| Sommaire: |
Dual Core = 2x 5xx ?
Nous l'avons dit : Le smithfield est constitué de deux cores Prescott type 5xx (1 M de cache), cependant, les cores utilisés ont la particularité de supporter l'EIST, l'EM64T et le Nx Bit. Dans ces circonstances, on peut se demander si le Dual Core d'Intel est effectivement basé sur un core 5xx 'J' avec l'EM64T activé, ou s'il est basé sur un core 6xx castré à 1 Mo de cache. C'est ce que nous allons déterminer dans cet article. Pour ce faire, nous allons comparer le Pentium D 820 (2.8 GHz) avec le Pentium 4 620 (2.8 GHz) et le Pentium 4 520 (2.8 GHz). Afin de gommer les différences de fonctionnalités, nous désactiverons le second core du Pentium D et nous ne tiendrons pas compte du deuxième méga-octet de L2 du Pentium 4 620.
Nous allons donc procéder à une comparaison du core d'exécution, puis à une comparaison de l'architecture des caches. Les tests ont été effectués sur Asus P5WD2 (i955X), avec Hyper-Threading désactivé et avec les mêmes composants annexes afin de ne pas fausser les résultats. Commençons par parler du core d'exécution :
- Core d'execution : Pentium D Vs 5xx Vs 6xx
Pour comparer les cores d'exécutions, nous avons du inventer et coder de nouveaux outils afin de tester les réactions des trois cores Prescott que nous allons étudier. Le but était de connaître le comportement de bas niveau du CPU lorsqu'il exécute des opérations courantes. Nous avons donc mesuré le temps (en cycles) nécessaire à l'exécution de plusieurs instructions. Voici le résultat :
Comme on le voit, le Pentium D se comporte exactement comme les Pentium 4 5xx et 6xx dans la quasi-totalité des cas. La variance est calculée en divisant le résultat obtenu par le Pentium D par la moyenne des résultats des Pentium 4 5xx et 6xx. Un résultat compris entre 0.95 et 1.05 (Tolérance de 5%) signifie qu'aucune différence n'existe entre les processeurs, ou alors qu'elle est très faible et imperceptible. Pour confirmer ces résultats, nous avons exécuté quelques benchmarks sur les différents CPUs. Les résultats, sous CPUMark V2 par exemple, parlent d'eux-mêmes :
Les résultats en performances pures des différents cores d'executions sont strictement identiques. Le Pentium D offrira donc, à ce niveau, les mêmes performances que les Prescott précédents. Toutefois, outre le core d'execution, il convient maintenant d'étudier les caches, qui sont influent en effet directement sur les performances.
- Caches : Pentium D Vs 5xx Vs 6xx
Nous l'avions vu lors de notre test du Pentium 6xx, le cache L2 de ce processeur est globalement plus lent en écriture que celui du 5xx. Il convenait donc d'étudier les réactions des caches du Pentium D afin de voir comment celui-ci réagissait en lecture et écriture. Commençons par le cache L1 :
Niveau L1, tous les processeurs réagissent de la même façon, et c'est bien normal. A noter que nous n'avons mesuré ici que les performances en lecture puisque, l'écriture fonctionnant en write-thru, on n'aurait obtenu que les performances du L2. A ce sujet, voyons les résultats obtenus avec le cache de second niveau, cette fois en lecture et écriture :
Si on retrouve bien ici la perte de performance du 6xx, on constate que le Pentium D obtient des résultats strictement identiques à ceux du 5xx. On peut donc en venir à deux hypothèses : Soit le Smithfield est basé sur le core 5xx avec des features activées, soit il est basé sur le core 6xx tronqué, et, dans ce cas, on peut en déduire que la perte de performance est directement liée à la taille du cache, et non pas à l'architecture. Un 6xx 1M serait donc aussi performant qu'un 5xx 1M.
Lors des nombreux tests que nous avons effectués, nous avons détecté un résultat étrange sous cachemem v2.65 au niveau des débits obtenus sur la mémoire (entre 1/2 Mo et 32 Mo). Les résultats sont les suivants :
Etrangement, le Pentium 5xx est largement à la traîne en lecture alors qu'il dépasse d'une bonne tête le 6xx en écriture ! Très étrange, puisqu'en théorie, c'est le chipset ou la mémoire qui influent sur ces résultats, or, dans ces tests, nous avons vérifié plusieurs fois que les timings mémoires étaient identiques et seul le CPU a été changé. Concernant le core Smithfield, c'est encore plus étrange puisque ce dernier reprend les bonnes performances en lecture du 6xx et en écriture du 5xx. Une sorte de mix parfait des deux CPUs. Bien que nous ne puissions expliquer clairement ces résultats, c'est un bon point pour le Pentium D.
Nous avons ensuite tenté de reproduire ces résultats encore une fois, avec RMMA, et nous avons pu construire cette courbe qui permet de comprendre, en un clin d'œil, les différences entre ces cores :
Au final, le core Smithfield est très très proche du core Prescott. Strictement identique du point de vue core d'exécution, il se distingue toutefois par un cache L2 et un accès mémoire optimisé et qui reprend les points fort du 5xx et du 6xx. Quoi qu'il en soit, il ne s'agit que de modifications mineures et on peut dire que le Pentium D est bien un double prescott, sans amélioration importante. Voici donc une chose de faite.