Trois niveaux de cache et toujours un contrôleur mémoire intégré

Le Phenom, issu de la nouvelle architecture AMD K10, arrive sur le marché dans un premier temps en tant que quadricoeur. Des versions dual et tri-core sont en effet attendues plus tard. AMD est fier d’annoncer qu’il s’agit du premier processeur quad core natif. Ce n’est pas faux étant donné que les quad core Intel ne sont que l’assemblage de deux die de Core 2 Duo sur un même substrat de silicium. Ici, ce qui fait dire à AMD qu’il s’agit d’un véritable quad core natif est que les quatre cœurs partagent un seul et unique contrôleur mémoire intégré et les 2 Mo de cache L3. Par contre chaque cœur a son propre cache L1 et L2 là où Intel partage le cache L2 par paire de cœurs.

Le choix opéré par AMD de conserver un cache L2 et L1 dédié par core est un résidu de l'architecure K8 étant donné que la combinaison d’un gros cache L1 de 128 Ko (64 pour les instructions et 64 pour les données) à un cache L2 de 512 Ko (ou 1024 Ko selon les versions) a démontré son efficacité dans des applications monocore. Pour assurer une efficacité dans les tâches multicore, AMD a donc décidé d’introduire un cache L3 partagé entre les 4 cores, ce qui n’est pas forcément une solution idéale si elle n’est pas correctement maîtrisée. Il ne faudrait en effet pas que des conflits surviennent entre des threads avec pour conséquence des performances en baisse. C’est la raison qui a poussé AMD à utiliser un cache à 32 voies d’associativité.

Au niveau des latences des caches, le L1 garde une valeur de 3 cycles mais fort heureusement le cache L2 revient à des valeurs plus basses (15 cycles) que sur les Brisbane 65 nanomètres qui pour rappel avaient des performances en baisse par rapport aux versions 90 nanomètres en partie à cause de latences plus élevées au niveau du cache L2. Le cache L3 de son côté a des latences de 30 à 45 cycles.

Le contrôleur mémoire intégré supporte la mémoire DDR2-1066 double canal tandis que le support de la DDR3 est prévu avec les processeurs AMD qui seront gravés en 45 nanomètres. Ce contrôleur mémoire peut supporter jusqu’à 256 terabyte de mémoire selon AMD grâce au passage à un adressage en 48 bits. En pratique, la carte mère Gigabyte que nous avons reçue supporte 8 Go de mémoire vu qu'elle dispose de 4 slots mémoire. Signalons encore que les Phenom sont gravés en 65 nanomètres et que le die de 285 mm² contient envron 450 millions de transistors. Le TDP est annoncé pour 95 watts tandis que les tensions de base sont de 1.1 à 1.25 volts.

Cool'n'quiet 2.0

Avec son Phenom, AMD introduit la version 2.0 du Cool’n’Quiet. Pour rappel, il s’agit de la fonctionnalité permettant de baisser la fréquence et la tension appliquée au processeur selon la charge appliquée. Cette version 2.0 apporte tout d’abord une gestion indépendante de chaque core. AMD a également introduit une gestion séparée de l’alimentation du contrôleur mémoire et des cores, une alimentation pour les 4 cores pour être précis, (le split-plane), permettant dès lors une gestion plus fine de la consommation. C’est ce qu’AMD appelle le Dual Dynamic Power Management. Au-delà de cet aspect, cette séparation permet également d’adopter des tensions différentes pour le contrôleur mémoire afin de le faire fonctionner à une plus haute fréquence en cas de besoin. L’état C1E est également de la partie avec une diminution de la fréquence et une déconnexion du lien HyperTransport

Autre nouveauté du Cool’n’Quiet 2.0 : l’AMD Coolcore Technology. Il s’agit de la possibilité d’activer et des désactiver dynamiquement des parties du processeur. AMD a également optimisé et simplifié les changements d’états du processeur afin de maximiser l’économie d’énergie et de minimiser les latences causées par le changement d’état selon la charge. Enfin, AMD a incorporé diverses sondes à des endroits critiques du processeur afin de rapidement identifier les excès de chaleur pour diminuer la vitesse du processeur si nécessaire.