Intel pousse son double coeur sur toutes les plates-formes

En avançant la sortie de ses Xeon double coeur (nom de code Paxville) initialement prévus en 2006 (voir édition du 11 octobre 2005), Intel ne cherche pas seulement à réduire le retard pris sur les Opteron 800 de son rival AMD. Le fondeur de Santa Clara inaugure une nouvelle ère dans l’architecture des processeurs.

Pas de révolution mais des évolutions, significatives pour certaines, qui visent à augmenter la puissance des puces tout en réduisant leurs consommation et, donc, leurs besoin de refroidissement. La puissance au-delà des gigahertz, tel est le nouveau discours d’Intel.

« Nous visons à réduire la consommation par 10 tout en multipliant la puissance par 10 », déclare Tom Killroy, vice-président et directeur général de la division Digital Enterprise chez Intel. A court terme, les puces destinées aux ordinateurs ultra mobiles ne devront pas dépasser 0,5 watt, les portables se limiteront à 5 W, les machines de bureau à 65 W et les serveurs à 80 watt. A comparer aux 110 watt du Xeon monoprocesseur 64 bits (3,8 GHz à 2,8 GHz) actuel.

Généralisation du dual core

La problématique de la consommation énergétique face à la puissance de calcul n’est pas nouvelle. Intel a déjà introduit des technologies, plus ou moins récentes, pour répondre partiellement au problème : HyperThreading, SpeedStep, 64 bits, PCI-Express, DDR2-400…

D’autres arriveront bientôt soit sous forme d’innovations (virtualisation, Active Management, Fully Buffer DIMM) ou d’amélioration de l’existant (PCI-Express 2, I/O Acceleration Technology…). Intel se doit en effet de faire évoluer son offre en douceur pour ne pas créer de rupture brutale avec les environnements existants.

Toutes ces technologie s’implémenteront sur la solution qui permet actuellement à Intel de répondre au besoin de puissance tout en abaissant l’apport énergétique : le double coeur (dual core en anglais ou DC).

Pour preuve, le Xeon « Paxville » DC double processeur (DP) à 2,8 GHz réalise des performances de 25 à 51 % supérieures (selon les types de tests) à celles d’un Xeon monocoeur à 3,6 GHz. Et la version multiprocesseur (MP), Xeon série 7000 qui devrait arriver d’ici deux mois, promet des améliorations de 33 à 64 % (à partir d’une fréquence de 3 GHz contre un Xeon Potomac à 3,33 GHz).

Intel prévoit d’ailleurs de généraliser l’architecture dual core (voire multicore, à terme) si bien qu’elle représentera près de 75 % des puces produites fin 2006.

23 nanomètres en 2011

Mais un processeur seul, aussi puissant soit-il, ne vaut pas grand chose sans un environnement adapté. Une adaptation qui passe inévitablement par une évolution du chipset, le jeu de composants qui gère notamment les dialogues avec la mémoire vive. Là aussi Intel a revu l’architecture de ses chipset afin de les adapter aux puces double coeur. En augmentant la fréquence système d’abord (400, 667 et 800 MHz aujourd’hui, 1 066 MHz demain) mais surtout en dédoublant les bus des données. Du coup la bande passante d’une plate-forme quadri Xeon sous chipset à bus unique passe de 3,2 Go/s (mais avec une fréquence système de 400 MHz) à 10,6 Go/s sur un bus dédoublé à 667 MHz et 12,8 Go/s à 800 MHz. Ce sont notamment les caractéristiques des composants E8500 et 8501 qui équiperont les Xeon DC Paxville multiprocesseurs.

Les évolutions technologiques entraînées par l’arrivée du double coeur profiteront, dès le premier semestre 2006, à une nouvelle famille de processeurs : Dempsey et Sossaman pour les serveurs et stations de travail (noms de codes respectif des futurs Xeon et Pentium D), Presler pour les PC de bureau et Yonah pour les ordinateurs portables. Sans oublier le Montecito, nom de code des futurs Itanium. Ces puces bénéficieront notamment d’une finesse de gravure de 65 nanomètres (90 aujourd’hui) qui se généralisera à l’ensemble des produit au fil des mois avant de laisser la place au 45 nm en 2007 puis 32 nm en 2009 et 23 nm en 2011. Si tout va bien.

100 Go/s de bande passante

Mais la véritable évolution arrivera à travers la nouvelle microarchitecture (qui n’a pas d’autre nom pour l’heure que « next generation power-optimized microarchitecture ») attendue pour la deuxième moitié de 2006. Cette nouvelle architecture héritera des bénéfices de NetBurst, l’architecture des P4/Xeon, et de celle des Pentium M reconnue pour sa consommation mesurée. Les puces qui en bénéficieront portent déjà un nom de code : Montvale (Itanium) Woodcrest et Tulsa pour les serveurs, Conroe pour les desktop et Meron pour les mobiles.

Qu’importe le changement d’architecture, Intel maintiendra une compatibilité environnementale avec les plates-formes multicoeur actuelles (au niveau du socket au moins), même si les évolutions de chipset sont inévitables pour élargir la bande passante (on parle de 17 Go/s).

Malgré les gains de performances promis, le double coeur/multi coeur risque de s’apparenter à l’ultime évolution technologique de ce type d’architecture processeur. D’ailleurs, le double coeur impose, pour en tirer vraiment parti, de reécrire (et pas seulement recompiler) les applications. Un mouvement que les développeurs pourraient suivre avec réticence. De plus, la multiplication des coeurs dans les processeurs impose une évolution parallèle des composants environnants, les chipset avant tout.

Une fuite en avant pour des gains de performances significatifs qui restent à démontrer. C’est pourquoi, à partir de 2007, Intel se propose de rompre avec cette stratégie en développant une nouvelle architecture sur laquelle le fondeur reste discret. Celle-ci continuera d’exploiter les multicoeurs dans des environnements qui offriront plus de 100 Go/s de bande passante. Du moins sur le papier.