Types de processeurs d'ordinateur

Il y a quelques années, choisir un processeur était assez simple. AMD et Intel produisaient chacun deux séries de processeurs : une gamme grand public et une gamme économique. Chaque entreprise n'utilisait qu'une seule prise, et il existait une gamme limitée de vitesses de processeur disponibles. Si vous vouliez un processeur Intel, vous pouviez choisir parmi une douzaine de modèles grand public et une demi-douzaine de modèles économiques. Il en était de même pour AMD.

OEM versus boîte de vente au détail

Pour compliquer les choses, la plupart des processeurs AMD et Intel sont disponibles en deux types de conditionnement, appelés OEM et boîte de vente au détail (retail-boxed). Les processeurs OEM ne comprennent que le processeur nu et n'offrent généralement qu'une garantie de 90 jours. Les processeurs en boîte de vente au détail comprennent le processeur, un refroidisseur de processeur compatible et une garantie plus longue, généralement de trois ans.

Un processeur en boîte de vente au détail constitue généralement une meilleure affaire. Il ne coûte généralement que quelques dollars de plus que la version OEM du même processeur, et le refroidisseur de processeur fourni vaut généralement plus que la différence de prix. Cependant, si vous prévoyez d'installer un refroidisseur de processeur après-vente, par exemple parce que vous améliorez votre système pour qu'il soit le plus silencieux possible, il peut être judicieux d'acheter le processeur OEM.

De nos jours, choisir un processeur n'est pas aussi simple. AMD et Intel fabriquent désormais littéralement des dizaines de modèles de processeurs différents. Chaque entreprise propose maintenant plusieurs gammes de processeurs, qui diffèrent par la vitesse d'horloge, le cache L2, le type de prise, la vitesse du bus hôte, les fonctionnalités spéciales prises en charge et d'autres caractéristiques. Même les noms des modèles sont déroutants. AMD, par exemple, a proposé au moins cinq modèles de processeurs différents sous le même nom Athlon 64 3200+. Un numéro de modèle Intel Celeron se terminant par J s'adapte à la prise 775, et le même numéro de modèle sans le J désigne le même processeur pour la prise 478. Un numéro de modèle de processeur Pentium 4 se terminant par J ne dit rien sur le type de prise pour lequel il est conçu, mais indique que le processeur prend en charge la fonctionnalité de bit de désactivation d'exécution (execute-disable bit). Et ainsi de suite.

AMD et Intel proposent chacun les trois catégories de processeurs décrites dans les sections suivantes.

Les processeurs économiques sacrifient un peu de performances en échange d'un prix plus bas. À tout moment, le processeur économique le plus rapide disponible chez AMD ou Intel est susceptible d'offrir environ 85 % des performances de leur modèle grand public le plus lent. Les processeurs économiques sont plus que suffisants pour les tâches informatiques de routine. (Après tout, le processeur économique d'aujourd'hui était le processeur grand public d'hier et le processeur haute performance de la semaine dernière.) Les processeurs économiques sont souvent le meilleur choix pour une mise à niveau du système, car leurs vitesses d'horloge et leur consommation d'énergie plus faibles augmentent la probabilité qu'ils soient compatibles avec une carte mère plus ancienne.

Les différents modèles du processeur AMD Sempron se vendent dans une fourchette de 50 à 125 dollars et visent le segment allant de l'économique au bas de gamme grand public. Le Sempron a remplacé le processeur Duron sur prise A, abandonné en 2004, et le processeur Athlon XP sur prise A, obsolète en 2005. Divers modèles de Sempron sont disponibles sur la prise A obsolète et sur la même prise 754 utilisée par certains modèles Athlon 64.

AMD commercialise en fait deux processeurs différents sous le nom de Sempron. Un Sempron sur prise A, également appelé K7 Sempron, est en fait un processeur Athlon XP renommé. Un Sempron sur prise 754, illustré dans la Figure 5-1, est également appelé K8 Sempron et est en réalité un modèle Athlon 64 réduit, fonctionnant à une vitesse d'horloge inférieure avec un cache L2 plus petit et un contrôleur de mémoire à canal simple plutôt que le contrôleur de mémoire à double canal de l'Athlon 64. Les premiers modèles de Sempron ne prenaient pas en charge le traitement 64 bits. Les modèles Sempron récents incluent la prise en charge 64 bits, bien que l'aspect pratique de l'exécution de logiciels 64 bits sur un Sempron soit discutable. Pourtant, tout comme l'Athlon 64, le Sempron exécute également très efficacement les logiciels 32 bits, vous pouvez donc considérer la prise en charge 64 bits comme une solution pérenne.

Figure 5-1 : processeur AMD Sempron (image offerte gracieusement par AMD, Inc.)

Si votre système possède une carte mère sur prise 462 (A) ou prise 754, le Sempron offre une excellente voie de mise à niveau. Vous devrez vérifier la compatibilité de votre carte mère avec le Sempron spécifique que vous avez l'intention d'installer, et vous devrez peut-être mettre à jour le BIOS pour qu'il reconnaisse le Sempron.

Pour plus d'informations sur les modèles de processeurs Sempron, visitez http://www.amd.com/sempron.

Pendant de nombreuses années, le processeur Intel Celeron a été le parent pauvre, offrant trop peu de performances à un prix trop élevé. Les observateurs cyniques pensaient que la seule raison pour laquelle Intel vendait des processeurs Celeron était que les fabricants de systèmes voulaient le nom Intel sur leurs boîtes sans avoir à payer le prix plus élevé d'un processeur grand public Intel.

Tout cela a changé lorsque Intel a introduit ses modèles Celeron D, qui sont désormais disponibles pour les cartes mère sur prise 478 et prise 775. Bien que les modèles Celeron D soient toujours plus lents que les Sempron à prix équivalent, l'écart est loin d'être aussi important que par le passé. Les processeurs Celeron D, qui se vendent dans une fourchette de 60 à 125 dollars, sont des processeurs de mise à niveau très crédibles pour quiconque possède une carte mère sur prise 478 ou prise 775. Comme le Sempron, les modèles Celeron sont disponibles avec une prise en charge 64 bits, bien que, là encore, l'aspect pratique de l'exécution de logiciels 64 bits sur un processeur d'entrée de gamme soit discutable. Une fois de plus, il est important de vérifier la compatibilité de votre carte mère avec le Celeron spécifique que vous avez l'intention d'installer, et vous devrez peut-être mettre à jour le BIOS pour qu'il reconnaisse le Celeron.

ÉVITEZ LES PROCESSEURS CELERON NON-D

Les processeurs Celeron (sans le « D ») sont basés sur le cœur Northwood et ne possèdent que 128 Ko de cache L2. Ces processeurs ont de très faibles performances et, malheureusement, restent disponibles à la vente. Les modèles Celeron D sont basés sur le cœur Prescott et possèdent 256 Ko de cache L2.

Pour plus d'informations sur les modèles de processeurs Celeron, visitez http://www.intel.com/celeron.

Les processeurs grand public coûtent généralement entre 125 et 250 dollars, bien que les modèles les plus rapides se vendent à 500 dollars ou plus, et offrent jusqu'à environ deux fois les performances globales des processeurs économiques les plus lents. Un processeur grand public peut être un bon choix de mise à niveau si vous avez besoin de plus de performances que ce qu'offre un processeur économique et si vous êtes prêt à payer le coût supplémentaire.

Cependant, selon votre carte mère, un processeur grand public peut ne pas être une option même si vous êtes prêt à payer le coût supplémentaire. Les processeurs grand public consomment beaucoup plus d'énergie que la plupart des processeurs économiques, souvent trop pour être utilisés sur des cartes mère plus anciennes. De plus, les processeurs grand public utilisent souvent des cœurs plus récents, des caches L2 plus grands et d'autres fonctionnalités qui peuvent être compatibles ou non avec une carte mère plus ancienne. Une alimentation plus ancienne peut ne pas fournir assez d'énergie pour un processeur grand public actuel, et le nouveau processeur peut nécessiter une mémoire plus rapide que celle actuellement installée. Si vous avez l'intention de passer à un processeur grand public, vérifiez soigneusement la compatibilité du processeur, de la carte mère, de l'alimentation et de la mémoire avant d'acheter le processeur.

Le processeur AMD Athlon 64, illustré dans la Figure 5-2, est disponible dans des variantes sur prise 754 et prise 939. Comme son nom l'indique, l'Athlon 64 prend en charge les logiciels 64 bits, bien qu'un infime pourcentage de propriétaires d'Athlon 64 exécute des logiciels 64 bits. Heureusement, l'Athlon 64 est tout aussi à l'aise avec les systèmes d'exploitation 32 bits et les logiciels d'application que la plupart d'entre nous utilisent.

Figure 5-2 : processeur AMD Athlon 64 (image offerte gracieusement par AMD, Inc.)

Comme le Sempron, l'Athlon 64 possède un contrôleur de mémoire intégré sur la puce du processeur, plutôt que de dépendre d'un contrôleur de mémoire faisant partie du chipset. L'avantage de cette décision de conception est que les performances de mémoire de l'Athlon 64 sont excellentes. L'inconvénient est que la prise en charge d'un nouveau type de mémoire, comme la DDR2, nécessite une refonte du processeur. Les modèles sur prise 754 possèdent un contrôleur de mémoire DDR-SDRAM PC3200 à canal simple, contrairement au contrôleur à double canal des modèles sur prise 939 ; ainsi, les modèles sur prise 939 fonctionnant à la même vitesse d'horloge et avec la même taille de cache L2 offrent des performances quelque peu supérieures. Par exemple, AMD désigne un Athlon 64 sur prise 754 à cœur Newcastle avec 512 Ko de cache L2 fonctionnant à 2,2 GHz comme un modèle 3200+, tandis que le même processeur sur prise 939 est désigné Athlon 64 3400+.

LES CHIFFRES MENTENT

Les numéros de modèle des processeurs Athlon 64 et Sempron sont gradués différemment. Par exemple, le Sempron 3100+ sur prise 754 fonctionne à 1800 MHz et possède 256 Ko de cache, et l'Athlon 64 2800+ sur prise 754 fonctionne à la même vitesse d'horloge et possède deux fois plus de cache. Malgré le numéro de modèle inférieur, l'Athlon 64 2800+ est quelque peu plus rapide que le Sempron 3100+. Bien qu'AMD le nie avec véhémence, la plupart des observateurs de l'industrie pensent qu'AMD a l'intention de faire comparer les numéros de modèle Athlon 64 aux vitesses d'horloge du Pentium 4 et les numéros de modèle Sempron aux vitesses d'horloge du Celeron. Bien entendu, Intel désigne également ses processeurs récents par numéro de modèle plutôt que par vitesse d'horloge, ce qui complique encore davantage les choses.

Pour plus d'informations sur les modèles de processeurs Athlon 64, visitez http://www.amd.com/athlon64.

Le Pentium 4, illustré dans la Figure 5-3, est le processeur phare d'Intel et est disponible sur prise 478 et prise 775. Contrairement à AMD qui utilise parfois le même numéro de modèle Athlon 64 pour désigner quatre processeurs différents ou plus avec des vitesses d'horloge, des tailles de cache L2 et des prises différentes, Intel utilise un système de numérotation qui identifie chaque modèle sans ambiguïté.

Les anciens modèles Pentium 4, qui ne sont disponibles que sur prise 478, sont identifiés par la vitesse d'horloge et parfois par une lettre supplémentaire pour indiquer la vitesse du FSB et/ou le type de cœur. Par exemple, un processeur Pentium 4 à cœur Northwood sur prise 478 fonctionnant à une vitesse de cœur de 2,8 GHz avec un FSB de 400 MHz est désigné Pentium 4/2.8. Le même processeur avec un FSB de 533 MHz est désigné Pentium 4/2.8B, et avec un FSB de 800 MHz, il est désigné Pentium 4/2.8C. Un processeur Pentium 4 à cœur Prescott à 2,8 GHz est désigné Pentium 4/2.8E.

Figure 5-3 : processeur Intel Pentium 4 série 600 (image offerte gracieusement par Intel Corporation)

Les modèles Pentium 4 sur prise 775 appartiennent à l'une des deux séries. Tous les processeurs de la série 500 utilisent le cœur Prescott et possèdent 1 Mo de cache L2. Tous les processeurs de la série 600 utilisent le cœur Prescott 2M et possèdent 2 Mo de cache L2. Intel utilise le deuxième chiffre du numéro de modèle pour indiquer la vitesse d'horloge relative. Par exemple, un Pentium 4/530 possède une vitesse d'horloge de 3 GHz, tout comme un Pentium 4/630. Les modèles 540/640 fonctionnent à 3,2 GHz, les modèles 550/650 à 3,4 GHz, les modèles 560/660 à 3,6 GHz, et ainsi de suite. Un « J » suivant un numéro de modèle de série 500 (par exemple, 560J) indique que le processeur prend en charge la fonctionnalité XDB, mais pas la prise en charge 64 bits EM64T. Si un numéro de modèle de série 500 se termine par 1 (par exemple, 571), ce modèle prend en charge à la fois la fonctionnalité XDB et le traitement 64 bits EM64T. Tous les processeurs de la série 600 prennent en charge à la fois XDB et EM64T.

Pour plus d'informations sur les modèles de processeurs Pentium 4, visitez http://www.intel.com/pentium4.

Processeurs extrêmes

Nous classons les processeurs grand public les plus rapides et les plus coûteux ceux qui se vendent dans la fourchette de 400 à 500 dollars comme des processeurs de performance, mais AMD et Intel réservent cette catégorie à leurs modèles haut de gamme, qui se vendent entre 800 et 1 200 dollars. Ces processeurs, le AMD Athlon 64 FX, l'Intel Pentium 4 Extreme Edition et l' Intel Pentium Extreme Edition, visent le marché des jeux et des passionnés, et offrent au mieux des performances marginalement plus rapides que les modèles grand public les plus rapides.

En fait, le gain de performance est généralement si faible que nous pensons que quiconque achète l'un de ces processeurs a plus d'argent que de bon sens. Si vous envisagez d'acheter l'un de ces processeurs scandaleusement chers, faites-vous une faveur. Achetez plutôt un processeur grand public haut de gamme à 400 ou 500 dollars, et utilisez une partie de l'argent supplémentaire pour plus de mémoire, une meilleure carte graphique, un meilleur écran, de meilleures enceintes ou un autre composant qui apportera réellement un avantage notable. Sinon, gardez l'argent supplémentaire en banque.

Au début de 2005, AMD et Intel avaient tous deux poussé leurs cœurs de processeur à des vitesses proches du maximum possible, et il était devenu clair que le seul moyen pratique d'augmenter de manière significative les performances du processeur était d'utiliser deux processeurs. Bien qu'il soit possible de construire des systèmes avec deux processeurs physiques, cela introduit de nombreuses complexités, notamment un doublement de la consommation d'énergie et de la production de chaleur, déjà élevées. AMD, suivi plus tard par Intel, a choisi d'opter pour le dual-core.

Combiner deux cœurs dans un seul processeur n'est pas exactement la même chose que doubler la vitesse d'un seul processeur. D'une part, il y a une surcharge liée à la gestion des deux cœurs qui n'existe pas pour un processeur unique. De plus, dans un environnement multitâche, un thread de programme ne s'exécute pas plus vite sur un processeur dual-core que sur un processeur monocœur, donc doubler le nombre de cœurs ne double en aucun cas les performances de l'application. Mais dans un environnement multitâche, où de nombreux programmes et leurs threads sont en compétition pour le temps processeur, la disponibilité d'un deuxième cœur de processeur signifie qu'un thread peut s'exécuter sur un cœur tandis qu'un deuxième thread s'exécute sur le deuxième cœur.

Le résultat est qu'un processeur dual-core fournit généralement des performances supérieures de 25 % à 75 % par rapport à un processeur monocœur similaire si vous effectuez un multitâche intensif. Les performances dual-core pour une application unique sont essentiellement inchangées, à moins que l'application ne soit conçue pour prendre en charge le threading, ce qui est le cas de nombreuses applications intensives en termes de processeur. (Par exemple, un navigateur web utilise le threading pour maintenir l'interface utilisateur réactive même lorsqu'il effectue une opération réseau.) Même si vous ne lanciez que des applications non threadées, vous constateriez un certain avantage en termes de performances avec un processeur dual-core. C'est vrai parce qu'un système d'exploitation, tel que Windows XP, qui prend en charge les processeurs dual-core, alloue automatiquement différents processus à chaque cœur.

L' AMD Athlon 64 X2, illustré dans la Figure 5-4, possède plusieurs atouts, notamment des performances élevées, des besoins en énergie et une production de chaleur relativement faibles, et une compatibilité avec la plupart des cartes mère existantes sur prise 939. Hélas, alors qu'Intel a fixé le prix de ses processeurs dual-core les moins chers dans une fourchette inférieure à 250 dollars, les modèles dual-core AMD les moins chers se vendaient initialement dans la fourchette de 800 dollars, ce qui est hors de question pour la plupart des personnes effectuant une mise à niveau. Heureusement, fin 2005, AMD avait commencé à livrer des modèles dual-core à des prix plus raisonnables, bien que la disponibilité soit limitée.

Figure 5-4 : processeur AMD Athlon 64 X2 (image offerte gracieusement par AMD, Inc.)

Pour plus d'informations sur les modèles de processeurs Athlon 64 X2, visitez http://www.amd.com/athlon64.

L'annonce du processeur dual-core AMD Athlon 64 X2 a pris Intel au dépourvu. Sous la pression, Intel a adopté une approche plus grossière pour fabriquer un processeur dual-core. Plutôt que de construire un processeur dual-core intégré comme AMD l'avait fait avec ses processeurs Athlon 64 X2, Intel a essentiellement accolé deux cœurs Pentium 4 plus lents sur un substrat et l'a appelé processeur dual-core Pentium D.

Le Pentium D à cœur Smithfield 90 nm de la série 800, illustré dans la Figure 5-5, est une solution de fortune pour Intel, conçue pour contrer l'AMD Athlon 64 X2 jusqu'à ce qu'Intel puisse commercialiser sa véritable réponse, le processeur dual-core à cœur Presler 65 nm, qui sera probablement désigné Pentium D série 900. Les processeurs dual-core basés sur Presler seront entièrement intégrés, compatibles avec les cartes mère compatibles Intel existantes et dotés d'une consommation d'énergie réduite, d'une production de chaleur inférieure, d'un cache L2 deux fois plus important et de performances considérablement supérieures.

Figure 5-5 : processeur dual-core Intel Pentium D (image offerte gracieusement par Intel Corporation)

En lisant ce qui précède, vous pourriez penser que nous n'avions que du mépris pour les processeurs Pentium D de la série 800. En fait, rien ne pourrait être plus éloigné de la vérité. C'est une solution de fortune, oui, mais c'est une solution de fortune raisonnablement bon marché et très efficace, en supposant que vous ayez une carte mère qui les prend en charge. Nous avons testé de manière approfondie un échantillon précoce du moins cher des Pentium D de la série 800, le 820. Le 820 fonctionne à 2,8 GHz et, dans le cadre d'une utilisation légère, principalement multitâche unique, le 820 « ressemble » assez à un Pentium 4 à cœur Prescott à 2,8 GHz. À mesure que nous ajoutions de plus en plus de processus, la différence est devenue claire. Au lieu de ralentir, comme l'aurait fait le Prescott monocœur, le Pentium D a fourni une réponse vive au processus de premier plan.

Pour plus d'informations sur les modèles de processeurs Pentium D, visitez http://www.intel.com/products/processor/....

La Table 5-2 répertorie les caractéristiques importantes des processeurs AMD actuels, y compris les fonctionnalités spéciales qu'ils prennent en charge.

Table 5-2 : Table 5-2. Résumé des processeurs AMD

La Table 5-3 répertorie les caractéristiques importantes des processeurs Intel actuels, y compris les fonctionnalités spéciales qu'ils prennent en charge.

Table 5-3 : Résumé des processeurs Intel

FONCTIONNALITÉS SPÉCIALES

Les fonctionnalités spéciales ne sont pas toujours implémentées sur toute une gamme de processeurs. Par exemple, nous répertorions les processeurs Pentium D de la série 8XX comme prenant en charge EM64T, SSE3, EIST et dual core. Au moment où nous avons écrit ces lignes, trois modèles Pentium D 8XX étaient disponibles : le 820 à 2,8 GHz, le 830 à 3,0 GHz et le 840 à 3,2 GHz. Les modèles 830 et 840 prennent en charge toutes les fonctionnalités spéciales répertoriées. Le modèle 820 prend en charge EM64T, SSE3 et le fonctionnement dual-core, mais pas EIST. Si une fonctionnalité spéciale répertoriée comme étant prise en charge par une gamme particulière de processeurs est importante pour vous, vérifiez qu'elle est prise en charge dans le modèle de processeur exact que vous avez l'intention d'acheter.

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