L'architecture interne du processeur I7

Sorti en 2008, l'I7 est un processeur informatique quadri-core pour applications bureautiques mais aussi serveur avec des caractéristiques spécifiques par rapport à ses prédécesseurs. Il est basé sur une toute nouvelle architecture, le Nehalem et accepte les modes 32 et 64 bits suivant les instruction EM64T d'Intel (équivalentes aux AMD64 ISA d'AMD) comme les Core2 Duo.

Première particularité, l'I7 intègre directement le contrôleur mémoire (comme les Athlon 64 et Phénom depuis 2004) mais sur 3 canaux. Il gère la mémoire RAM de type DDR3 jusque 1066 Mhz (soit 6 barettes de mémoires). Ceci réduit les temps de latence des accès mémoire puisqu'il n'y a plus le Northbridge comme intermédiaire. Le socket est donc nouveau (LGA1366) avec un nouveau système de fixation du ventillateur.

La deuxième particularité vient de la gestion des 4 cores intégrés dans le microprocesseur. Dans les Core 2 Duo, la fréquence d'horloge est identique pour tous les coeurs présents. Ces nouveaux modèles permettent de gérer les fréquences de chaque Core individuellement, y compris d'overclocker un ou plusieurs core pendant un faible délai si les autres ne travaillent pas ou moins. C'est le mode Turbo découlant de l'IDA utilisé dans quelques modèles pour PC portables.

La troisième caractéristique est lié à la gestion des caches. Dans un Intel Core, les deux processeurs sont finalement simplement accolés entre-eux comme dans le schémas ci contre avec des caches L2 bien définis. Au contraire, l'I7 gère les 4 comme un même ensemble.

On retrouve pour chaque processeur un cache L1 de 32 KB pour les instructions et de 32 KB pour les données (identique au Core 2 Duo), un cache L2 intégré dans chaque Core de 256 KB, mais surtout un cache partagé de 8 MB soit en gros 2 MB par core. Les caches L1 et L2 sont également copiés dans ce cache L3 pour permettre un réel partage des informations. Ceci permet également le partage des données dans les différents cache entre tous les coeurs de l'I7.

La quatrième caractéristique est liée à un nouveau bus, le QPI (QuickPath Interconnect) similaire à l'hyper-transport d'AMD qui gère les communications externes vers le northbridge mais peut-être aussi le multiprocesseur dans des développements futurs. Ce nouveau bus relie le microprocesseur au Northbridge avec prêt de 4,8 giga de transferts par secondes au total via un bus de 20 canaux bidirectionnels, soit un taux de transfert effectif de 4,8 X 20 / 8= 12 GB/s (une version à 6,4 Giga transferts - GT/s - est annoncée).

Ca pourrait être tout mais l'Intel Core 7 intègre bien d'autres surprises comme la virtualisation intégrée VT-X (lié à VM), nécessaire à de futures applications mais surtout le retour de l'Hyper-Threading implantée dans les derniers Pentium IV puis supprimée dans les Intel Core qui utilisaient finalement une architecture améliorée d'un Pentium III, donc difficile à modifier. L'hyper-Threading permet de gérer deux processeurs logiques dans un même coeur permettant de gagner (si l'application est conçue pour) jusqu'à 30 % de performances.

Au niveau du chipset, seul le X58 d'Intel est actuellement sur le marché. La technologie SLI peut-être implantée sur les cartes mères puisque le chipset acepte 2 canaux de 16 ports PCI-express en mode 2.0 (plus 6 ports sur le Southbridge (l'ICH10 chez Intel dans ce cas)).

Les trois premières versions sont:

• i7-950, fréquence de 3,06 Ghz, mémoire cache L3 de 8 MB avec un QDI de 4,8 GT/s
• i7-940, fréquence de 2,93 Ghz, cache L3 de 8 MB et QDI avec un taux de transfert de 4,8 GT/s
• i7-920 identique mais avec une fréquence de 2,66 Ghz.
• i7-960 avec une fréquence de 3,2 Ghz (10-2009)

et dans la série Extrem Edition (juin 2009), la vitesse du bus de transfert est augmentée pour passer de 4,8 Giga transactions par secondes à 6,4.

• i7-975 avec une fréquence de 3.33 GHz mais surtout un GTS qui passe à 6,4
• i7-965, identique mais avec une fréquence de 3,2 GHz

Viennent ensuite, en même temps que la sortie de l'I5 en septembre 2009 et utilisant le socket LGA1156 et le chipset P55 (donc quelques limitations puisqu'il utilise en fait le "vieux" bus DMI vers le pseudo southbridge qui est le P55) mais aussi des possibilités de turbo modifiées: donc moins performants

• Série 860 avec une fréquence de 2,8 Ghz
• Série 870 à 2,93 Mhz.

Seul défaut, son prix ....

Autres processeurs Intel: 4004 - 286 - 486 - Pentium (MMX, II, III, IV), G620

Dédiés serveurs: Pentium Pro, XEON et Itanium.

Dédiés portables B940, Pentium 6200

Dernière mise à jour, le 21/01/2021