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Processeurs Comet Lake-H : Intel atteint 5,3 GHz avec toujours 14 nm

Le fondeur entend prouver que son retard sur la finesse de gravure ne l’empêche pas d’afficher de meilleures fréquences que son concurrent AMD. Dans une certaine mesure.

Intel annonce que la nouvelle génération de ses processeurs Core pour PC portables, la série Comet Lake-H, atteindra la fréquence record de 5,3 GHz. Un chiffre doublement symbolique. 

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D’une part, parce que depuis quelques années, IBM restait le seul à savoir dépasser la barrière mythique des 5 GHz sans avoir recours à l’overclocking. Son processeur Z15 pour mainframe, lancé l’année dernière, monte à 5,2 GHz : le voilà battu. Dans le domaine des datacenters, on se demande soudain s’il ne faudrait pas attendre l’arrivée des prochains Xeon Cooper Lake, basés sur la même technologie, avant de changer de serveurs.

D’autre part, il s’agit pour Intel de battre en brèche les arguments de son concurrent AMD qui revendique pouvoir atteindre les meilleures performances grâce à une finesse de gravure en avance de deux générations. AMD se targuait il y a quelques jours de faire des pointes à 4,4 GHz sur son dernier processeur Ryzen 9 4900H, lui aussi destiné aux PC portables, parce que ses circuits sont gravés en seulement 7 nm. Intel démontre que son dernier Core i9-10980HK peut aller 900 MHz plus vite, alors qu’il est encore gravé en 14 nm.

En filigrane, Intel fait passer le message que ses performances seront encore meilleures quand il vendra des processeurs Ice Lake en 10 nm, Xeon compris. Finalement, nous aurions tort de lui reprocher sempiternellement son retard abyssal sur la gravure en 7 nm.

Comet Lake est la dixième génération de processeurs depuis qu’Intel est passé à la nomenclature Core/Xeon et la quatrième, depuis 2015, à reposer sur une gravure en 14 nm. Différentes améliorations de design permettent aux processeurs Core i5, i7, i9 de génération Comet Lake de supporter de meilleures fréquences et 50 % de cœurs en plus. Le marketing d’Intel précise que tous les processeurs Intel gravés en 14 nm font partie de la famille Skylake.

Des fréquences de base néanmoins inférieures à celle d’AMD

La communication d’Intel n’indique en revanche pas combien de temps les Core Comet Lake-H tiennent à la fréquence maximale. Les 5,3 GHz du nouveau Core i9 – 5,1 GHz ou 5 GHz sur Core i7 et 4,6 ou 4,5 GHz sur Core i5 – ne sont officiellement atteints que lorsque les applications en ont réellement besoin (Intel cite le calcul sur des images). Et encore, uniquement sur un seul cœur. Lors d’un travail courant, où la machine passe son temps à attendre l’utilisateur, la fréquence des Comet Lake-H est divisée par deux. Pour économiser de l’énergie, nous dit-on.

Officieusement, il s’agit surtout de ne jamais dépasser l’enveloppe thermique de 45 W. Et pour y parvenir, peu importe qu’une application ait encore besoin de beaucoup de puissance, la fréquence ne reste généralement à son niveau maximum que quelques minutes, voire quelques secondes si la puce est encore brûlante d’un sprint précédent. Il peut certes s’agir d’un détail sur un PC portable. La question reviendra quand Comet Lake servira à fabriquer des Xeon pour exécuter des applications serveur qui ne s’arrêtent jamais.

« Nous ne sommes pas en mesure de vous dire combien de temps nos nouveaux processeurs tiennent à la fréquence maximale ni de partager avec vous des benchmarks de performances. »
Frederik HambergerIntel

« Nous ne sommes pas en mesure de vous dire combien de temps nos nouveaux processeurs tiennent à la fréquence maximale ni de partager avec vous des benchmarks de performances. Le fait est que ces processeurs sont fabriqués dans nos usines chinoises. Et, à cause des mesures de confinement actuelles, nous n’avons pas reçu à ce jour assez d’exemplaires pour mener des tests », commente, désolé, Frederik Hamberger en charge de la division consacrée aux composants pour PC portables, lors d’une conférence en ligne à laquelle LeMagIT a pu assister.

En vérité, il faudrait donc plutôt comparer les processeurs sur la fréquence qu’ils utilisent la majorité du temps :

- 2,4 GHz pour le Core i9-10980HK avec 16 Mo de cache, contre 3,3 GHz pour l’AMD Ryzen 9 4900H avec 12 Mo de cache, tous deux pourvus de 8 cœurs (16 threads),

- 2,3 GHz pour le Core i7-10875H, contre 2,9 GHz pour l’AMD Ryzen 7 4800H, tous deux pourvus de 8 cœurs (16 threads) et de 12 Mo de cache,

- 2,6 ou 2,7 GHz pour les Core i7-10850H/10750H avec 12 Mo de cache, contre 3 GHz pour l’AMD Ryzen 5 4600H avec 11 Mo de cache, tous deux pourvus de 6 cœurs (12 threads).

- 2,6 ou 2,5 GHz pour les Core i5-10400H/10300H avec 8 Mo de cache et 4 cœurs (8 threads), sans équivalent pour l’instant chez AMD.

Intel se contente d’indiquer que ses nouveaux processeurs sont 20 à 50 % plus performants. Que ceux d’AMD ? Non, ces chiffres comparent les derniers modèles aux Core sortis en 2017. Le marketing d’Intel justifie ce choix : les utilisateurs changent de machine tous les trois ans.

Bientôt des PC de bureaux et des serveurs toujours en 14 nm

La série Comet Lake-H pour PC portables préfigure la série Comet Lake-S pour ordinateurs de bureau qui devrait être lancée d’ici à quelques semaines. Selon nos informations, les Comet Lake-S auront, à niveau de gamme équivalent, plus de cache et une fréquence de base plus élevée, au prix – néanmoins – d’une dissipation thermique plus importante de l’ordre de 125 W. Différentes sources indiquent un Core i9-109x0 à 3,7 GHz avec 10 cœurs/20 Mo de cache, un Core i7-107x0 à 3,8 GHz avec 8 cœurs/16 Mo de cache et un Core i5-105x0 à 4,1 GHz avec 6 cœurs/12 Mo de cache.  

La série Comet Lake-H succède par ailleurs à la série Comet Lake-U, sortie en 2019 pour équiper des ordinateurs ultraportables, avec une consommation basse de 15 W. Les Comet Lake-U comprennent par exemple un Core i7 10710U à 1,1 GHz avec 6 cœurs/12 Mo de cache, un Core i5-10210U à 1,6 GHz avec 4 cœurs/6 Mo de cache ou encore un Core i3-10110U à 2,1 GHz avec 2 cœurs/4 Mo de RAM.

La génération Comet Lake doit, quelque part cette année, se décliner en une nouvelle famille de Xeon, les Cooper Lake. Ces processeurs pour serveurs seront donc toujours gravés en 14 nm, mais devraient, comme les Comet Lake, supporter des pointes de fréquence plus élevées. Ils devraient aussi gagner le support du PCI 4.0, ce qui leur permettra entre autres de multiplier par deux la vitesse d’accès vers des disques en NVMe.

Chronologiquement, les Xeon actuels, les Cascade Lake, relèvent de la 9e génération. Ils se déclinent en Platinium (séries 9200/8200), Gold (séries 6200/5200), Silver (4200) et Bronze (3200) selon le nombre de sockets dans les serveurs (8, 4, 2 ou 1) et ont bien plus de cœurs (jusqu’à 28, voire 2x 28 pour le 9200 qui revient à deux 8200) et de cache (plusieurs dizaines de Mo découpés en cache L2 et L3) que leurs équivalents Core. Ils accusent a priori le poids des âges face aux derniers AMD Epyc 7xx2, capables d’avoir jusqu’à 64 cœurs Zen 2 – les mêmes, gravés en 7 nm, que les processeurs Ryzen cités en début d’article.

En attendant les 10 nm

En parallèle des processeurs Comet Lake, Intel a déjà annoncé les processeurs Ice Lake/Sunny Cove, les premiers à être gravés en 10 nm. Sans doute à cause d’un imbroglio dont le marketing d’Intel a souvent le secret, la famille Ice Lake/Sunny Cove est aussi présentée comme la dixième génération de processeurs Core, alors que les circuits n’ont rien à voir. De plus, les sources chez Intel divergent pour savoir si la dénomination « Ice Lake » correspond au circuit et « Sunny Cove » à la gravure en 10 nm, ou l’inverse. Comme il n’existe pour l’heure qu’un seul design de circuit en 10 nm, la communication officielle retient l’appellation « Ice Lake ».

Confinement mis à part, les premiers processeurs Ice Lake sont censés arriver ces jours-ci. Ils se destinent pour l’heure aux ultraportables, comme la série Comet Lake-U, mais avec une consommation qui descend à 10 W. Citons par exemple le Core i7-1060NG7 à 1,2 GHz avec 4 cœurs/8 Mo de cache, le Core i5-1030NG7 à 1,1 GHz avec 4 cœurs/6 Mo de RAM, ou encore le Core i3-1000NG4 à 1,1 GHz avec 2 cœurs/4 Mo de cache.

À une certaine époque, Intel avait indiqué qu’à circuit équivalent la gravure en 10 nm des Ice Lake devrait apportait une amélioration de 18 %, dans le rapport GHz/cœurs/mémoire cache/consommation en comparaison aux Comet Lake.

Ces chiffres suggèrent plutôt que la gravure en 10 nm n’apporte aucune amélioration dans ce rapport. À moins que le marketing interne ait demandé aux ingénieurs de limiter les performances pour prouver au monde entier qu’Intel peut vraiment se passer de réduire sa finesse de gravure à 7 nm ?

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