Comment bien choisir ses composants : le processeur ?
Dans la première partie de ce guide, nous avons abordé les cartes mères. Le sujet de cette seconde partie se concentre sur les processeurs.
Le processeur
Le CPU, (Central Processing Unit ou Unité Centrale de Traitement), le processeur, est le cerveau de l’ordinateur. Il ne sert qu’à exécuter des instructions permettant de manipuler des informations numériques qui sont codées sous la forme binaire de 1 et de 0.
Le premier microprocesseur fût l’Intel 4004 créé en 1971.
Thomas Nguyen, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Les type de processeurs
Il existe 3 types de processeurs :
- PGA : Pin Grid Array. Les pins du processeur s’insèrent dans les minuscules trous du socket.
- LGA : Land Grid Array. Processeur du type BGA, le plus souvent Intel, est recouvert de pastilles et repose sur les ressorts du socket côté carte mère.
Eric Gaba (Sting – fr:Sting), CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
- BGA : Ball Grid Array. Le processeur est directement soudé à la carte mère via des billes entre celle-ci et le processeur.
Le GPU de votre carte graphique ou toutes puces mémoire soudées à la barrette ou un SSD sont également du type BGA. Vous avez probablement entendu, un jour ou l’autre, les problèmes de soudure rencontrés sur certaines générations de cartes graphiques.
Ce qui caractérise un CPU
Le Die (circuit intégré)
En électronique, un die (de l’anglais) est un petit morceau rectangulaire résultant de la découpe d’un wafer sur lequel un circuit intégré a été fabriqué. Par extension, « die » désigne le circuit intégré lui-même sans son boîtier, et il est synonyme de puce électronique. Wikipédia
L’IHS (Integrated heat spreader)
Eric Gaba, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Un Integrated Heat Spreader (souvent abrégé IHS, littéralement « dissipateur thermique intégré ») est la protection recouvrant certains microprocesseurs et ayant pour fonction de procurer à ceux-ci une plus grande surface de diffusion de la chaleur qu’ils émettent, et ainsi de permettre un refroidissement plus efficace. Le contact entre l’IHS et le die du microprocesseur est souvent assuré par de la pâte thermique, mais l’IHS est parfois directement soudé au die à l’aide d’un conducteur thermique solide, comme c’est le cas de certains microprocesseurs en socket LGA (socket Intel LGA 775 par exemple). Wikipédia
La fréquence
La fréquence, exprimée en hertz, aujourd’hui en GHz, est le nombre d’instructions exécutées par seconde, soit la puissance de calcul. Un processeur de 3 GHz réalise trois milliards d’opérations à la seconde.
Bien évidemment, la fréquence ne fait pas tout. À fréquence égale, un processeur d’il y a quelques années était bien moins puissant qu’eux ceux des dernières générations.
Les cœurs d’exécution
single-core : un cœur, core en anglais, est en quelques sorts un moteur qui ne peut traiter qu’une instruction à la fois.
Muli-core : les processeurs multicœurs ont capacité de traiter plus d’instruction, une par cœur. Ce qui décuple la puissance brute. C’est comme ci, on avait de multiples processeurs sur une carte mère.
L’avantage d’ajouter des cœurs supplémentaires est de pouvoir effectuer plusieurs tâches ou instructions sans ralentissement.
Les cœurs hautes performances et efficient-cores
À une certaine époque, tous les cœurs avaient le même principe de fonctionnement dédié à la performance d’exécution des instructions. Ce qui n’est pas forcément pertinent. C’est pour cette raison que l’on retrouve dorénavant des cores dites efficients.
Les cœurs hautes performances : sont physiquement les plus grands, ils sont, comme leur nom l’indique, dédiés à la performance brute.
- Les efficients-cores : cœurs plus petits et conçus pour maximiser l’efficacité du processeur de la performance par watt.
L’Hyper-Threading
L’Hyper-Threading est une technologie de certains microprocesseurs Intel. Elle permet à un seul microprocesseur de se comporter comme deux microprocesseurs distincts vis-à-vis du système d’exploitation et des applications qui l’utilisent. C’est une fonction de l’architecture du processeur IA-32 d’Intel. LeMagIT
Actuellement, la plupart, si ce n’est presque tous les processeurs, proposent cette technologie. Chez Intel, appelée HT, pour AMD, SMT (stimulation magnétique transcrânienne).
La mémoire cache ou antémémoire processeur
Un cache de processeur est une antémémoire matérielle utilisée par l’unité centrale de traitement (CPU) d’un ordinateur pour réduire le coût moyen (temps ou énergie) de l’accès aux données de la mémoire principale. Un cache de processeur est une mémoire plus petite et plus rapide, située au plus près d’une unité centrale de traitement (ou d’un cœur de microprocesseur), qui stocke des copies des données à partir d’emplacements de la mémoire principale qui sont fréquemment utilisés avant leurs transmissions aux registres du processeur. La plupart des CPU ont différents caches indépendants, y compris des caches d’instructions et de données, où le cache de données est généralement organisé comme une hiérarchie de plusieurs niveaux d’antémémoire (L1, L2, L3, L4, etc.). Les caches de processeur font partie de la mémoire centrale tout comme les registres de processeur et la mémoire principale, ils sont essentiels au fonctionnement de l’ordinateur. Wikipédia
Généralement, les processeurs actuels proposent trois niveaux de cache, 1, L2, L3.
- La mémoire cache de niveau 1, L1 : est hautement rapide et de petite capacité de stockage. Elle est incorporée directement dans le processeur.
- La mémoire cache de niveau 2, L2 : a une plus grande capacité que celle de niveau 1.
- La mémoire cache de niveau 3, L3 : est une mémoire dédiée dont le but est d’améliorer les performances des mémoires L1 et L2. Elle est beaucoup plus lente que ces dernières et offre un espace de stockage bien plis élevé.
Les instructions intégrées dans nos processeurs
Le jeu d’instructions est l’ensemble des instructions-machine qu’un processeur d’ordinateur peut exécuter. Ces instructions-machines permettent d’effectuer des opérations élémentaires (addition, ET logique…) ou plus complexes (division, passage en mode basse consommation…). Le jeu d’instructions définit quelles sont les instructions supportées par le processeur. Le jeu d’instructions précise aussi quels sont les registres du processeur manipulables par le programmeur (les registres architecturaux). Wikipédia
Avec processeur graphique intégré
Tous les processeurs n’intègrent pas forcément un GPU. Leur avantage est de pouvoir se passer de l’achat d’une carte graphique selon son usage, les PC de bureautique, multimédia (audio/vidéo), NAS. Mais comment reconnaitre les bons modèles ?
- Intel : l’absence de partie graphique est spécifiée par la présence d’un F dans la dénomination du modèle – Intel Core i5-14400F.
- AMD : du côté des rouges, un G en fin de nomenclature – AMD Ryzen 7 5700G.
Pour un gamer, où la puissance est primordiale pour exécuter les jeux dans de donnes conditions, l’ajour d’un GPU dédié est une évidence.
Peut-on tout de même arriver à jouer aux jeux peu gourmands avec une solution graphique intégrée ? Oui, à condition de ne pas pousser les options vidéo, de choisir AMD bien plus performant dans ce domaine. Toutefois, n’attendez-vous pas à des performances de folie. De plus, elle vous limitera en RAM, contrairement au GPU dédié qui embarque leurs propres puces mémoire.
L’autre point à prendre en compte est la capacité de la partie graphique à décoder et à encoder divers formats vidéos (h264, h265, vp9, AV1).
L’overclocking
La technique de l’overclocking consiste à augmenter les performances en modifiant certains des paramètres du CPU ou de la RAM, telle que la fréquence, le FSB, la tension, etc.
Pour cela, il est impératif que le fabricant l’autorise. Autrement dit, que le CPU soit débloqué au niveau du multiplicateur. Chez Intel, les processeurs désignés par la lettre K, quant à AMD, elle n’oppose aucune restriction. Ce qui signifie que tous ses processeurs sont en théorie overclockable.
AMD ou Intel, quelle marque choisir ?
Au moment où j’écris cet article, il n’y a pas de bonne ou mauvaise marque. Il est important de se renseigner sur ses besoins, du rapport prix/performance.
Intel est moins généreux, mais plus compatible dans la mesure où il est le leader. En revanche, il est peu généreux sur la longévité de la compatibilité des nouvelles générations, 2 générations, pas plus par carte mère (gen 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, etc).
AMD donne une évolution plus poussée avec au moins 3 générations, voire plus sans devoir changer la carte mère. Offre une meilleure une intégration GPU au sein de ses processeurs.
