Sandy Bridge : les nouveaux Core mobiles en test

Après les déclinaisons mobiles de Nehalem (dans l'ordre chronologique Clarksfield et Arrandale), Intel revient à la charge dans les PC portables avec sa toute dernière version de ses processeurs Core et son architecture Sandy Bridge.

L'apport principal de cette nouvelle architecture ? L'intégration sur le même die du CPU et d'un cœur graphique. Car si Intel avait commencé un semblant de regroupement avec Arrandale, c'était simplement en se contentant de juxtaposer les deux éléments sur la même puce. Là, le fondeur va plus loin et propose par la même un nombre important d'améliorations par rapport à l'architecture Nehalem. On pense notamment à la nouvelle version du Turbo Boost, qui devrait apporter un apport intéressant aux processeurs mobiles.

Alors qu'AMD commence à occuper le terrain du netbook et des portables d'entrée de gamme avec Fusion et ses nouvelles APU (voir AMD Fusion : Zacate et Ontario en test), comment se positionne l'offre d'Intel ? Quelles performances pour les nouveaux processeurs Core face à l'ancienne génération ? Que vaut le cœur graphique associé au CPU ? Autant de questions qui trouveront leurs réponses dans les lignes qui suivent.

Sandy Bridge : CPU et cœur graphique réunis !

Si vous avez lu attentivement l'article de Julien publié en début d'année (voir Intel Sandy Bridge : nouveaux processeurs Core i5/i7), vous savez déjà tout de Sandy Bridge. Pour les mauvais élèves ou ceux qui auraient oublié les fondamentaux, petite piqûre de rappel. Le principal apport de cette nouvelle architecture est l'unification, au sein du même die, du CPU et du cœur graphique. De ce fait, la mémoire cache est mutualisée, accélérant ainsi les échanges entre CPU et cœur graphique.


Contrairement aux processeurs desktop, ce dernier est identique sur tous les processeurs mobiles de génération Sandy Bridge, puisqu'il s'agit de l'Intel Graphics HD 3000. Un cœur graphique de classe DirectX 10.1 qui possède 12 unités de calcul cadencées à des fréquences variables selon le modèle (nous le verrons dans le tableau qui suit). Des fréquences qui seront dépendantes de l'utilisation que vous en faites, puisque la fonction Turbo, introduite par Intel avec Nehalem, fonctionne non seulement pour les cœurs d'exécution x86, mais également pour le cœur graphique. Si cet apport est une réelle nouveauté pour les processeurs desktop, il ne l'est pas dans le monde du mobile, puisque les Arrandale disposaient déjà d'un tel raffinement.

Turbo 2.0 : une fonction améliorée

Il n'en reste pas moins qu'avec son Turbo 2.0, Intel nous propose une nouveauté intéressante. Sur les processeurs Clarksfield et Arrandale, le mode Turbo était directement lié au TDP dans le sens où si ce dernier dépassait une valeur critique, le Turbo était immédiatement arrêté. Dans la version 2.0 de la fonction, Intel tire parti du phénomène d'inertie thermique : plutôt que d'atteindre le TDP max en restant « sagement » sous cette valeur, Intel propose cette fois de la dépasser avant de revenir progressivement à cette valeur, en un temps maximal de 25 secondes.

L'intérêt est important sur le papier, puisque le processeur est capable, durant ces 25 secondes, d'encaisser une charge énergétique plus importante, l'amenant potentiellement à un niveau de performance plus élevé.


Comment traduire cela en terme de fréquence maximale en mode Turbo ? De prime abord, le gain ne semble pas significatif entre les processeurs Arrandale et la génération Sandy Bridge. Prenons un Core i7-620M. Sa fréquence de base est de 2,66 GHz. Lorsqu'un seul des deux cœurs physiques est actif, le Turbo Boost fait passer la fréquence à 3,33 GHz, puis 3,06 GHz si les deux cœurs sont sollicités. Pour le Core i7-2620M, son successeur, la fréquence de base est de 2,7 GHz, celles atteintes pour un ou deux cœurs actifs sont respectivement de 3,4 et 3,2 GHz. Les différences sont donc minimes lorsqu'un cœur est actif (+0,67 GHz pour le 620M contre +0,7 GHz pour le 2620M), et limitées pour deux cœurs actifs (0,4 pour le 620M, 0,5 pour le 2620M).

En revanche, la donne est très différente pour les processeurs à quatre cœurs : car si un Core i7 920XM voyant sa fréquence passer de 2 à 2,26 GHz lorsque tous ses cœurs étaient sollicités, le Core i7-2630QM passe quant à lui de 2 à 2,6 GHz. Le gain est ici plus que doublé.

Les nouveaux Core mobiles

Afin de mieux vous y retrouver dans les différents modèles de processeurs Sandy Bridge mobiles, il convient d'en expliquer la nomenclature. En effet, les changements sont nombreux de ce point de vue. Pour spécifier que nous avons à faire à des processeurs Core seconde génération, toutes les dénominations débutent par un 2. Les trois chiffres qui suivent sont ensuite une indication de la position du processeur dans la gamme, position qui se base principalement sur le nombre de cœurs et leurs fréquences. Des indications qui ne sont pas forcément à prendre au pied de la lettre, contrairement au dernier chiffre de la nomenclature.

En effet, ce dernier précise clairement le type de processeur en matière de TDP : finies les lettres U ou L, place au 9 pour les CPU basse tension, et au 7 pour les modèles très basse tension. La lettre Q qui vient éventuellement après de la nomenclature indique un processeur à quatre cœurs physiques (contre deux pour les autres modèles), le M précise qu'il s'agit d'un processeur mobile. La lettre X enfin est réservée au seul Core i7-2920XM Extreme Edition. Vous avez maintenant en main les clés qui devraient vous permettre de déchiffrer le tableau suivant :


Comme nous l'évoquions plus haut, tous les processeurs sont équipés du même cœur graphique, le Graphics HD 3000. Les différences concernent en fait les fréquences de fonctionnement qui vont de 350 MHz à 650 MHz en utilisation standard, et de 900 MHz à 1 300 MHz en mode Turbo. Un mode Turbo qui, s'il existe au niveau du cœur graphique pour tous les processeurs, n'est pas disponible sur le Core i3-2310M.

Notez enfin que tous les processeurs Sandy Bridge disposent de la fonction HyperThreading et sont tous gravés en 32 nm.Afin de voir ce que vaut cette nouvelle gamme de CPU mobiles, nous allons comparer diverses puces entre elles. Ces dernières sont présentes dans 4 ordinateurs portables, dont les configurations sont parfois identiques (au GPU près), parfois proches. Voici donc les PC retenus.

MSI CX640

Ce tout récent modèle 15,6 pouces signé MSI est équipé de la dernière plate-forme Huron River et de l'architecture Sandy Bridge. Il adopte une configuration qui s'articule autour d'un CPU double cœur Intel Core i5-2410M gravé en 32 nm et cadencé à 2,3 GHz (et 2,9 GHz lorsque le mode Turbo est actif). Comme ses petits camarades, il possède la fonction HyperThreading et dispose de 3 Mo de mémoire cache. Son TDP se situe à 35 Watts. Il est épaulé par 4 Go de mémoire DDR3, tandis que l'affichage est assuré par le NVIDIA GeForce GT 520M. Ce dernier est accompagné de 1 Go de mémoire DDR3 dédiée. Le stockage est assuré par un disque dur de 500 Go fonctionnant à 5 400 tours par minutes.

Côté équipements, on trouve un graveur de DVD et un module Wi-Fi 802.11n, tandis que la connectique comprend un lecteur de carte SDXC, une sortie HDMI, deux ports USB 3.0, deux autres USB 2.0, un port Ethernet et une sortie casque/entrée micro. Ce portable est actuellement disponible et vendu contre 650 euros environ.

Acer 5742G

Pour mettre en concurrence notre Core i5 nouvelle génération avec l'un de ses prédécesseurs, nous avons eu recours au 5742G de chez Acer. Une référence encore d'actualité équipée d'un Core i5 480M, un processeur relativement récent qui possède des caractéristiques assez proches du Core i5-2410M. Gravé en 32 nm, il affiche le même TDP, la même quantité de mémoire cache (3 Mo) et est équipé de l'HyperThreading (pour un total de 4 cœurs logiques). Sa fréquence de base est plus élevée que celle de son successeur (2,66 GHz contre 2,3 GHz), mais une fois le Turbo activé, cette différence s'estompe (2,933 GHz contre 2,9 Ghz).

Au format 15,6 pouces, ce portable est doté d'un très peu performant Radeon HD 6370M avec 512 Mo de mémoire DDR3 dédiée, un espace de stockage de 500 Go et 4 Go de mémoire vive. Graveur DVD, lecteur de cartes mémoire, Wi-Fi 802.11n et webcam 1,3 mégapixel sont évidemment au rendez-vous, alors que la connectique est tout à fait classique, avec 3 USB 2.0, un port HDMI, ou de l'Ethernet gigabit. Ce PC se négocie actuellement autour de 550 euros.

Acer 5750G

Pour son Aspire 5750G, Acer a opté pour un Core i7-2630QM, un processeur Sandy Bridge à quatre cœurs physiques (et huit cœurs logiques, grâce à l'HyperThreading) fonctionnant entre 2 GHz et 2,9 GHz, lorsque le mode Turbo agit. Doté de 6 Mo de mémoire cache et gravé en 32 nm, il voit son enveloppe thermique rester sous les 45W. Enfin, ce sont 4 Go de mémoire vive qui épaulent cette configuration.

Côté équipements, ce modèle Acer est doté d'un port USB 3.0 en plus des deux ports USB 2.0, d'un lecteur de cartes mémoire, du Bluetooth 3.0+HS, du Wi-Fi 802.11n et d'un graveur de DVD. L'affichage est assuré par une puce GeForce GT 540M de NVIDIA, dotée de 1 Go de mémoire DDR3 dédiée. Le stockage est enfin pris en charge par un disque dur d'une capacité de 640 Go. Ce portable est actuellement commercialisé au prix de 800 euros.

MSI GT663R

Pour concurrencer le Core i7-2630QM, nous avons recherché un portable doté du plus puissant des processeurs mobiles d'avant-dernière génération, à savoir le Core i7 740QM. Tout comme le processeur Sandy Bridge de l'Acer 5750G, ce CPU est doté de 4 cœurs physiques et 8 cœurs logiques, puisqu'il est compatible avec la fonction HyperThreading. Ces derniers sont cadencés à 1,7 GHz, mais lorsque le mode Turbo est actif, cette fréquence peut monter à 2,93 GHz. Soit un chiffre tout à fait comparable à ceux des autres processeurs utilisés lors de nos tests. Seules différences notables avec le Core i7 de nouvelle génération : la quantité de mémoire cache est ici de 6 Mo, contre 3 Mo pour le Core i7-2630QM, et la finesse de gravure (45 nm) et le TDP (45 W), qui reflètent l'ancienneté de la puce.

Véritable machine gamer, ce portable MSI accueille par ailleurs un NVIDIA GTX 460M (et 1 Go de GDDR5) en guise de puce graphique, 6 Go de mémoire vive DDR3 1 333 MHz, ainsi qu'un RAID 0 de deux disques de 500 Go fonctionnant à 7 200 tours par minute. Ajoutons à cela le combiné graveur de DVD / lecteur Blu-ray, une connectique complète (2 USB 3.0, eSATA, HDMI) et une batterie 9 cellules et on obtient un portable plutôt bien armé... mais qui ne se trouve plus que sur le marché de l'occasion.

ScienceMark 2 64 bits : Primordia

ScienceMark 2 est un utilitaire de test utilisant le processeur pour effectuer toute une batterie de calculs scientifiques. Ici, c'est le fameux Primordia qui va mettre à l'épreuve nos 4 notebooks.


Primordia n'est pas un test multithreadé et la fréquence étant ici l'élément prépondérant ; étonnant donc de retrouver le Core i7 740QM si mal placé, puisque sa fréquence maximale (mode Turbo activé) est similaire à celle des autres processeurs, dont les scores sont effectivement très proches. Peut-être un problème de TDP max trop vite atteint et qui empêche le Core i7 740QM de conserver sa fréquence de 2,93 GHz tout au long du test.

3DMark Vantage - CPU Test

Afin de n'évaluer que le couple chipset-processeur, nous avons eu recours à la partie CPU du logiciel 3DMark Vantage.


Contrairement au test Primordia, 3DMark Vantage fonctionne en utilisant tous les cœurs des processeurs. Pas étonnant donc de retrouver les 2 Core i7 à quatre cœurs en tête. Ce qui est plus étonnant, c'est l'écart considérable qu'il existe entre ces deux processeurs ! La raison ? Lorsque tous les cœurs sont actifs, le Turbo ne permet pas une augmentation aussi importante que lorsque un seul cœur est sollicité (comme sous Primordia). Sur le Core i7 740QM, le Turbo première génération ne permet pas de dépasser les 1,86 GHz dans un tel cas, alors que la seconde génération de la fonction permet au Core i7-2630QM de rester à 2,6 GHz. Évidemment, cette seule différence de fréquence n'explique pas tout, mais on ressent ici l'intérêt du Turbo nouvelle génération.

Cinebench 10

Cinebench 10 est basé sur le moteur de l'application professionnelle Cinema4D. Pour évaluer les performances de nos systèmes, le logiciel effectue le rendu 3D de la scène en question de façon uniquement logicielle et nous donne un indice final sur la rapidité de la machine sans faire intervenir les performances des contrôleurs graphiques.


Sous Cinebench notre théorie se confirme, puisque le Core i7 740QM prend une nouvelle claque. Concernant les Core i5, la fréquence de base inférieure du modèle Sandy Bridge (2,3 contre 2,66 GHz pour le Core i5 480M) ne l'empêche pas de dépasser assez largement son adversaire.

Test sur la mémoire vive : PCMark Vantage Memory Bench

La bande passante mémoire est un autre élément des plus essentiels dans les performances d'un ordinateur. Pour évaluer les capacités de nos trois portables en la matière, nous avons utilisé le Memory Test du fameux PCMark Vantage.


Concernant la bande passante mémoire, les processeurs Sandy Bridge, que ce soit le Core i7 ou le Core i5, surpassent leurs aînés, mais de peu. En revanche, la différence entre les deux gammes de processeurs est, elle, beaucoup plus importante : entre 15 et 20%.

Compression de fichiers : Winrar 4.0 64 bits

Winrar est une application traditionnellement utilisée pour apprécier les performances d'une machine par un test tout à fait proche de conditions normales d'utilisation. C'est un dossier de 248 Mo de fichiers divers que nous avons compressé par la méthode standard du logiciel.


Sur un test pratique comme la compression avec Winrar, le Core i7-2630QM réalise un score impressionnant. La présence en dernière position du Core i5-2410M parait contradictoire avec le test sous Cinebench, mais s'explique par la durée de l'opération à effectuer : sur un laps de temps aussi court, le 480M n'est pas handicapé par son TDP et parvient à maintenir une cadence plus élevée que le Core i5-2410M durant le temps nécessaire à la compression.

Compression vidéo : Mediacoder v0.7.3.4685 64 bits

L'un des tests les plus courants quand il s'agit d'évaluer les performances d'une machine consiste à effectuer la compression d'une vidéo et de juger sur le temps mis par les différentes plates-formes pour arriver à bout de cette opération. Ici, nous avons utilisé le logiciel Mediacoder pour transformer une vidéo AVI (XViD) en 624 x 352 pixels de 175 Mo, afin de l'encoder en MP4 (codec H.264) avec un débit de 1 000 Kbps.


Autre test de compression et nouvelle victoire du Core i7-2630QM, qui réalise un score plus de 20% supérieur à celui du 740QM. Cette fois, le Core i5-2410M prend sa revanche sur le 480M, l'opération étant nettement plus longue que la compression sous Winrar.

Performances dans les jeux

Rien ne vaut une mise en condition réelle pour évaluer les capacités de nos plates-formes dans les jeux. Pour cela, nous avons retenu 2 titres fort célèbres qui seront chargés de mettre à mal ces composants : Call of Duty 4 et Far Cry 2, tous deux affublés des derniers patchs disponibles à l'heure où nous écrivons ces lignes. Les tests ont été effectués dans une résolution plutôt faible, à savoir 800x600, pour être le moins limité possible par le GPU.

Call Of Duty 4 - v1.7

Même si la résolution choisie est très faible, la carte graphique conserve un rôle suffisamment important pour voir le Core i7-740QM dépasser le Core i7-2630QM. Impossible de comparer un GeForce GTX 460M et un GT 540M... Quant au Core i5-2410M, associé au GT 520M, il fait tout juste aussi bien que le Core i5-480M, pourtant accompagné d'un Radeon HD 6370M peu puissant. Le HD 3000 ne s'en sort pas si mal avec ses 44,5 FPS, mais rappelons toutefois que la définition n'est que de 800 x 600 sur ce test.

Far Cry 2 - v1.03 - Réglages sur « Elevé »

Sous Far Cry 2, l'impact de la puce graphique semble avoir une importance encore plus importante, nos deux nouveaux processeurs ne permettant pas de combler l'écart. Notez toutefois que le HD 3000 réalise un score très proche du GT 520M, ce qui n'est pas forcément flatteur pour la puce dédiée de NVIDIA.

HWMonitor - Températures

Après un bon moment d'inactivité, nous lançons l'utilitaire HWMonitor v1.16 pour connaître la température des cœurs. Nous effectuons la moyenne des températures minimum relevées sur les différents cœurs. Puis nous lançons une session de Prime95 sur tous les cœurs dont disposent nos machines. Nous relevons les températures une fois ces dernières stabilisées.




La température des cœurs est en grande partie due au système de ventilation et de refroidissement dont est pourvu le PC portable. Dans notre cas, les différences sont assez faibles entre les processeurs, notamment en charge, alors même qu'il y a 10W de différence entre le TDP des Core i5 (35W) et celui des deux Core i7 (45W).

Consommation

Pour mesurer la consommation minimum, nous utilisons un wattmètre, sur lequel nous branchons chaque machine sans batterie, afin de ne pas fausser les mesures (la recharge de la batterie consomme nécessairement). Le circuit Wi-Fi est désactivé et pour mettre sur un pied d'égalité tous nos portables, ces derniers sont reliés à un écran externe afin que la consommation de la dalle n'intervienne pas. Les configurations sont en mode d'économie d'énergie selon les critères de Windows. Nous laissons la mesure se stabiliser avant de relever la consommation.


Contrairement à la température, rien ne vient ici biaiser la mesure... à part le GTX 460M du portable MSI GT663R ! En effet, ce portable ne bénéficie pas d'Optimus et ne peut donc couper l'alimentation du GPU dédié, ce qui implique une consommation importante, même au repos. En revanche, on peut constater que les deux portables dotés de Core seconde génération consomment très raisonnablement, avec une distinction toute particulière pour le portable Acer 5750G : 9,1 Watts seulement avec un Core i7 et ses quatre cœurs !


Nous plaçons ensuite les machines en mode performances élevées. Nous lançons alors le « Stress test » de Prime95 puis mesurons la consommation après stabilisation du wattmètre. En charge, la tendance s'inverse : les CPU Sandy Bridge semblent plus gourmands, car même si le Core i7-740QM affiche un résultat supérieur à celui du 2630QM, il ne faut pas oublier que le GTX 460M n'y est pas étranger !

Battery Eater - Autonomie

Pour ce test, nous avons utilisé le logiciel Battery Eater, qui présente la particularité d'être particulièrement sévère : il tire sur le processeur, le disque dur et le GPU. Nous réglons les machines sur le profil le plus économe en énergie. Afin de mettre toutes les configurations sur un pied d'égalité, les portables sont une nouvelle fois reliés à un écran externe.


Si la consommation en pleine charge semble être au désavantage des processeurs nouvelle génération, cela ne semble pas les gêner sur notre test d'autonomie, qui sollicite pourtant le processeur. Difficile de comparer les deux Core i7 tant les configurations sont différentes (GTX 460M mais batterie 9 cellules de 7 734 mAh d'un côté, batterie 6 cellules de 4 200 mAh de l'autre). En revanche, le portable équipé du Core i5-2410M est nettement plus endurant que son adversaire doté du 480M, alors que les deux batteries possèdent sensiblement la même capacité : 4 310 mAh d'une part, 4 280 mAh d'autre part.A l'heure de conclure sur ces nouveaux processeurs mobiles de génération Sandy Bridge, il convient de noter tout d'abord que cette gamme est déjà riche de nombreux modèles qui présentent un panel de caractéristiques et de performances relativement large. Toutefois, il est étonnant de ne trouver finalement qu'un seul Core i3 dans cette gamme, qui n'assure pas forcément à Intel une présence certaine et affirmée dans le segment entrée de gamme. Avec ses Sandy Bridge mobiles, le fondeur joue clairement la carte du moyen et du haut de gamme : le nombre de Core i7 en est la preuve la plus évidente.

L'autre remarque concerne la présence sur tous les nouveaux Core mobiles du cœur graphique HD 3000, alors même que ce dernier fait défaut sur nombre de puces desktop. La raison en est simple : Intel souhaite permettre aux constructeurs de PC portables de se passer de puce graphique dédiée. Une bonne idée ? Compte tenu des performances du HD 3000, nous serions tentés de dire pourquoi pas. Ce choix sera certainement opéré sur quelques PC d'entrée de gamme, mais pas seulement : sur le secteur moyen de gamme, de nombreux utilisateurs qui ne sont pas intéressés par le jeu se contenteront probablement d'une telle puce qui se charge correctement de la décompression HD.



Mises à part ces considérations commerciales, il faut noter l'apport évident de performances face à l'ancienne génération Arrandale. Le Turbo Boost 2.0 semble très intéressant (notamment pour les processeurs à quatre cœurs), mais plus encore, c'est la nouvelle architecture qui semble offrir un gain de vélocité non négligeable. Cela est d'autant plus intéressant que la consommation des deux processeurs testés ne semblent pas à la hausse. L'intégration de la partie graphique au sein du processeur n'y est probablement pas étrangère. Petite réserve sur le comportement de ces processeurs dans les jeux toutefois, même si nos tests ne permettent pas d'être catégoriques sur le sujet.

Et AMD dans tout ça ? Llano arrive tout juste pour concurrencer directement les processeurs Sandy Bridge sur le créneau du moyen / haut de gamme pour les PC portables. L'heure est bientôt venue de comparer enfin les deux constructeurs sur un créneau commun dans le monde de la mobilité, ce qui n'est plus arrivé depuis quelques temps...