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Les Core i7 inaugurent une nouvelle architecture chez Intel : Nehalem qui succède à l’architecture Core apparue en juillet 2006. Penryn de son côté n’est pas à proprement parler une architecture mais le portage de Core du processus de gravure en 65 nanomètre à celui en 45 nanomètres, bien que les instructions SSE4.1 et quelques optimisations aient tout de même été de la partie. Mais en substance Penryn reprend à l’identique les éléments principaux de l’architecture Core, notamment un cache L2 unifié pour les dual core et l’assemblage de deux die de dual core pour les quad-core.
Nehalem est une architecture modulable comme l’est celle des Phenom, le K10. Les Core i7 sont en effet des processeurs quad-core natifs et non l’assemblage de deux die de Core 2 Duo sur un même substrat de silicium. Ceci pourrait permettre à terme à Intel de lui aussi sortir des triple core bien qu’aucune roadmap n’en ait fait état à l’heure actuelle. Intel pourrait aussi sortir des processeurs dotés de plus de quatre cœurs, en théorie rien ne l’empêcherait. Avec Nehalem, Intel introduit une autre notion : l’Uncore. Pour ceux qui pratiquent l’anglais, la signification de ce terme est facile à saisir, il s’agit grossièrement dit de tout ce qui ne concerne pas les cores. Plus précisément, il s’agit de la partie du processeur qui ne s’occupe pas du traitement des instructions, à savoir le contrôleur mémoire intégré et le cache L3.
Au niveau du cache, Intel abandonne le cache L2 unifié puisque chaque core est doté de 256 Ko de cache L2 8-way avec des temps de latence très bas, le cache L1 étant de son côté de 64 Ko par core (32 Ko 8-way pour les données et 32 Ko 4-way pour les instructions). Le cache unifié accessible par les quatre cores est un cache L3 16-way d’une taille de 8 Mo. Cette taille sera bien évidemment moindre sur les processeurs dotés de moins de cores mais ce cache L3 a également été implémenté de sorte que sa taille puisse aussi être augmentée le cas échéant. Pour rappel, les Phenom ont droit à 2 Mo de cache L3, 4x512 Ko de cache L2 et 4x128 Ko de cache L1. Le cache partagé dans un architecture multicore est bien évidemment un atout mais entraine inexorablement un ralentissement si les 4 cores doivent y accéder. C’est la raison pour laquelle Intel a doté Nehalem de cache L2 très rapides pour pallier ce problème.
Par rapport à l’architecture K10 du Phenom qui utilise un cache exclusif, Nehalem a recours à des caches inclusifs. Un cache exclusif signifie que les données contenues dans le cache L3 ne peuvent pas se trouver dans les autres niveaux de cache et inversément. Chez Intel, c’est l’inverse, le cache L3 contient des données dupliquées en provenance des caches L2 et L1. Cette façon de procéder améliore bien évidemment les performances mais nécessite de plus grandes tailles de cache pour bénéficier d’une valeur confortable de cache L3 réellement utile. C’est en partie ce qui explique qu’Intel dote ses Core i7 de 8 Mo de cache L3 alors que les Phenom se contentent de 2 Mo.
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Intel Nehalem : processeurs Core i7 | Contrôleur DDR3 intégré, le QPI |
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