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Comparatif de 100 processeurs

Gestion problématique de la DDR2 par AMD

Publié le 28 octobre 2008 , par Stephane CHARPENTIER - mis à jour le 02 février 2010 à 23h - dans Hardware, Mémoire

Le passage à la DDR2 des processeurs AMD sur socket AM2 va faire remonter à la surface de manière plus marquée une limitation de l'Athlon 64 qui existe depuis son introduction : le diviseur mémoire. En effet, la fréquence de fonctionnement de la mémoire est calculée par le contrôleur interne à partir de la fréquence du processeur. En d’autres termes, le processeur divise sa fréquence par un diviseur pour obtenir la fréquence de la mémoire. Le problème, c’est qu’AMD n’a implémenté dans son contrôleur que des valeurs entières de diviseur. Il en résulte que le ratio choisi dans le bios pour la mémoire ne donnera pas toujours la valeur attendue. Par exemple, un ratio DDR2-533 correspond à un ratio RAM/CPU de 266/200, soit 1.33. Pour obtenir la fréquence mémoire, il faut un diviseur qui soit le plus proche possible de cette valeur de 1.33. On peut l’obtenir en divisant le coefficient du processeur par cette valeur de ratio. Dans le cas d’un Athlon 64 cadencé à 2.8 GHz via un coefficient multiplicateur de 14, on obtient 14/1.33=10.5. C’est ce diviseur mémoire là que devrait appliquer le contrôleur interne mémoire du processeur pour faire fonctionner la mémoire à une fréquence de 266.66 MHz pour de la DDR2-533. Mais comme le contrôleur des processeurs K8 ne peut utiliser que des diviseurs entiers, il va essayer de trouver le diviseur entier le plus proche n’overclockant pas la mémoire. Dans notre exemple, ce sera un diviseur 11. On obtient alors une fréquence mémoire de 2800/11, soit 254.55 MHz au lieu des 266 MHz attendus.
Dans l'exemple ci-dessous, il s'agit d'un Athlon 64 6000+ fonctionnant à 3 GHz. Le ratio bus RAM/CPU de la DDR2-800 est de 400/200, soit 2. Le coefficient de l'Athlon 64 6000+ est de 15. On divise donc 15 par 2, ce qui donne 7.5. Mais comme le contrôleur interne ne gère que les diviseurs entiers, le choix se porte sur 8 et non sur 7 car ce dernier overclockerait la mémoire à 3000/7, soit 428.5 MHz. Mais en prenant un ratio de 8, on se retrouve avec de la mémoire fonctionnant à 375 MHz !

Captures CPU-Z
De la DDR2-800 à 375 MHz et non à 400 Mhz sur un A64 X2 6000+


Cela pose évidemment un réel problème de performances avec certains modèles où la mémoire fonctionne à une faible fréquence, d’autant plus qu’il s’agissait d’une force de l’architecture K8 grâce à son contrôleur mémoire intégré. Pour nos tests, nous avons utilisé de la DDR2-800 supposée fonctionner via une fréquence de bus de 400 MHz. En pratique, ce n’est pas le cas de tous les processeurs AMD. Voici le détail des fréquences mémoire selon la fréquence du processeur :

  • CPU à 1.8 GHz – DDR2 800 à 360 MHz (DDR2-720)
  • CPU à 1.9 GHz – DDR2 800 à 380 MHz (DDR2-760)
  • CPU à 2.0 GHz – DDR2 800 à 400 MHz (DDR2-800)
  • CPU à 2.1 GHz – DDR2 800 à 350 MHz (DDR2-700)
  • CPU à 2.2 GHz – DDR2 800 à 367 MHz (DDR2-734)
  • CPU à 2.3 GHz – DDR2 800 à 383 MHz (DDR2-766)
  • CPU à 2.4 GHz – DDR2 800 à 400 MHz (DDR2-800)
  • CPU à 2.5 GHz – DDR2 800 à 357 MHz (DDR2-714)
  • CPU à 2.6 GHz – DDR2 800 à 372 MHz (DDR2-744)
  • CPU à 2.7 GHz – DDR2 800 à 386 MHz (DDR2-772)
  • CPU à 2.8 GHz – DDR2 800 à 400 MHz (DDR2-800)
  • CPU à 2.9 GHz – DDR2 800 à 363 MHz (DDR2-726)
  • CPU à 3.0 GHz – DDR2 800 à 375 MHz (DDR2-750)
  • CPU à 3.1 GHz – DDR2 800 à 388 MHz (DDR2-776)
  • CPU à 3.2 GHz – DDR2 800 à 400 MHz (DDR2-800)

Il résulte de cela des scores parfois étranges dans les tests selon que la mémoire influe sur l’application utilisée. Il arrivera donc qu’un modèle supérieur en gamme se retrouve derrière un processeur supposé être moins puissant. Il arrivera aussi que des écarts faibles soient constatés entre des processeurs à cause de ces fréquences mémoire. Tenez-en compte en lisant nos graphes de résultats car vous pourriez vous dire qu’il y a des incohérences dans nos tests car les écarts entre des processeurs d’une même famille ne sont pas linéaires.

A noter que ce problème ne concerne pas les Phenom pour lesquels AMD a résolu le problème du diviseur entier du contrôleur mémoire.

CPU AMD AM2 : un peu d'histoire (2/2)   Les 100 processeurs testés : la liste
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