double-cœur oblige, AMD a dû revoir ses prétentions en matière de fréquences à la baisse et quand le FX-57 tournait à 2,8 GHz, le FX-60 opère à 2,6 GHz. Hormis le double-cœur dont le potentiel ne s'exprime quasiment que dans les applications multimédias, rien ne vient compenser cette baisse, même pas une quantité supérieure de cache L2. Résultat : pour le joueur le FX-60 est généralement plus lent qu'un FX-57. Reste bien sûr que le FX-60 offre comme nous le disions en préambule de très bonnes performances et qu'il inflige au FX-57 une belle correction dans le domaine de la création de contenu, double-coeur oblige ! Mais à quel prix ? Alors qu'Intel bat déjà des records en matière de prix démesuré, AMD annonce son Athlon 64 FX-60 à 1031 dollars par quantité de mille... Ça fait cher la tonne surtout lorsque l'on sait que le socket M2 et son support pour la DDR2 sont prévus pour cette année. En conclusion, si le FX-60 est une vitrine technologique pour AMD, son intérêt face aux Athlon 64 X2 est quasi nul. Toutefois quitte à dépenser beaucoup d'argent dans un processeur nous aurions tendance à orienter le joueur sur le FX-57 et l'utilisateur avancé, également joueur à ses heures, sur le X2 4800+ qui se trouve aujourd'hui aux alentours des 825 euros, en attendant une possible baisse liée à l'arrivée du FX-60.



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