Haswell-E est la toute dernière génération de processeurs Intel et elle ouvre enfin la voie des huit cœurs au grand public avec entre autre l’i7 5960X.
Tout comme l’i7 4770K en socket 1150, l’i7 5960X est basé sur l’architecture Haswell. Il profite donc d’une finesse de gravure en vingt-deux nanomètres, de transistors Tri-Gate et nécessite un socket LGA2011 en version 3.
Haswell-E est la famille de processeurs ultra haut de gamme d’Intel. Elle est destinée à remplacer les Ivy Bridge-E (4960X et déclinaisons) qui eux même ont succédé aux Sandy Bridge-E disponibles depuis fin 2011 (3970X et dérivés).
En une décennie, Intel a réalisé de réelles prouesses. En 2003, le Pentium 4 était gravé en 130 nanomètre et il intégrait 1.7 millions de transistors. Deux ans plus tard, arrivaient les premiers modèles Dual Core et en 2006, le fondeur passait déjà en Quad Core.
C’est seulement il y a quatre ans que le procédé de gravure en 32nm autorisait des puces contenant six cœurs et désormais Haswell-E réserve au grand public 2.6 milliards de transistors au sein d’un unique processeur gravé en 22nm.
Les gains de performances sont à présent quarante fois plus importants sur cette période.
La famille de processeurs Intel i7 pour PC Desktop hautes performances. Elle repose sur un socket 2011 V3 incompatible avec l’inoubliable génération X79.
Cette fois Haswell-E gagne deux cœurs pour le modèle le plus avancé. Les déclinaisons étant dotées de six cœurs. Cette famille reposera sur un chipset X99 ainsi que la mémoire DDR4.
Intel annonce alors des gains pouvant atteindre 79% par rapport aux plateformes Quad Core grâce aux 16 unités de calcul embarquées et supporte la mémoire vive DDR4 sur quatre canaux.
Haswell-E a également été pensée pour les joueurs qui pourront profiter d’un maximum de quatre cartes graphiques simultanément grâce aux 40 lignes PCI Express disponibles. Les overclockers pourront à leur tour battre de nombreux records mondiaux car ces nouvelles puces sont totalement débridées sur leurs coefficients multiplicateurs.
Présentation ide l’Intel 7-5960X
Le processeur Intel Core i7-5960X héberge 2.6 milliards de transistors et dispose donc de huit cœurs soit seize unités de calcul. Ils sont cadencés de base à 3GHz et le mode Turbo leurs permettront de s’envoler à 3.5GHz.
Il dispose aussi de 20MB de mémoire cache et dispose de la technologie Turbo Boost 2.0. Le TDP est annoncé à 140W.
L’Intel Core i7-5960X permet de passer enfin à la DDR4 à une fréquence nominale de 2133MHz. Le format physique étant différent de la DDR3, il ne sera pas possible d’installer de la DDR4 sur des ports DDR3 et inversement.
En plus de l’i7-5960X, Intel présente conjointement deux autres processeurs : Les i7 5930K et i7 5820K.
Tous deux disposent de six cœurs soit douze unités de calculs. Le 5930K est 200MHz plus rapide avec 3.5GHzà fréquence de base et 3.7GHz en mode Turbo. L’écart de la fréquence Turbo passe à seulement 100MHz.
Le fait d’intégrer six cœurs permet donc à Intel d’établir des fréquences plus rapides que pour le 5960X doté de huit cœurs. Si tous les Haswell-E ont un TDP de 140W et supportent la DDR4 à une fréquence de base de 2133MHz, ces deux déclinaisons ont 5MB de moins en cache soit 15MB.
Enfin l’i7 5820K supporte 28 lignes PCI Express et non pas 40 comme les 5930K et 5960X. Dans un premier temps, cette restriction peut sembler limitante mais en définitive, elle l’est beaucoup moins.
Les cartes graphiques sont les premières concernées car elles nécessitent huit lignes pour fonctionner sans bride des performances. Avec vingt-huit lignes, il est tout à fait possible d’envisager sereinement des configurations à base de trois cartes soit un total de vingt-quatre lignes.
Si l’i7-5960X gère quarante lignes, ce CPU est également sujet à une autre limitation : le nombre de ports. En effet l’Haswell-E le plus véloce prend en charge un maximum de trois ports PCI Express répartis en 16x/16x/8x lignes PCIe.
Par conséquent pour aller plus loin en termes de solutions multi GPU, il sera obligatoire de faire appel à un PLX dédié comme on en trouve sur les plateformes 1150 par exemple.
Les tarifs seront respectivement de 389$, 583$ et 999$.
La mémoire vive au standard DDR4 remplacera la DDR3 présente dans nos PC depuis 2007. Après sept ans de loyaux services, ce composant se devait d’évoluer afin de répondre aux attentes des utilisateurs.
La DDR4 sera donc beaucoup plus rapide même si cette première génération reprend les caractéristiques de nombreux modules de DDR3. En effet la DDR4 devrait atteindre jusqu’à 4266MHz soit le double des fréquences actuelles.
Elle nécessitera également une tension plus faible soit en plus d’économies d’énergie un dégagement thermique plus faible. Si initialement la majorité des modules de DDR3 nécessitaient une tension de 1.65V, elle finit par baisser et 1.5V suffisaient. Les modèles Low Voltage descendaient à 1.35V.
La DDR4 n’exigera que 1.2V et les versions basses tension passeront à 1.05V. Il ne serait pas étonnant que dans un avenir proche, la finesse de gravure des puces mémoires permet de diminuer davantage ces valeurs.
Concernant la finesse de gravure, rappelons qu’il s’agit de concentrer un maximum de cellules dans un minimum d’espace. Elle tend donc à atteindre des valeurs toujours plus faibles. Les fabricants de mémoire étant peu explicites sur cette caractéristique, les informations disponibles sont à confirmer.
Par exemple, nous savons que depuis 2009, Samsung maîtrise la gravure de 30nm et cette année elle passerait à 20nm ou du moins à une fourchette comprise entre 20nm et 25nm.
Dans tous les cas, ce progrès aboutit à des barrettes de capacité plus importantes. Certaines marques annoncent dès à présent des références affichant 128GB par module.
La DDR4 passe à 288 contacts alors que la DDR3 en compte 240. La longueur des modules ne varie pas avec 113.35mm. Par contre la hauteur passe à 31.25mm au lieu de 30mm auparavant.
La majorité des barrettes de DDR3 ont une capacité de 8GB et la « norme » en DDR4 devrait être de 16GB dans un premier temps.
En termes de performances, grâce aux caractéristiques énumérées ci-dessus et à un contrôleur mémoire optimisé, les gains à espérer seraient de 16% en lecture, 32% en écriture et 12% en copie pour des fréquences et des timings identiques.
Enfin à propos des timings, les premiers kits mémoires disponibles montrent des valeurs en hausse. Si idéalement ils doivent être le plus petits possible, des timings de 14/15/15/36 sont parfaitement acceptables.
Concernant les machines récentes, les tests démontrent que la fréquence a bien plus d’impact que des timings bas. Pour rappel, la DDR3 opte généralement pour du 8/8/8/24.
Les Haswell-E nécessiteront obligatoirement une carte mère hébergeant un chipset Intel X99.
Celui-ci apporte de réels progrès par rapport à l’Intel X79.
Rappelons que si le processeur lui-même gère les quatre canaux de mémoire DDR4 et 40 lignes PCI Express, le chipset prend en charge le stockage, la connectique USB, le réseau, le son et également le PCI Express.
Le chipset Intel X99 est connecté au processeur par un lien DMI 2.0 câblé en 4x. Il supporte :
8 lignes PCI Express 2.0
14 interfaces USB dont 6 au standard 3.0
1 interface réseau Gigabit
10 Sata 3.0 (6Gbps) couplé à Intel Rapid Storage 13.1
1 Solution audio
Comparaison X79/X99
Datant de 2011, le chipset Intel X79 accuse désormais un certain retard face aux récents Z97. Cette puce ne proposait que deux ports SATA 6Gbps et l’USB 3.0 était absent. Les fabricants étaient alors dans l’obligation de faire appel à des contrôleurs tiers.
C’est donc une sérieuse avancée proposée aux nouvelles plateformes LGA2011 qui conservent les quarante lignes PCI Express tout en gagnant quatorze ports USB dont six en 3.0.
Le stockage interne gagne huit ports SATA 6Gbps et les informations concernant les cartes mères X99 disposeront elles aussi de ports M.2 (évolution du mSATA) et SATA express 10Gbps.
Concernant les processeurs Haswell-E, le principal progrès concerne le nombre de cœurs qui passe à un maximum de huit. Le TDP augmente de 130W à 140W, la capacité en mémoire cache monte à 20MB contre 15MB pour les anciens Ivy Bridge-E et le BCLK est désormais overclockable.
Enfin la gestion de la mémoire passe du standard DDR3 au DDR4 et la fréquence nominale augmente de 1866MHz à 2133MHz.
Le thunderbolt peut être qualifié de concurrent à l’USB 3.0. Cette connectique d’avant-garde connait un succès limité sur PC et pourtant son intérêt est tout indiqué. Ultra rapide, multi fonction, Thunderbolt désormais en révision 2.0 offre une bande passante de 20GB/s alors que l’USB 3.0 s’arrête à 625MB/s.
De plus Thunderbolt supporte nativement l’affichage de par sa connectique mini DisplayPort. Si la popularité est plus prononcée en environnement Mac, Intel lui donne un coup de pouce en proposant des cartes additionnelles spécifiquement développées pour les plateformes X99.
A noter également que Thunderbolt accepte jusqu’à sept périphériques sur un unique connecteur.
Enfin Intel propose en option un système de refroidissement liquide pour ses nouveaux processeurs. Il s’agit d’un kit tout en un très simple d’installation et surtout sans entretien. Il se compose d’un waterblock à installer sur le processeur et d’un radiateur surmonté d’un ventilateur. Référencé TS13X, ce dissipateur sera disponible dès 85 dollars.
Le ventilateur PWM d’un diamètre de 12 cm fonctionnera à un régime compris entre 800 RPM et 2200 RPM. Il délivrera jusqu’à 73.84 CFM, une valeur parfaitement adaptée à cet usage.
Le TS13X sera silencieux car la marque annonce seulement un maximum de 35dB et le radiateur mesure 15cm de côté. Le liquide employé est du Propylene Glycol.
Hardware
Processeur : Intel Core i7 5960X
RAM : 16GB Corsair 2133MHz
Boitier : Cooler Master Storm
Stockage SSD : Sandisk Ultra II
Stockage HDD : Seagate Barracuda 1To 7200RPM 64Mo de cache
Alimentation : Enermax Platimax 1000W
Carte graphique : AMD R9 295X2
Convertisseur SATA/USB 3.0 : ICY Box IB-111U3-Hub
Convertisseur SATA/eSATA : Akasa Elite
Software
Windows 7 X64 installé sur un HDD SATA Seagate Barracuda 1To 7200RPM 64Mo de cache connecté sur le premier port SATA 6Gbps (si disponible).
Tous les pilotes installés sont en dernière version disponible à la date du test.
Consommation électrique
Mesures effectuées à la prise électrique de la plateforme de test
CPU à fréquence stock en idle et en full (si support vga de la carte en test, seul l’IGP est présent sinon ajout d’un GPU)
CPU à fréquence OC en idle et en full (si support vga de la carte en test, seul l’IGP est présent sinon ajout d’un GPU)
Températures
Aida 64 System Stability Test 5mins fréquence stock + ventilateurs profil automatique
Benchmark CPU
Configuration par défaut: paramètres automatique.
Overclocking automatique: outil overclocking activé (si disponible).
Overclocking manuel: fréquence maximale atteignable stable le temps des benchmarks (watercooling pour les cartes mèers dédiées).
Software
SuperPI 1Mo
wPrime 1024
Cinebench
PCMark 2011
7Zip
Truecrypt
UCBench
X264 Benchmark
Champs d’applications:
Calculs intensifs
Bureautique et Multimédia
Traitement de fichiers
3D
wPrime 1024
wPrime 1024 est similaire à Super Pi mais calcule cette fois une fonction mathématique. wPrime est multi threads mais par défaut il est limité à quatre threads. Nous laissons cette configuration sans la modifier. Le résultat étant donné en secondes, le résultat le plus petit est le meilleur.
Nous avons exceptionnellement modifié la configuration de ce logiciel afin de permettre au 5960X d’exprimer tout son potentiel. Le score du 4960X est obtenu sans changement de wPrime. C’est pourquoi l’écart est si prononcé.
Avec 125 secondes, l’i7 5960X montre sans état d’âme que c’est un monstre de puissance.
UCBenchmark
UCBench ou UnRAR-Crack Benchmark comme son nom l’indique tente de retrouver le mot de passe d’un fichier archivé au format RAR. Le score donné représente le nombre de possibilités exécutées par seconde et il est capable de tirer parti des instructions liées à l’encryption intégrées dans les processeurs.
Cette fois sous UCBench, le match est équitable et l’i7 5960X est capable de s’approcher des 1700 combinaisons par seconde soit plus de 250 combinaisons par seconde que le 4960X.
ScienceMark
Ce dernier logiciel de calcul brut se spécialise dans les domaines scientifiques comme les opérations sur les matrices ou sur les molécules. Les résultats sont donnés sous forme de scores.
A ce jour, jamais un processeur grand public n’avait su dépasser les 3300 points sous ScienceMark et l’i7 5960X est imbattable avec 3343 points. Les huit coeurs de notre CPU de tests font la différence face aux six coeurs du 4960X.
Aida64
La bande passante de la mémoire gérée par l’i7 5960X en DDR4 obtient des valeurs similaires à de la DDR3 toujours cadencée à 2133MHz.
Cinebench
Cinebench est l’un des tests les plus intéressants de notre panel car il compte parmi les rares à exploiter à 100% la puissance des CPU.
C’est également une écrasante victoire de l’i7 5960X qui sait dépasser les 14 points à sa fréquence de base alors que le 4960X restait proche des 12 points. Une nouvelle fois le nombre de coeurs joue fortement sur le résultat final.
POV-Ray
POV-Ray est l’application la plus représentative en termes de rendu 2D. Le benchmark livré avec le logiciel se charge de calculer une image pré définie. Le temps pour achever le calcul est exprimé en secondes et le plus court est donc le meilleur.
Alors que le 4960X réalisait son travail en plus de 36 secondes, l’i7 5960X reste sous la barre des 30 secondes soit un écart de 7 secondes.
7Zip
7Zip est le meilleur logiciel de benchmark concernant la compression de données. Il est multi thread et ses résultats sont exprimés en MIPS (opérations par seconde).
La compression de fichier favorise prioritairement la fréquence du processeur et pourtant l’i7 5960X est capable de prendre une avance de 2500 MIPS par rapport à l’ancienne génération avec un score dépassant les 37 000 MIPS.
PassMark
PassMark est un benchmark généraliste mesurant les performances générales d’une machine. Le résultat est exprimé sous la forme de score.
Sous Passmark, l’i7 5960X est capable de dépasser les 16 000 points alors que le 4960X était déjà impressionnant avec pratiquement 14 000 points.
X264 Benchmark
X264 Benchmark encode une vidéo au célèbre format X264 très lourd en puissance de calcul. Il se déroule selon deux passes. La première analyse la vidéo et la seconde procède à l’encodage proprement dit.
Ici avec X264 Benchmark, les résultats obtenus sont époustouflants. Avec plus de 84 FPS sur la deuxième passe, l’i7 5960X compte parmi les rares processeurs à réellement nous impressioner.
Bioshock Infinite est le troisème volet d’une saga connaissant un réel succès auprès de la communauté des gamers.
Ce dernier repose sur deux résolutions: 1680×1050 et 1920×1080.
Le niveau minimal est paramétré de façon à privilégier les performances au niveau de détail. Par conséquent, toutes les options sont désactivées ou réglées au minimum.
En niveau intermédiaire, nous faisons appel au mode « High »et enfin en qualité maximale, nous employons le mode « Ultra ».
Les écarts en jeux sont plus faibles qu’en puissance de calcul pure. C’est pourquoi la R9 295X2 obtient des scores similaires sur les deux plateformes. Notre souhait était de démontrer que l’i7 5960X convient parfaitement pour les jeux.
Tomb raider 2013 à longtemps été attendu pour pouvoir enfin profiter des dernières technologies en matière de rendu 3D. Il inclut une fonctionnalité exclusive « Tress FX » dédié à la modélisation des cheveux de l’héroïne Lara Croft.
En niveau de qualité basse, tous les paramètres sont désactivés ou réduits au minimum.
En niveau intermédiaire, le niveau de qualité de texture est à 2, Tress Fx est désactivé, l’anti aliasing est configuré à 2, les ombres sont paramètrées à 1 et les réflexions ont un niveau de 1 également. La tessellation est désactivée.
En niveau élevé, toutes les options sont au maximum et activées.
Sous Tomb Raider les écarts sont un peu plus prononcés qu’avec Bioshock notamment sur le mode Xtreme ou l’i7 5960X gagne 5 FPS par rapport au 4960X.
Enfin nous pouvons intégrer dans nos tests un benchmark fiable et représentatif: Hitman Absolution.
Le niveau minimal est paramétré de façon à privilégier les performances au niveau de détail. Par conséquent, toutes les options sont désactivées ou réglées au minimum.
En niveau intermédiaire, nous faisons appel au mode « High »et enfin en qualité maximale, nous employons le mode « Ultra ».
Hitman Absolution est une exception car dans ce cas uniquement le 4960X permet d’afficher des framerates sensiblement plus élevés même si les différences sont inférieures à 3FPS.
Il est impératif de garder à l’esprit qu’un paramétrage inadapté peut entraîner une instabilité de la machine ou pire, altérer les composants. Il faut donc adapter le système de refroidissement en conséquence.
La grande nouveauté des processeurs Intel Haswell est d’intégrer un contrôleur de tension dénommé FIVR. Il est chargé d’alimenter indépendamment les coeurs, la mémoire cache, le bus Ring, et l’agent DMI.
Intel a fait appel à un tel contrôleur dans le but de maîtriser la consommation électrique et surtout d’atteindre des valeurs très basses au repos.
Si les versions Desktop 1150 des processeurs Intel Haswell nous ont laissé sur notre faim en termes d’overclocking, l’i7 5960X nous a bluffé. En deux clics de souris, notre processeur de test est passé à 4600MHz de façon totalement stable en modifiant le coefficient à 46 et la tension à 1.38V.
Faute de temps imparti, nous n’avons pas pu approfondir le sujet mais les résultats obtenus sont déjà plus que satisfaisants.
A fréquence de base l’i7 5960X reste proche des 10 secondes et il gagne pratiquement deux secondes à l’aide de notre overclocking manuel.
Le score obtenu à fréquence de base était impressionnant avec plus de 14 points et en dépassant les 18 points à 4.6GHz, l’i7 5960X prouve qu’il est exceptionnel.
Les 2500 combinaisons par seconde ne sont plus très loin pour notre i7 5960X cadencé à 4600MHz. Les gains obtenus sont de l’ordre de 30%.
L’i7 5960X confirme sous X264 Benchmark qu’il est en tout point indiqué pour les taches de calculs comme l’encodage vidéo. Avec plus de 110 FPS sur la deuxième passe de l’encodage, notre processeur de test n’en finit pas de nous surprendre.
Certaines taches de calcul peuvent être 60% plus rapide mais en moyenne, les gains sont supérieurs à 30%. L’i7 5960X a un potentiel d’overclockingg incroyable.
Nous démarrons notre série de mesures avec une surveillance de la tension du Vcore.
A fréquence de base, l’i7 5960X reste sous les 1V et il nécessite seulement de 1.38V pour être parfaitement stable à 4.6GHz.
La fréquence est partiquement stable à 4.6GHz. A de rares occasions, l’i7 5960X perd 200MHz mais ce comportement n’a que très peu d’influences sur la puissance de calcul.
A l’aide de notre ventirad Noctua NH-D15, l’i7 5960X dépasse à de rares occasions les 50°C et à 4.6GHz, il n’atteint jamais les 100°C.
A fréquence de base, le Package Power de l’i7 5960X tend vers les 50 watts et reste sous les 100 watts une fois cadencé à 4.6GHz.
Les ventilateurs du Noctua NH-D15 conservent un régime très bas à fréquence de base avec moins de 1000RPM. Evidemment à 4.6GHz, ils doivent fonctionner à leur maximum afin que l’i7 5960X reste proche des 90°C. Ces valeurs ne sont bien entendu pas recommandées pour un usage quotidien.
En dévoilant sa gamme de processeurs Haswell-E et plus particulièrement l’i7 5960X, Intel concrétise les souhaits des utilisateurs souhaitant une puissance de calcul inégalée dans la catégorie des processeurs grand public.
Jusqu’à présent, seules les plateformes serveurs très coûteuses disposaient de huit cœurs et désormais l’i7 5960X est en mesure de les rivaliser.
Les gains que nous avons pu observer à travers nos nombreuses mesures montrent clairement tout l’intérêt d’un processeur octo cores. L’exemple le plus parlant est probablement l’encodage vidéo ou l’i7 5960X est 40% plus rapide que la génération Haswell-E.
Si les résultats à fréquence de base demeurent exceptionnels, c’est sans compter sur les capacités en overclocking de l’Intel Core i7 5960X. Nous avons été stupéfaits de pouvoir atteindre 4.6 GHz en deux clics de souris.
Les performances s’envolent d’autant avec des gains atteignant aisément les 30% et ce, avec un système de refroidissement air.
Le support de la mémoire DDR4 n’apporte pas encore à ce jour de réels changements sur le plan des performances mais les fréquences augmenteront progressivement et engendreront de sérieux gains.
De plus, le chipset Intel X99 permet enfin de profiter des dernières technologies mises en œuvre sur les machines à base de Z97. Parmi les plus classiques, l’USB 3.0 est enfin supporté nativement mais surtout, l’Intel X99 est capable de gérer jusqu’à dix unités de stockage interne en SATA 6Gbps.
C’est un avantage indéniable car jusque-là, seuls les contrôleurs de stockage tiers de classe professionnels permettaient de telles configurations.
Au final avec l’i7 5960X, Intel produit un processeur exceptionnel sur tous les plans et même si son tarif proche des mille euros le destinera à peu d’élus, il apportera une satisfaction dépassant largement les attentes.
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Puissance de calcul démentielle