Test • Comparatif de 60 CPU au sein de 13 générations rouges et bleues
2017 fut une année spéciale dans le microcosme du microprocesseur pour PC de bureau, puisqu'elle a vu le retour d'AMD au premier plan avec l'intronisation de la microarchitecture Zen, pensée par Jim Keller, présent dans tous les précédents "bons coups" des rouges. Elle fait surtout suite à une décennie terrible pour le concepteur, incapable de luter efficacement face à Intel avec ses architectures Phenom puis Bulldozer. Heureusement pour le consommateur, Zen fut une réussite indéniable et la concurrence est depuis féroce ! Nous vous proposons donc un petit retour dans le passé avant de repartir sur un nouveau protocole de tests destinés aux nouveautés (Zen 5 & Arrow Lake) qui seront lancées plus tard dans l'année. Ainsi, sur les 14 générations qui se sont affrontées depuis 2017, nous avons réussi à en réunir 13, de quoi atteindre pas moins de 60 références en compétition au sein de ce dossier et ainsi jauger l'évolution du rapport de force entre Intel et AMD depuis ce tournant.
Les processeurs testés
Pour ce dossier, comme indiqué en introduction, nous avons retenu 6 générations de processeurs grand publics AMD et 7 du côté d'Intel. Nous avons également ajouté 2 générations sur la plateforme HEDT des bleus, voyons donc cela, en commençant par l'armada rouge.
L'entrée en matière se fait au travers des processeurs Ryzen 1000, lancés en 2017. Ces derniers s'appuient sur l'architecture Zen qui a signé le renouveau d'AMD côté CPU après une décennie noire. Cette dernière, couplée à un procédé de gravure en net progrès (14 nm de Samsung sous licence pour réalisation au sein de Global Foundries, l'ex entité fonderie d'AMD). Si les progrès ont été phénoménaux en comparaison des générations précédentes, la sortie quelque peu "rushée" de ces processeurs a conduit à quelques soucis en terme de gestion mémoire (corrigés depuis par mises à jour successives des AGESA) et de gestion de la fréquence. Les APU Raven Ridge lancée ultérieurement et reprenant l'architecture Zen couplée à Vega pour la partie graphique, disposeront en effet d'un Boost bien plus évolué. L'Athlon 240GE présent au sein de ce dossier utilise d'ailleurs ce die Raven Bridge castré.
Les Ryzen 2000 s'appuient de leur côté sur Zen+, qui est en fait l'adaptation de l'architecture Zen originelle sur un procédé de gravure plus abouti (GF 14 nm → 12 nm). Cela se traduit ainsi par un IPC (taux d'instructions par cycle d'horloge, indicateur de l'efficacité d'une architecture) inchangé, mais des performances en hausse au moyen de fréquences boostées. Ainsi, AMD a pu utiliser des réglages de latences plus agressifs (via l'AGESA), améliorant au passage la compatibilité mémoire, et implémentant un mécanisme de turbo plus abouti (Precision Boost 2). On peut donc considérer Zen+ comme Zen, tel qu'il aurait dû sortir si AMD l'avait pu un an plus tôt, c'est pourquoi nous avons retenu ces puces plutôt que les Ryzen 1000. Zen est le symbole du renouveau d'AMD côté CPU en 2017, après une décennie noire. À noter également que s'ils ne sont pas inclus dans notre test, les Ryzen 2200G et 2400G utilisent non pas Zen+, mais bien Zen (avec toutefois la version évoluée du turbo) couplé à un IGP (Integrated Graphics) de génération Vega à l'instar de l'Athlon 240GE.
Viennent ensuite les Ryzen 3000 en 2019, s'appuyant cette fois sur l'architecture Zen 2. Véritable évolution architecturale, avec entre autres choses une progression notable de la taille du cache L3 et du pipeline d'exécution des instructions utilisant la précision à virgule flottante. Ils introduisent également une nouvelle conception en chiplet, dissociant ainsi les dies selon l'usage et permettant de mixer les procédés de fabrication selon ces derniers, perfectionnant ainsi l'approche entamée sur les Threadripper HEDT. Ainsi, l'I/O die (CIOD) est fabriqué par GF en 12 nm, alors que celui de calcul (CCD) est fabriqué en 7 nm par TSMC. Selon les références, le processeur peut contenir un ou deux CCD, doublant ainsi potentiellement le nombre de cœurs. A l'instar des Ryzen 2000, les 3000 comprennent au sein de la gamme deux APU (3200G et 3400G), qui ne partagent pas la même "génération", puisque nous avons à faire dans leur cas au couple Zen+ / Vega, au travers d'une puce monolithique.
Les Ryzen 4000 sont une série un peu particulière commercialisée l'année suivante (2020), puisqu'il s'agit d'une génération qui n'a été que peu vendue au détail dans un premier temps, en étant prioritairement réservée aux OEM et servant principalement à réaligner la nomenclature des APU et des CPU. S'appuyant sur un die monolithique alliant CPU Zen 2 (toujours !) et iGPU Vega gravé en 7 nm par TSMC, il existe toutefois des références dont le GPU a été désactivé pour plus de micmac. Nous souhaitions par exemple intégrer le récent (2022) Ryzen 5 4500, qui constitue souvent l'entrée de gamme des rouges à l'heure actuelle, malheureusement AMD n'a pas été en mesure de nous procurer un exemplaire. Nous essaierons toutefois d'en obtenir un par d'autres moyens dans le futur.
Arrivent ensuite les Ryzen 5000 fin 2020, faisant appel cette fois à la microarchitecture Zen 3. Cette dernière, va se montrer beaucoup plus efficace dans le domaine ludique, par la fusion de tous les cœurs d'un CCD au sein d'un seul et même CCX (Core CompleX), alors qu'il en fallait 2 interconnectés par l'Infinity Fabric depuis les débuts de Zen. Les latences d'accès à des données partagées depuis le L3 sont significativement améliorées du fait de cette union, et les tâches faiblement parallélisées peuvent profiter d'un cache L3 plus important, puisque ce dernier était précédemment privé par CCX. A cela s'ajoute des progrès tant au niveau du Front-end que du Back-end, améliorant l'IPC, tandis que le procédé de fabrication reste inchangé, avec des chiplets toujours gravés respectivement en 7 et 12 nm. A noter qu'une déclinaison 3D V-Cache a été lancée 1 an 1/2 plus tard, permettant d’accroître largement la quantité de L3 embarqué, en faisant une option redoutable pour le jeu - au détriment des fréquences. Enfin, les APU de la gamme utilisent cette fois bel et bien l'architecture courante (Zen 3), mais toujours couplée à un GPU Vega, au sein d'un die monolithique gravé là aussi en 7 nm par TSMC.
Les Ryzen 6000 n'ayant pas été déclinés sur plateforme de bureau, nous passons directement à la série 7000 qui introduit Zen 4 en 2022. Si l'approche en chiplet est conservée, les procédés de gravure évoluent notablement avec du 5 nm pour les CCD et 6 nm pour le CIOD, tous deux en provenance de TSMC. A noter que l'I/O die intègre à présent un IGP RDNA 2, permettant de se passer de carte graphique pour ceux n'ayant besoin que d'affichage et potentiellement d'encodeur/décodeur vidéo. L'architecture progresse quelque peu, en particulier au niveau du Front-end afin d'améliorer l'utilisation des unités de calculs rajoutées lors du passage à Zen 3. Ainsi, les gains d'IPC sont principalement issus de la prédiction de branchements, améliorant la prise en charge du parallélisme à l'échelle des instructions... mais ce sont surtout les fréquences réalisant un bond considérable du fait de l'utilisation des nouveaux procédés de gravure, qui apportent les gains les plus significatifs en matière de performance. A l'instar de la génération 5000, des versions dotées de 3D V-Cache ont été lancées durant les mois suivants.
Enfin, les Ryzen 8000 constituent la version desktop des APU de Zen 4 lancés en 2023. Ce changement de numérotation est d'autant plus incompréhensible qu'on était enfin parvenu à une resynchronisation des architectures CPU au sein d'une génération. Seules des raisons marketing peuvent expliquer ce choix de nomenclature bien malheureux. Pour le reste, il s'agit ici de dies monolithiques (Phoenix et Phoenix 2) dont le cache L3 a été divisé par 2 et disposant un processeur graphique de génération RDNA 3. A noter que Phoenix 2 intègre des coeurs Zen 4c, versions sous cadencées mais plus denses des coeurs Zen 4 traditionnels, permettant ainsi de réduire quelque peu la surface de silicium nécessaire. Voilà pour les rouges, passons à l'armada bleue à présent.
Commençons par la mise en bouche, à savoir la génération 7 de processeurs Core, commercialisée en 2017 et s'appuyant sur Skylake-X et Kaby Lake-X. Ces versions X sont destinées à la plateforme HEDT (haut de gamme) LGA2066 et sont bien différentes. Skylake (sans X), toute nouvelle architecture d'Intel fut lancée en août 2015 sur plateforme LGA1151 puis Kaby Lake début 2017, ne changeant rien à l'architecture CPU (mais en améliorant l'IGP et la plateforme) et profitant juste de fréquences un peu plus élevées (speed bump). La déclinaison haut de gamme de Skylake (avec le X cette fois) que l'on retrouve sur les 7940X et 7900X, reprend l'architecture mainstream éponyme en gonflant les caches et remplaçant l'interconnexion entre coeurs (Ring -> Mesh) alors que Kaby Lake-X (7740X) est une copie conforme de son pendant mainstream disposant juste d'une enveloppe thermique supérieure permettant de gagner encore en fréquence.
La génération 8 (Coffee Lake) constitue en un élargissement de Skylake/Kaby Lake, passant de 4 coeurs maximum à 6. Si elle utilise toujours une plateforme LGA1151, cette dernière n'est pas rétro compatible avec la précédente. Pas de déclinaison HEDT cette fois. On passe donc très vite à la génération 9 qui reprend toujours l'architecture Skylake mais en ajoutant encore 2 coeurs supplémentaires, soit 8 en tout. A cours d'idée pour lui trouver un nom, Intel l'a nommée Coffee Lake Refresh.
On en arrive à la génération 10, qui reprend encore et toujours la microarchitecture CPU Skylake, élargit le nombre de cœurs à 10, dispose d'un IGP amélioré, de quelques failles de sécurité mitigées et d'un procédé de gravure 14 nm optimisé. Intel s'est montré plus original que refresh du refresh, ce fut donc Comet Lake. Toujours dans le cadre de cette génération 10, les références HEDT (sur plateforme LGA 2066) utilisent de leur côté la microarchitecture Cascade Lake lancée en 2019. Mais il s'agit là aussi d'un renommage d'une précédente microarchitecture, à savoir Skylake-X, intronisée sur les 7000X.
La génération suivante sur plateforme grand public est logiquement la série 11, non de code Rocket Lake lancée en 2021, et qui diffère enfin de la microarchitecture Skylake. Il ne s'agit toutefois en rien d'une nouveauté, puisque nous avons affaire ici au "rétroportage" en 14 nm de l'architecture Sunny Cove lancée en 2018 pour les puces mobiles, et utilisant la gravure 10 nm. Cette dernière étant jugée à l'époque encore trop "juste" pour le niveau de performance souhaité (comprendre la fréquence atteignable) sur les processeurs de bureau, Cypress Cove a donc vu le jour. Du changement donc, mais pas de toute dernière fraîcheur.... D'autant plus que les bleus ont revu leur version du 14 nm afin de sacrifier son efficience énergétique contre une stabilité à monter dans les tours ! Certes, cela permet de limiter la casse face aux puces rouges de même génération (à nombre équivalent de cœurs), mais au prix d'une puissance électrique démesurée.
C'est par contre bien différent avec la génération 12, intronisée à la fin de la même année 2021, Alder Lake de son petit nom et qui va cumuler les évolutions. Tout d'abord, du fait de ses progrès, le 10 nm est enfin jugé apte pour le grand bain des PC de bureau et se voit renommé Intel 7 pour l'occasion. Ensuite, Intel inaugure une conception hybride mélangeant deux types de cœurs en sont sein. Ceux dit Performance qui s'appuient sur la microarchitecture Golden Cove, évolution de Cypress Cove, et ceux Efficient animés par Gracemont, succédant à feu la série des Atom basse consommation (Intel communiquait tout de même sur des performances de l'ordre de Skylake pour ces cœurs efficients !). De quoi remettre les bleus en selle, eux qui avaient été sérieusement désarçonnés par Zen 2 et pratiquement KO face à Zen 3.
Ensuite, la génération 13 a vu le jour en 2022, et fait appel aux microarchitectures Raptor Cove et (toujours) Gracemont pour les P-Core / E-Core. En pratique, il s'agit ici d'une évolution plus qu'autre chose, mais pas sans effet. Ainsi, le cache L2 est doublé pour chaque Cluster (4 cœurs) d'E-Cores et progresse de 60 % pour chaque P-Core. À cela s'ajoute des améliorations sensibles au niveau des fréquences, par le biais d'un procédé de gravure Intel 7 raffiné et des optimisations micro-électroniques du Raptor... sans modification architecturale autre : l'art du refresh à son pinacle !
La génération 14 aurait du voir l'avènement de Meteor Lake sur plateforme de bureau, mais Intel à nouveau en proie à des soucis de mise au point de son procédé de gravure (Intel 4 ici) l'a purement et simplement annulé sur PC fixe, réservant cette nouvelle microarchitecture au portable. Hors de question pour autant de rester sans nouveauté côté bleu : ce sera donc à nouveau un speed bump de la précédente génération, avec toutefois quelques références dotées de davantage de coeurs au sein de la gamme. Voilà pour cette dernière génération de processeurs de bureau Intel, en attendant plus ou moins patiemment la prochaine.
Après cette brève mais nécessaire remise en contexte terminée, détaillons à présent les caractéristiques principales des CPU testés au sien du tableau suivant.
CPU | Micro Architecture (ou nom de code) | Fréquence Turbo max. (GHz) | Cœurs Performance | Coeurs Efficients | Threads | Cache L3 (Mo) | Canaux mémoire | Puissance max. courte durée (Watts) | Puissance max. longue durée (Watts) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ryzen 7 8700G | Zen 4 | 5,1 | 8 | - | 16 | 16 | 2 | - | 88 |
Ryzen 5 8600G | Zen 4 | 5,0 | 6 | - | 12 | 16 | 2 | - | 88 |
Ryzen 5 8500G | Zen 4 | 5,0 | 2 | 4 | 12 | 16 | 2 | - | 88 |
Ryzen 9 7950X3D | Zen 4 | 5,7 | 16 | - | 32 | 128 | 2 | - | 162 |
Ryzen 9 7950X | Zen 4 | 5,7 | 16 | - | 32 | 64 | 2 | - | 230 |
Ryzen 9 7900X | Zen 4 | 5,6 | 12 | - | 24 | 64 | 2 | - | 230 |
Ryzen 7 7800X3D | Zen 4 | 5,0 | 8 | - | 16 | 96 | 2 | - | 162 |
Ryzen 7 7700X | Zen 4 | 5,4 | 8 | - | 16 | 32 | 2 | - | 142 |
Ryzen 5 7600X | Zen 4 | 5,3 | 6 | - | 12 | 32 | 2 | - | 142 |
Ryzen 5 7500F | Zen 4 | 5,0 | 6 | - | 12 | 32 | 2 | - | 88 |
Ryzen 9 5950X | Zen 3 | 4,9 | 16 | - | 32 | 64 | 2 | - | 142 |
Ryzen 9 5900X | Zen 3 | 4,8 | 12 | - | 24 | 64 | 2 | - | 142 |
Ryzen 7 5800X3D | Zen 3 | 4,5 | 8 | - | 16 | 96 | 2 | - | 142 |
Ryzen 7 5800X | Zen 3 | 4,7 | 8 | - | 16 | 32 | 2 | - | 142 |
Ryzen 7 5700G | Zen 3 | 4,6 | 8 | - | 16 | 16 | 2 | - | 88 |
Ryzen 5 5600X | Zen 3 | 4,6 | 6 | - | 12 | 32 | 2 | - | 88 |
Ryzen 9 3950X | Zen 2 | 4,7 | 16 | - | 32 | 64 | 2 | - | 142 |
Ryzen 9 3900X | Zen 2 | 4,6 | 12 | - | 24 | 64 | 2 | - | 142 |
Ryzen 7 3800X | Zen 2 | 4,5 | 8 | - | 16 | 32 | 2 | - | 142 |
Ryzen 5 3600X | Zen 2 | 4,4 | 6 | - | 12 | 32 | 2 | - | 128 |
Ryzen 5 3400G | Zen + | 4,2 | 4 | - | 8 | 4 | 2 | - | 88 |
Ryzen 3 3300X | Zen 2 | 4,3 | 4 | - | 8 | 16 | 2 | - | 88 |
Ryzen 3 3100 | Zen 2 | 3,9 | 4 | - | 8 | 16 | 2 | - | 88 |
Ryzen 7 2700X | Zen + | 4,3 | 8 | - | 16 | 16 | 2 | - | 142 |
Ryzen 5 2600X | Zen + | 4,2 | 6 | - | 12 | 16 | 2 | - | 128 |
Ryzen 7 1800X | Zen | 4,0 | 8 | - | 16 | 16 | 2 | - | 128 |
Ryzen 5 1600X | Zen | 4,0 | 6 | - | 12 | 16 | 2 | - | 128 |
Ryzen 5 1500X | Zen | 3,7 | 4 | - | 8 | 16 | 2 | - | 65 |
Athlon 240GE | Zen | 3,5 | 2 | - | 4 | 4 | 2 | - | 47 |
Core i9-14900KS | Raptor Lake Refresh | 6,2 | 8 | 16 | 32 | 36 | 2 | 253 | 253 |
Core i9-14900K | Raptor Lake Refresh | 6,0 | 8 | 16 | 32 | 36 | 2 | 253 | 253 |
Core i7-14700K | Raptor Lake Refresh | 5,6 | 8 | 12 | 28 | 33 | 2 | 253 | 253 |
Core i5-14600K | Raptor Lake Refresh | 5,3 | 6 | 8 | 20 | 24 | 2 | 181 | 181 |
Core i5-14500 | Raptor Lake Refresh | 5,0 | 6 | 8 | 20 | 24 | 2 | 154 | 65 |
Core i5-14400F | Raptor Lake Refresh | 4,7 | 6 | 4 | 16 | 20 | 2 | 148 | 65 |
Core i3-14100F | Raptor Lake Refresh | 4,7 | 4 | - | 8 | 12 | 2 | - | 58 |
Core i9-13900KS | Raptor Lake | 6,0 | 8 | 16 | 32 | 36 | 2 | 253 | 253 |
Core i9-13900K | Raptor Lake | 5,8 | 8 | 16 | 32 | 36 | 2 | 253 | 253 |
Core i7-13700K | Raptor Lake | 5,4 | 8 | 8 | 24 | 30 | 2 | 253 | 253 |
Core i7-13700 | Raptor Lake | 5,2 | 8 | 8 | 24 | 30 | 2 | 219 | 65 |
Core i5-13600K | Raptor Lake | 5,1 | 6 | 8 | 20 | 24 | 2 | 181 | 181 |
Core i5-13400F | Raptor Lake | 4,6 | 6 | 4 | 16 | 20 | 2 | 148 | 65 |
Core i3-13100F | Raptor Lake | 4,5 | 4 | - | 8 | 12 | 2 | 89 | 58 |
Core i9-12900KS | Alder Lake | 5,5 | 8 | 8 | 24 | 30 | 2 | 241 | 241 |
Core i9-12900K | Alder Lake | 5,2 | 8 | 8 | 24 | 30 | 2 | 241 | 241 |
Core i7-12700K | Alder Lake | 5,0 | 8 | 4 | 20 | 25 | 2 | 190 | 190 |
Core i5-12600K | Alder Lake | 4,9 | 6 | 4 | 16 | 20 | 2 | 150 | 150 |
Core i5-12400F | Alder Lake | 4,4 | 6 | - | 12 | 18 | 2 | 117 | 65 |
Core i3-12100 | Alder Lake | 4,3 | 4 | - | 8 | 12 | 2 | 89 | 60 |
Pentium G7400 | Alder Lake | 3,7 | 2 | - | 4 | 6 | 2 | 46 | 46 |
Core i9-11900K | Rocket Lake | 5,3 | 8 | - | 16 | 16 | 2 | 251 | 125 |
Core i5-11600K | Rocket Lake | 4,9 | 6 | - | 12 | 12 | 2 | 251 | 125 |
Core i9-10980XE | Cascade Lake | 4,8 | 18 | - | 36 | 24,75 | 4 | 165 | 165 |
Core i9-10900K | Comet Lake | 5,3 | 10 | - | 20 | 20 | 2 | 250 | 125 |
Core i7-10700K* | Comet Lake | 5,1 | 8 | - | 16 | 16 | 2 | 229 | 125 |
Core i5-10600K | Comet Lake | 4,8 | 6 | - | 12 | 12 | 2 | 182 | 125 |
Core i9-9900K | Coffee Lake-R | 5,0 | 8 | - | 16 | 16 | 2 | 119 | 95 |
Core i9-7940X | Skylake-X | 4,4 | 14 | - | 28 | 19,25 | 4 | 165 | 165 |
Core i9-7900X | Skylake-X | 4,5 | 10 | - | 20 | 14 | 4 | 140 | 140 |
Core i7-7740X | Kaby Lake-X | 4,5 | 4 | - | 8 | 8 | 2 | 112 | 112 |
N'ayant pas de Core i7-10700K a disposition, nous avons utilisé un Core i7-10700 sur lequel nous avons poussé les limites de consommation au niveau de son grand frère. Si cela n'en fait pas un modèle K, il s'en approche beaucoup lors des tests les plus parallélisés, moins en monothread du fait de fréquences notablement plus basses dans ces conditions. C'est pourquoi vous retrouvez cette référence identifiée par une * dans nos graphiques.
Maintenant que vous savez tout ou presque sur les processeurs inclus dans ce dossier, il est temps de passer au protocole de test page suivante.
Configurations et protocole de test
Pour ce dossier, nous réutilisons le protocole de test que nous avons avons figé cette année : tout d'abord, nous utilisons la toute dernière version en date de Windows 11 (22H2), qui a eu le temps de mûrir pour expurger les bugs de jeunesse. Nous employons une GeForce RTX 4090 FE, afin de repousser très largement la limitation GPU qui pourrait empêcher de réellement différencier les processeurs les plus rapides entre eux, y compris en FHD pour certains jeux. Concernant les tests Linux, nous utilisons Ubuntu, dans sa version 22.10. D'un point de vue général, la "philosophie" de notre protocole est la suivante : faire la part belle aux applications courantes les plus gourmandes et tirant parti des puces multicœurs. Le nombre de tests réalisés est donc réduit (nous ne cherchons pas l'exhaustivité), en choisissant ceux nous semblant pertinents et surtout représentatifs des gains à attendre d'un processeur multicœurs véloce. En effet, gagner par exemple plusieurs minutes pour une tâche de rendu ou d'encodage, ne se ressent pas du tout de la même façon côté utilisateur, que de gagner par exemple une seconde pour une mise en page, mais qui pourrait pourtant impacter l'indice de performance global de manière similaire, sans que cela ne soit réellement pertinent.
Voici les applications utilisées :
- AIDA64 - 6.85.6345
- CPU-Z Test 17.01.64
- Cinebench R23.200
- 7-zip 22.01
- Stockfish 15.1
- Blender - 3.4.1
- After Effects - 23.2.1
- VEGAS Pro - 20.0.370
- DxO PhotoLab - 6.4.0
- Lightroom Classic - 12.2.1
- HandBrake - 1.6.1
- Cinema 4D 2023.1.4
- Arnold for Maya - 5.2.2.4
- Visual Studio 2022 - 17.5.2
- GCC - 12.2.0
- TensorFlow 2.12.0
- Anno 1800 - 17.1.1232159
- Cyberpunk 2077 - 1.62
- Doom Eternal - 6.66 Rev 2
- F1 2022 - 1.19.959964
- Far Cry 6 - 1.7.0
- Grand Theft Auto V - 1.0.2944.0
- HITMAN 3 - 3.150.0
- Microsoft Flight Simulator - 1.31.22.0
- Project CARS - 1.0.0.0.0724
- Total War : Warhammer III - 3.1.0
- Watch Dogs : Legion - 1.5.6
- X-Plane 12 - 12.05
Nous désactivons les différentes "optimisations" des constructeurs au sein du bios des cartes mères, afin de retrouver le comportement des CPU au plus près des spécifications de leurs concepteurs.
Pour rappel, la gestion de la limite de puissance diffère entre les 2 constructeurs. Ainsi, AMD utilise une valeur unique nommée PPT (Power Package Tracking), qui va s'appliquer systématiquement (hors overclocking). Intel de son côté, définit 2 valeurs qu'il nomme depuis Alder Lake, Maximum Turbo Power (PL2 pour Power Limit 2) et Processor Base Power (PL1).
La première citée correspond à la limite de puissance que le CPU va se voir attribué durant un laps de temps donné (Tau), avant de basculer vers la seconde, qui correspond donc à la limite de puissance à longue durée. Depuis la Gen 12, les processeurs K disposent de la même valeur dans les 2 cas. Pour les autres puces des bleus, nous fixons la valeur TAU à 56 s et les PL1 / PL2 aux spécifications d'Intel (vous retrouverez les valeurs spécifiques de chaque processeur au sein du tableau en page précédente) :
• Composants communs
Afin d'évaluer nos différents processeurs, nous avons retenu des éléments de configuration type, indépendamment de la plateforme, afin de respecter l'équité entre les différentes configurations. La carte graphique, comme indiquée précédemment, est donc la référence la plus rapide à l'heure actuelle, à savoir une GeForce RTX 4090. Les tests sont systématiquement exécutés sur un très véloce SSD Western Digital Black SN850 1 To, connecté à un port NVMe câblé en PCIe 4.0 (4 lignes). Enfin, l'alimentation est un modèle Seasonic Prime PX de 1 000 W, disposant de la certification 80+ Platinum et adapté à des configurations pouvant engloutir de nombreux Watts.
Côté mémoire, G.Skill nous a procuré des kits mémoires nous permettant de mener à bien nos tests et ceci qu'il s'agisse de DDR4 comme DDR5, adaptés à une configuration Intel (disposant d'un profil XMP) comme AMD (profil EXPO). Jetons donc un coup d'œil à cela.
- G.Skill Trident Z RGB / DDR4-3200 / 14-14-14-34
- G.Skill Flare X5 / DDR5-6000 / 30-38-38-96
- G.Skill Trident Z5 RGB / DDR5-7200 / 34-45-45-115
Concernant les fréquences de fonctionnement de la mémoire, il existe plusieurs approches possibles : soit respecter à la lettre les spécifications officielles des concepteurs, souvent très conservatrices puisque devant prendre en considération le côté exotique de certaines barrettes, soit au-delà et souvent plus en phase avec l'usage qui sera fait par de nombreux acquéreurs. Nous avons opté pour cette dernière approche, en choisissant une fréquence de fonctionnement commune (pour un même type de mémoire) entre les concurrents, puisque l'on teste ici les CPU et ce même si la capacité à gérer des fréquences mémoire élevées n'est pas identique entre plateformes.
Compte tenu de la particularité de la plateforme LGA1700 d'Intel, pouvant utiliser soit de la DDR4 soit de la DDR5, nous avons décidé (arbitrairement nous en convenons) de coupler les processeurs K à la dernière citée et les autres à la première. Cela nous a paru logique vis-à-vis des prix respectifs des composants. Toutefois, vous retrouverez 2 lignes pour le Core i5-12400F, celles incluant la mention (DDR5) vous permettant de juger l'impact de la mémoire sur ce type de processeur. Toutefois, notre carte mère ayant rendu l'âme entretemps, la Gen 14 fut entièrement testée avec de la DDR5.
• Plateforme LGA1700 (DDR5)
ASUS ROG MAXIMUS Z790 HERO (BIOS 0904) / ASUS TUF GAMING Z790 Pro WiFi (BIOS 1641)
G.SKILL Trident Z5 RGB - 2 x 16 Go @DDR5-6000 (30-38-38)
GeForce RTX 4090 FE
Samsung 980 Pro / Western Digital SN850 Black / Samsung 970 Evo Plus
Seasonic Prime PX-1000 W
Les processeurs K des Gen 12/13 ont été testés sur la Hero et toute la Gen 14 sur la TUF Gaming. Les 13400F et 13700 l'on également été sur cette dernière.
• Plateforme LGA1700 (DDR4)
MSI MAG B660M Mortar WiFi DDR4 (BIOS 7D42v1C)
G.SKILL Trident Z RGB - 2 x 16 Go @DDR4-3200 (14-14-14)
GeForce RTX 4090 FE
Samsung 980 Pro / Western Digital SN850 Black / Samsung 970 Evo Plus
Seasonic Prime PX-1000 W
Tous les processeurs non K des Gen 12 et 13 ont été testés sur cette carte mère à l'exception des 13400F/13700.
• Plateforme LGA1200
ASUS ROG MAXIMUS XIII HERO (BIOS 1701)
G.SKILL Trident Z RGB - 2 x 16 Go @DDR4-3200 (14-14-14)
GeForce RTX 4090 FE
Samsung 980 Pro / Western Digital SN850 Black / Samsung 970 Evo Plus
Seasonic Prime PX-1000 W
• Plateforme LGA1151
ASUS ROG MAXIMUS XI HERO (BIOS 2004)
G.SKILL Trident Z RGB - 2 x 16 Go @DDR4-2933 (14-14-14)
GeForce RTX 4090 FE
Samsung 980 Pro / Western Digital SN850 Black / Samsung 970 Evo Plus
Seasonic Prime PX-1000 W
Il ne nous a pas été possible de stabiliser 3200 MHz pour la DDR4 en dual channel sur cette plateforme (alors que cela ne posait pas de souci précédemment...)
• Plateforme LGA2066
Gigabyte AORUS X299 Gaming 7 (BIOS F9r)
G.SKILL Trident Z RGB - 4 x 16 Go @DDR4-3200 (14-14-14)
GeForce RTX 4090 FE
Samsung 980 Pro / Western Digital SN850 Black / Samsung 970 Evo Plus
Seasonic Prime PX-1000 W
• Plateforme AM5
ASUS ROG CROSSHAIR X670E EXTREME (BIOS 1410) / ASROCK B650 Pro RS (BIOS 2.08)
G.SKILL Flare X5 - 2 x 16 Go @DDR5-6000 (30-38-38)
GeForce RTX 4090 FE
Samsung 980 Pro / Western Digital SN850 Black / Samsung 970 Evo Plus
Seasonic Prime PX-1000 W
Les Ryzen 8000G et 7500F ont été testés sur la B650 Pro RS.
• Plateforme AM4
ASUS ROG CROSSHAIR VIII DARK HERO (BIOS 4402) / ASUS ROG Strix B450-F Gaming (BIOS 5404)
G.SKILL Trident Z RGB - 2 x 16 Go @DDR4-3200 (14-14-14)
GeForce RTX 4090 FE
Samsung 980 Pro / Western Digital SN850 Black / Samsung 970 Evo Plus
Seasonic Prime PX-1000 W
Les Ryzen 1000 et Athlon 240GE ont été testé sur la B450-F Gaming.
• Dissipateur
Le refroidissement CPU est assuré par un excellent modèle de chez Noctua : le NH-U12A, capable de concurrencer la plupart des AIO avec les processeurs mainstream modernes, et très pratique à utiliser dans le cadre de nos tests, via les kits de fixations du constructeur lui permettant de s'adapter à toutes les plateformes. La pâte thermique est également d'origine Noctua, il s'agit de la non moins excellente NT-H2.
• Logiciels
Windows 11 - Build 22621.1413
Pilotes Nvidia 531.29
Pilotes chipset AMD 5.02.19.2221
Pilotes chipset Intel 10.1.19199.8340
Nous employons Windows 11 en version Pro qui est un environnement propice à l'utilisation de toutes les capacités de nos CPU, en particulier les multicœurs massifs, qui pouvaient s'avérer quelque peu bridés par le scheduler de Windows plus anciens. Il gère également bien mieux l'affectation des processus au sein des processeurs Ryzen, ainsi que la latence au niveau des changements de fréquence. De même, l'hétérogénéité des processeurs Intel est bien mieux prise en compte. Les mises à jour ont été installées jusqu'au 11/04/2023 (hors jeux), puis bloquées pour maintenir la même configuration entre CPU. Nous rechargeons une image disque initiale à chaque changement de carte mère / microarchitecture.
• Benchmarks Linux
Acheter un CPU doté de très nombreux cœurs en 2023 n'est pas forcément exclusif à un usage ludique windowsien. Or, dans divers domaines, dont la programmation, nombreux sont les professionnels ou professionnels en devenir à s'aventurer sur l'OS manchot. Nous avons décidé pour cette nouvelle fournée de tests d'en reconduire certains sous Linux, notre image maison ayant migré sous Ubuntu, du fait d'un suivi logiciel plus régulier indispensable à la compatibilité de nos nouveaux venus. Nous nous appuyons sur la version 22.10, toutes les mises à jour jusqu'au 21/04/2023 ayant été appliquées.
Concernant les différents tests, nous avons utilisé les exécutables compilés en 64-bit (si existants) des différentes applications. Nous limitons l'usage de RAM à la même valeur entre plateformes au niveau des logiciels, afin de ne pas créer de distorsion à ce niveau, si d'aventure les capacités totales n'étaient pas identiques. Lorsque des options d'accélération GPU sont disponibles au sein des logiciels, ces dernières sont systématiquement désactivées pour se concentrer sur les prestations CPU "pures". Nous désactivons au sein des cartes mères tous les contrôleurs inutilisés (stockage, Wi-Fi, BT, etc.) ainsi que les LED ou autres artifices visuels. Tous les benchs sont reproduits entre 2 et 3 fois (selon la répétabilité du test) et le score de la meilleure de ces passes est reporté dans les graphiques, en excluant les scores faisant état d'un écart par trop "anormal".
Pour le domaine ludique, nous reportons cette fois la moyenne (5 passes) arrondie à l'entier le plus proche, mais aussi la valeur (arrondie également) du premier centile (1% Low) d'images par seconde. Nous utilisons la définition 1920x1080, qui est d'une part la plus répandue (de très (très) loin) et qui permet d'autre part de différencier les CPU entre eux, en s'affranchissant au maximum de la limitation GPU, via l'utilisation d'une carte graphique très véloce (l'objectif de ce test étant bien d'évaluer les CPU et non les GPU). C'est fini pour la description du protocole, mettons donc en action ces CPU.
Tests synthétiques
Nous débutons nos tests synthétiques par AIDA64 et ses outils de "bande passante mémoire" dans un premier temps. La configuration retenue pour les processeurs est pour rappel la suivante : 3200 MHz (14-14-14) -hormis le 9900K- pour la DDR4, côté DDR5 c'est 6000 MHz (30-38-38).
Poursuivons avec deux benchmarks synthétiques permettant une comparaison plus aisée des utilisateurs avec leur propre matériel. Le premier test est issu du mondialement célèbre CPU-Z. Nous reportons à la fois les résultats monothread et multithreads.
Le second test est le non moins célèbre Cinebench R23. et comme pour le test précédent nous reportons les résultats en ne sollicitant qu'un seul cœur puis tous.
Voilà, c'est terminé pour les benchs synthétiques, passons à présent aux tests pratiques.
Performances productives
Vous retrouverez dans le graphique suivant les résultats de nos 16 tests pratiques couvrant un large éventail d'activités.
Afin d'établir une hiérarchie rapide, nous avons calculé un indice en pondérant le résultat de chaque test précédent.
Voilà pour les tâches que l'on qualifiera de sérieuses, mais comment diable se comportent nos nouveaux venus quand il s'agit de s'adonner à des activités plus fun ? Voyons cela page suivante.
Performances ludiques
Quid des performances ludiques mesurées avec nos différents protagonistes ? A noter que le Pentium G7400 n'a pas réussi à lancer Microsoft Flight Simulator, le chargement se terminant systématiquement par un plantage. Le jeu indique toutefois lors de sa phase d'initialisation que le processeur ne respecte pas le minimum requis, ce n'est donc pas surprenant mais fait étrange, l'Athlon 240GE reprenant une configuration semblable 2C/4T et voyant apparaitre le même message, parvient tout de même à conclure le test.
Avant toute chose, rappelons que nous choisissons ici de nous positionner volontairement en situation de limitation CPU, en utilisant des scènes et réglages adaptés, le tout couplé avec une carte graphique clairement surdimensionnée pour la définition utilisée. En condition plus "réaliste", ces situations interviennent bien plus rarement et le GPU s'avère généralement limitant bien avant le CPU, lissant ainsi les écarts entre la plupart des références testées. Toutefois, ce mode opératoire permet d'évaluer nos CPU dans des situations difficiles qui pourraient survenir à l'avenir, avec la complexification croissante des jeux.
A l'instar des tests de production, nous avons réalisé également un indice pour hiérarchiser les différents processeurs selon leurs aptitude au jeu. Pour rappel, le Pentium G7400 est affligé d'un zéro pointé sur Microsoft Flight Simulator, ce qui impact son indice.
Voilà pour les performances en jeu, passons aux mesures de consommation page suivante.
Consommation, efficacité & températures
Intéressons-nous à présent au besoin énergétique des différents processeurs. Nous mesurons ici la consommation totale à la prise, mais aussi sur les lignes 12 V dédiées au CPU. Précisons que nous nous limitons à présent aux seuls connecteurs ATX 4/8 broches, pour nous concentrer exclusivement sur la puissance absorbée par les processeurs, mais ces derniers peuvent également l'être par le biais du connecteur à 24 pins. Il est toutefois difficile pour ce dernier d'isoler la puissance absorbée par les seuls CPU d'où notre choix. C'est ce qui explique certaines disparités que vous constaterez selon les plateformes au niveau de la consommation à la prise et celle que nous indiquons 12 V (au-delà de la consommation des autres éléments et des pertes dues à l'efficacité de l'alimentation). Commençons par la consommation au repos.
En charge à présent, durant la seconde passe de l'encodage H.264.
Nous croisons enfin les résultats de performance obtenus durant. l'encodage avec la puissance absorbée pour établir un indice d'efficacité énergétique.
Finissons par les températures mesurées là aussi durant l'opération d'encodage (il s'agit de la valeur de crête mesurée).
Voilà, nous en avons fini avec ce comparatif, alors que penser de l'évolution durant ces plus de 7 années passées ? En termes d'usage productif, le processeur le plus rapide de notre échantillon de tests à savoir le R9 7950X, est 14 fois plus rapide que l'Athlon 240GE (le moins rapide de l'échantillon) ce qui est vertigineux. Toutefois, la comparaison est biaisée puisque d'un côté on trouve une puce positionnée à l'entrée de gamme dés son lancement, alors qu'il s'agit de l'autre côté du vaisseau amiral d'AMD (avec la version X3D). Pour être un peu plus fairplay, on peut opposer cette fois le 7740X, qui n'est "qu'un" 7700K cadencé légèrement plus, ce dernier étant le flagship de la plateforme Kaby Lake d'Intel, lancée en Janvier 2017. Bien que moins impressionnant, l'écart reste colossal avec un rapport de plus de 5. On est loin des 10/15 % supplémentaires qui ont prévalu précédemment entre chaque génération depuis Sandy Bridge jusqu'à Kaby Lake. Cela montre donc tout l'intérêt de cette concurrence pour le progrès. On nuancera tout de même cette assertion en mettant aussi en exergue le fait que la consommation entre ces 2 références a également plus que doublée dans le même temps, et ce même si l'efficacité énergétique a elle aussi connu une progression similaire. Les derniers pourcents de performance coûtent très cher en termes de puissance électrique absorbée, il serait donc peut-être temps que les géants du microprocesseurs acceptent que 5% de moins, ce n'est pas la mort en soi. Finissons avec le côté ludique, les gains sont cette fois moindres mais loin d'être négligeables pour autant, puisque le 7800X3D est par exemple plus de deux fois plus rapide que le 7700X, tout du moins si on s'en tient au Full HD via une carte graphique démesurée pour cette définition. Dans des conditions plus "réalistes", l'écart serait encore bien moindre.
Nous remercions naturellement nos partenaires pour la mise à disposition des éléments ayant permis la réalisation de ce dossier.