12 Athlon 64 sur le grill

Athlon 64 90nm vs Athlon 64 130nm

Début septembre, AMD a lancé en catimini les premiers Athlon 64 basés sur le core « Winchester » gravé en 90nm. Comme leurs prédécesseurs « Newcastle » gravés en 0.13µ, ces processeurs sont dotés de 512 Ko de cache L2. Résultat immédiat de la finesse de gravure accrue, la taille du die passe de 150 à 83mm², ce qui permet à AMD de graver sur un Wafer (galette de silicium) de même taille 75% de processeurs en plus.

Le gain en terme de coût de production est évident, même si il faut bien entendu amortir les équipements et les efforts de R&D liés à cette technologie. De même, dans un premier temps un nouveau processus de gravure offre toujours des rendements moins bons (plus de pièces défectueuses). Mais sur le long terme, tout ceci ne peut être que bénéfique en terme de coût de production.

Officiellement, à 2.2 GHz un Newcastle se doit d’être alimenté en 1.5V et peut consommer jusqu’à 89 Watts, alors qu’un Winchester est alimenté en 1.4V et peut consommer un maximum de 67 Watts.


Il existe officiellement trois Athlon 64 gravés en 90nm, et ils sont tous au format Socket 939 :

- 3000+ : ADA3000DIK4BI
- 3200+ : ADA3200DIK4BI
- 3500+ : ADA3500DIK4BI

Le 3500+ existe également en version 130nm, et il porte alors le numéro « ADA3500DEP4AW ». En pratique voici à quoi ressemble un Athlon 64 3500+ 90nm par CPU-Z :


Quelles sont les différences en pratique ? Pour commencer, nous avons effectué trois mesures

Nous avons mesuré d’abord en charge sous Prime95 la consommation de la totalité de la configuration (carte mère, 2x512 Mo de mémoire, 9600 Pro, 1 Raptor). La mesure étant effectuée à la sortie de la prise de courant, la consommation réelle de la configuration est donc moindre puisque le rendement d’une alimentation est de 70 à 80%. Ensuite, nous avons noté la température renvoyée par la sonde interne du processeur via la carte mère après 30mn de Prime95, et enfin la température renvoyée par une sonde externe placée sur le bord du Socket, près du processeur. Voici les résultats obtenus :


Ils sont clairs, la configuration basée sur un AMD Athlon 64 3500+ gravés en 90nm consomme 21 Watts de moins que celle basée sur le même mais en version 130nm. Côté température, nous obtenons deux valeurs qui ne vont pas dans le même sens : la température interne est légèrement supérieur dans le cas du 90nm, alors qu’elle est nettement inférieure sur notre sonde externe.

En fait, l’explication est relativement simple. Certes, les Athlon 64 consomment moins de Watts, mais leur dissipation doit se faire sur une plus petite surface, le die étant plus petit. Du coup, la température de ce die ne baisse pas, au contraire, alors qu’au global la chaleur dégagée est moindre.

Quid de l’overclocking me direz-vous ? Difficile de juger sur un seul processeur, mais nous avons effectué un test en nous limitant à un refroidissement à air à Heatpipe fournis par AMD avec les Athlon 64 4000+ / FX-55 ainsi qu’a une tension d’alimentation de 10% supérieure aux 1.4V d’origines, 1.54V donc. Nous avons en pratique pu atteindre 2.55 GHz de manière stable, alors qu’avec le même ventilateur est +10% de tension (1.65V) sur notre processeur 130nm, les 2600 MHz on pu être atteints. Avec nos processeurs, l’avantage est donc à la version 130nm, même si on peut espérer que ceci soit temporaire.

Dernière partie à aborder concernant notre face à face entre Athlon 64 90nm et 130nm, les performances : sont elles équivalentes entre ces deux dies ? Voici les résultats obtenus dans notre suite de test, exprimés en secondes dans tous les cas, exception faite des 3 derniers tests ou les résultats sont en images / seconde :


Surprise ! Les performances varient belle et bien entre ces deux versions. Dans la plupart des cas, c’est la nouvelle version 90nm qui s’avère la plus rapide, avec des gains variant entre 0.1 et 1.9%. On notera toutefois une exception : lors de l’encodage d’une vidéo au format DiVX via VirtualDubMod, le 3500+ 90nm s’est avéré nettement moins rapide que son prédécesseur. Les chiffres sont exacts, puisque nous avons refait les tests plusieurs fois pour en avoir le cœur net, et nous ne pouvons expliquer cette baisse.

Le test

Pour mesurer les performances, nous avons continué d’utiliser les plates-formes suivantes :

- Socket A : ASUSTeK A7N8X-E Deluxe (nForce2 400 Ultra)
- Socket 754 : MSI K8N Neo (nForce3 250)
- Socket 939 : MSI K8N Neo2 (nForce3 250 Ultra)

En dehors des cartes mères, le reste des configurations était identique, à savoir :

- 2x512 Mo DDR-400 Corsair en 2-2-2-8
- NVIDIA GeForce 6800 GT AGP
- Western Digital WD800BB
- Western Digital Raptor WD740GD
- Windows XP SP1 Français

Les résultats des processeurs Athlon 64 suivants sont intégrés au sein de ce comparatif :

- 2800+ S754 : 1800 MHz, 512 Ko de L2, 1 canal DDR, 130nm
- 3000+ S754 : 2000 MHz, 512 Ko de L2, 1 canal DDR, 130nm
- 3200+ S754 : 2200 MHz, 512 Ko de L2, 1 canal DDR, 130nm
- 3400+ S754 : 2400 MHz, 512 Ko de L2, 1 canal DDR, 130nm
- 3700+ S754 : 2400 MHz, 1024 Ko de L2, 1 canal DDR, 130nm
- 3000+ S939 : 1800 MHz, 512 Ko de L2, 2 canaux DDR, 90nm
- 3200+ S939 : 2000 MHz, 512 Ko de L2, 2 canaux DDR, 90nm
- 3500+ S939 : 2200 MHz, 512 Ko de L2, 2 canaux DDR, 90nm
- 3500+ S939 : 2200 MHz, 512 Ko de L2, 2 canaux DDR, 130nm
- 3800+ S939 : 2400 MHz, 512 Ko de L2, 2 canaux DDR, 130nm
- 4000+ S939 : 2400 MHz, 1024 Ko de L2, 2 canaux DDR, 130nm
- FX-55 S939 : 2600 MHz, 1024 Ko de L2, 2 canaux DDR, 130nm

Et nous avons également rajouté à titre de comparaison les performances obtenues sur Athlon XP 2800+, 3200+, Sempron 2800+ et 3100+. Pour rappel, ce dernier processeur est en fait basé sur un Athlon 64 mais est dépourvu des instructions 64 bits et ne dispose que de 256 Ko de cache L2. Au format Socket 754, il est cadencé à 1.8 GHz.