Intel Core i7-5775C et Core i5-5675C : Broadwell débarque !

Introduction

Le temps est finalement venu pour Intel d’introduire ses processeurs Broadwell pour PC de bureau. Ils sont incroyablement en retard, et posent de ce seul fait la question de leur intérêt vu la proximité du lancement des Skylake, attendus à la rentrée. Il y a exactement 2 ans, Intel lançait ses Haswell. Une très bonne nouvelle pour les amateurs de mobilité. Les joueurs et les passionnés de PC regrettaient en revanche que les modèles de bureau se limitaient à l’IGP HD Graphics 4600, et pire encore, que l’overclocking ne soient plus possible sur les modèles non-K.

Certes, l’IPC (nombre d’instruction par cycle d’horloge) progressait un peu. Nous attendions mieux.

Broadwell pour bureau : enfin du changement ?

Les Core i5-5675C et Core i7-5775C sont les premiers processeurs de bureau sur socket à intégrer l’IGP le plus avancé d’Intel, l’Iris Pro 6200. Enfin ! Les deux processeurs sont au format LGA 1150 (et donc pour cartes mères série -9 après mise à jour du BIOS). Leur coefficient multiplicateur est débloqué et ils s’adressent donc aux amateurs d’overclocking.

Qu’est-ce qui coince alors ? L’arrivée de Skylake, dans quelques mois. Ce “Tock” qui introduira une nouvelle architecture basée sur le process 14 nm et s’accompagnera d’une nouvelle série de chipsets -100 à ne pas manquer (Direct Media Interface plus rapide, gestion du PCIe 3.0 depuis le PCH et overclocking plus flexible des modèles -K).

Etudions malgré tout ce que Broadwell a dans le ventre. Intel annonce tout de même un amélioration de l’IPC de 5 %. Le Core i7-5775C, bénéficiant de l’Hyperthreading, gère 8 threads simultanément, alors que le Core i5-5675C qui en est dépourvu est limité à 4.

Le contrôleur mémoire supporte la DDR3L-1600.

Du côté de l’Iri Pro 6200, Intel a plus que doublé le nombre de shaders comparativement au Core i7-4770K tout en réduisant la puissance 20W. Il s’accompagne de 128 Mo de cache L4 intégré. Intel annonce également le support de DirectX 11.2 et d’OpenGL 4.3, ajoutant qu’il est prêt pour DirectX 12 et le support d’OpenCL 2.0, d’OpenGL ES 3.1 et de Renderscript.

Configuration de test

Consommation et températures

Consommation au repos

A en juger par nos mesures, les deux processeurs ne consomment même pas 5 Watts au repos lorsque le circuit graphique intégré est désactivé. Une fois activé et sans carte graphique, la consommation reste inférieure à 6 Watts. Ce résultat est pour le moins surprenant dans la mesure où nous n’avons jamais vu de circuit graphique intégré consommer 1 Watt : les précédentes générations de processeurs chez Intel ou actuelles pour AMD affichent des valeurs beaucoup plus élevées.

Consommation en jeu

Revenons à notre benchmark GTA V : celui-ci consiste à rendre une scène particulièrement exigeante en termes de ressources (conduite d’un véhicule de nuit) grâce à la fonction d’enregistrement intégrée au jeu. Le Core i5-5675C affiche une consommation moyenne de 42 Watts, tandis que le Core i7-5775C nécessite 52 Watts dans les mêmes conditions. Les pics montrent que la consommation maximale peut aller au-delà de ces valeurs lorsque le processeur est pleinement sollicité, scénario que nous aborderons en détail un peu plus loin.

Que se passe-t-il lorsque le rendu est confié au circuit graphique intégré ? La charge exercée sur les cores x86 est moindre, ce qui a pour effet de rendre les pics de consommation moins prononcés (à partir du milieu de la scène de test). La consommation des deux processeurs est alors quasiment identique, ce qui fait sens vu que tous deux proposent la même déclinaison de l’Iris Pro : nous avons relevé à peu près 62 Watts en moyenne.

Consommation maximale

Sur ce benchmark, nous exerçons une charge maximale sur l’intégralité du processeur (Iris Pro inclus) pour voir comment la consommation évolue. Afin de rendre la lecture plus claire, chaque processeur a droit à son propre graphique : l’un comme l’autre montrent un déploiement d’efforts considérable pour ajuster la charge, régulation similaire à ce que l’on observe sur les cartes graphiques récentes.

Le Core i5-5675C grimpe à 65 Watts, soit 1 Watt de moins que le TDP annoncé par Intel. Le Core i7-5775C consomme quant à lui 74 Watts, soit presque 10 de plus que son petit frère pour deux raisons : une fréquence plus élevée ainsi que la technologie Hyper Threading permettant une meilleure utilisation des cores disponibles. Comme toujours, cette fonctionnalité apporte un gain de performances conséquent avec les programmes optimisés multithread tout en engendrant une hausse de la consommation.

Nous ferons sur la page suivante une comparaison avec les précédentes architectures d’Intel ainsi que les processeurs AMD, mais avant cela, voyons le comportement thermique de Broadwell.

Températures à pleine charge

Tous les composants du processeur (dont le circuit graphique intégré) doivent être sollicités afin de générer un cas de figure extrême. La température moyenne sur l’ensemble des cores après 30 minutes s’élève à 52°C sur le Core i5-7675C et 58°C pour le Core i7-7775C. En surface, les valeurs respectives s’établissent à 40 et 43°C. Précisons que les processeurs sont refroidis avec notre configuration habituelle ainsi qu’un kit watercooling intégré Raijintek Triton 360.

Il est difficile de comparer ces températures avec celles que génèrent les cartes graphiques, vu que la consommation de la nouvelle architecture est nettement plus faible. Si l’on prend en considération le rapport performances/consommation, Broadwell est alors capable de maintenir une température bien plus faible.

Consommation : Broadwell, la nouvelle référence ?

Un aperçu de la consommation confirme ce que nous avons observé sur la page précédente, tandis que la comparaison avec un large éventail de processeurs et APU montre l’importance des optimisations opérées par Intel.

Les modèles qui ferment la marche comme l’AMD FX-9595 (en charge) ou le FX-4350 (au repos) constituent une pièce du puzzle. Le Core i7-5960X pourrait presque passer pour un processeur basse consommation en comparaison, mais il faut se souvenir que la plupart des modèles fonctionnent à une fréquence pas loin d’être optimale, tandis que les processeurs FX haut de gamme ainsi que quelques rares références chez Intel ne proposent tout simplement pas un bon rendement y compris à fréquence d’origine.

Nous avons délibérément inclus de nombreux processeurs afin d’obtenir un panel de performances (et de consommation) exhaustif. Comme on peut le voir ci-dessous, les deux nouveaux processeurs Intel consomment nettement moins que la gamme précédente au repos, ce qui est déjà bon signe.

Broadwell établit également un nouveau standard à battre en situation de jeu avec une carte graphique. Ceci s’explique par la consommation insignifiante de l’Iris Pro : les autres circuits graphiques intégrés alourdissent la consommation sur les processeurs qui en sont pourvus.

Les deux nouveaux processeurs font bonne figure, y compris en charge lorsque l’Iris Pro est pleinement sollicité : leur consommation est inférieure à celle de leurs prédécesseurs tandis que leurs performances sont égales ou supérieures.

Les précédentes architectures Intel ainsi que les actuels CPU/APU AMD mettent Broadwell en valeur et montrent le chemin parcouru par le géant de Santa Clara. Bien que les circuits graphiques intégrés soient souvent moqués, nous avons pu voir Intel mettre l’accent sur l’allocation de ressources plus conséquentes à ces mêmes circuits graphiques, stratégie qui a vraiment payé. A en juger par nos relevés de consommation, l’équilibre auquel Intel est parvenu entre traitement CPU et GPU est un franc succès.

Iris Pro 6200 : performances en jeu

BioShock Infinite – 1920×1080 (DirectX 11)

BioShock Infinite n’est pas un jeu vraiment exigeant en termes de ressources graphiques (nous l’avons d’ailleurs sorti du protocole de test pour les GPU il y a un certain temps). Cependant, même avec des réglages modestes, les performances sont bien limitées par le circuit graphique intégré et non pas le processeur.

Ceci étant dit, nous avons tout de même été surpris par l’écart entre L’iris Pro 6200 avec ses 48 unités d’exécution d’une part et le HD Graphics 4600 du Core i7-4790K d’autre part : les performances sont plus que doublées. Notons par ailleurs que le nouveau circuit graphique intégré d’Intel affiche une avance considérable de 49 % par rapport au meilleur des APU AMD. Concrètement, les deux Broadwell permettent d’atteindre 22 (Core i7-7775C) et 21 (Core i5-7675C) ips en 1920×1080 avec réglages en Ultra. En passant sur le profil Medium, on arrive à 44 et 41 ips respectivement.

Ces résultats sont au même niveau que ceux d’une Radeon R7 250X overclockée ou d’une GeForce GTX 560 (non –TI), ce qui est assez incroyable quand on sait que l’Iris Pro ne consomme que 10 à 12 Watts.

Half-Life 2: Lost Coast – 1920×1080 (DirectX 9)

Cette démo de Valve a déjà bien pris la poussière vu son âge (10 ans en octobre prochain), mais elle constitue un cas que tout circuit graphique intégré devrait maîtriser. Nous en profitons donc pour augmenter les paramètres au maximum avec un MSAA 2x afin de décharger le processeur. Il en résulte que l’écart entre HD Graphics 4600 et Iris Pro 6200 devient béant : le plus récent des deux offre des performances trois fois supérieures à celles de son prédécesseur. Le plus performant des APU chez AMD, à savoir l’A10-7800K, est lui aussi largement distancé.

Grand Theft Auto V – comparatif entrée de gamme

Le dernier benchmark de cette page est autrement plus récent et beaucoup plus lourd à gérer. Nous avons opposé une configuration petit prix avec plusieurs cartes graphiques entrée de gamme (ou milieu de gamme plus anciennes) aux récents APU d’AMD ainsi qu’aux deux processeurs Broadwell avec Iris Pro 6200.

Nous avons également associé la GeForce GTX 750 (le plus puissant des GPU du benchmark) au Core i7-5575C afin de s’assurer qu’il n’y avait pas de goulet d’étranglement du côté processeur. Nous avons pu constater que le débit moyen d’ips n’augmentait pas beaucoup par rapport à notre configuration AMD, mais le débit minimum a connu une belle progression en passant de 23 à 45 ips.

Les résultats ci-dessous sont tout à l’avantage d’Intel : les nouveaux processeurs du géant de Santa Clara font nettement mieux qu’une Radeon R7 250 avec GDDR5 tout en consommant nettement moins. Le meilleur APU d’AMD se fait corriger : l’Iris Pro 6200 est deux fois plus performant et ce malgré sa lente connexion à la DDR3-1600 partagée.

Les APU d’AMD sont pénalisés par les performances en instructions par cycle de leur architecture CPU. L’Iris Pro 6200 est de loin le circuit graphique le plus performant que nous ayons pu voir à ce jour, même sans l’aide des cores X86 de Broadwell dont le rendement est remarquable. Il ne fait aucun doute que l’écart serait moins important si l’on testait des déclinaisons de Broadwell avec des fréquences plus modestes, mais quoi qu’il en soit, AMD est maintenant dans une position où il faut répondre.

Iris Pro 6200 : performances station de travail

AutoCAD 2015 2D et 3D

Crée par Autodesk il y a 23 ans, AutoCAD est un logiciel de dessin connu et reconnu. Nous commençons par tester les performances « 2D » avec Cadalyst 2015 : nous y mettons des guillemets vu qu’AutoCAD gère la 2D avec la même approche que bon nombre d’autres logiciels récents, c’est-à-dire via l’interface DirectX D3D. Cette manière d’implémenter la 2D mérite d’être testée dans la mesure où il n’y a pas eu d’accélération matérielle pour la 2D au travers du pilote kernel-mode depuis Windows Vista. Par ailleurs, les cartes graphiques ayant des architectures à shader unifiés n’ont plus d’unités de calcul dédiées à la 2D.

Ce benchmark constitue donc une valeur ajoutée à notre test puisque la plupart des calculs 2D sont maintenant exécutés au niveau processeur. Ceci implique donc qu’ils sont plus dépendants des ressources CPU que GPU, ce qui se vérifié dans nos résultats : les processeurs Haswell finissent en tête grâce à leur fréquence élevée.

Le constat change immédiatement dès lors que l’on passe à la 3D : Broadwell reprend les devants, tandis que les APU d’AMD n’ont plus aucun espoir compte tenu des faibles performances de leurs cores x86.

Maya 2013 (OpenGL)

La suite logicielle SPECviewperf utilise OpenGL exclusivement pour Maya, manipulant un modèle constitué de 727 500 vertices. Les performances sont limitées par les ressources graphiques étant donné que la charge CPU n’est pas franchement conséquente. Dans ce contexte, le Core i7-5770C avec Iris Pro 6200 propose 36 % de performances supplémentaires par rapport à l’AMD R7 qui équipe l’A10-7560K.

Showcase 2013 (DirectX)

Le benchmark qui suit est basé sur DirectX. Autodesk est peut être seul à avoir effectué la transition parmi les éditeurs poids lourd, mais de nombreux acteurs de moindre envergure adoptent eux aussi l’API de Microsoft. Le benchmark Showcase 2013 emploie notamment huit millions de vertices ainsi que des effets comme le shading, les ombres projetées et l’auto-ombrage.

On comprend vite à la lumière des résultats que les circuits graphiques intégrés ne sont pas franchement conseillés pour une expérience optimale. Ceci étant dit, l’Iris Pro 6200 poursuit sa domination à défaut de proposer un niveau de performances utile.

Cinebench R15 (OpenGL)

Le benchmark OpenGL intégré à Cinebench R15 s’appuie un peu plus sur le CPU, ce qui est manifeste quand on observe les résultats d’une GTX 980 sur divers processeurs. En l’absence de GPU, c’est bien entendu le circuit graphique intégré qui constitue le goulet d’étranglement.

PAO et multimédia

Adobe CC

Pour les benchmarks qui suivent, nous utilisons Photoshop, InDesign et Illustrator (tous trois inclus dans le Creative Cloud d’Adobe) ainsi que PCMark 8 Professionnal afin de générer des charges représentatives d’un large éventail de situations. Les détails de chaque benchmark sont précisés dans les tableaux ci-dessous.

Notons que le stockage ainsi que les tâches d’arrière-plan influent sur les résultats vu que les benchmarks tiennent compte du temps passé à ouvrir/fermer les programmes, ainsi que charger/sauvegarder les fichiers. De ce fait, PCMark 8 propose nativement une moyenne géométrique calculée à partir de trois boucles de test.

Adobe Photoshop (charge légère)

Adobe Photoshop (charge lourde)

Adobe InDesign

Adobe Illustrator

Les deux représentants de Broadwell s’intercalent entre les CPU Haswell dans le respect des fréquences respectives, exception faite du benchmark sous Adobe InDesign dans lequel les performances FP64 (notamment l’échelonnement de la tâche sur plusieurs threads) permettent à Broadwell d’améliorer encore un peu plus sa situation. Notons par ailleurs que les APU d’AMD se comportent bien ici, au point d’être parfois largement plus performants que les FX qui commencent à accuser leur âge.

Office

Microsoft Office 2013

Impossible de faire l’impasse sur Office dans le cadre d’une suite de tests orientée productivité. Nous laissons là encore la main à PCMark 8 Professionnal pour contrôler les charges ainsi que calculer les résultats par le biais de moyennes géométriques à partir de trois boucles de test.

Microsoft Word 2013

Microsoft Excel 2013

Microsoft PowerPoint 2013

Les deux nouveaux processeurs se comportent comme prévu compte tenu de leurs fréquences, mais on remarque aussi que le Core i5-5675C est au moins aussi performant voir plus que le Core i7-5775C sur cette série de benchmarks. Sans Hyper Threading, les deux Broadwell feraient quasiment jeu égal avec leurs équivalents Haswell, ce qui s’explique par de petits problèmes au niveau du BIOS beta ou encore le microcode d’Intel.

Rendu, encodage, compression et arithmétique

Blender

Blender dispose d’un module de rendu proposant un bon rendement, lequel utilise exclusivement le CPU, bien que le rendu de notre fichier de test soit bien plus rapide lorsque l’on utilise l’accélération GPU. L’expérience a prouvé que l’on parvient aux meilleurs résultats avec encodage CPU lorsque l’on utilise des tuiles de 16 pixels, ce qui est le cas pour ce benchmark. Les deux Broadwell proposent des résultats conformes à ceux que l’on attendait.

Cinebench R15

Basé sur Maxon Cinema 4D, ce benchmark propose un choix intéressant à savoir la possibilité de faire travailler le processeur en monothread ou en multithread. Le ratio entre les deux modes en dit long sur le rendement d’une architecture, illustrant la différence entre cores physiques, modules et implémentations multithread.

Le rapport entre performances mono- et multithread mérite que l’on s’y attarde : dans le premier cas, les performances sont les mêmes entre les deux Broadwell et comparables à celles obtenues avec Haswell. En revanche, les performances multithread sont supérieures. On en conclut donc que le rendement multi-core de Broadwell est supérieur à celui d’Haswell, tant que le BIOS et le microcode fonctionnent normalement.

Adobe Media Encoder CC

Nous utilisons ici un fichier vidéo UHD avec piste audio réalisé par nos soins. Celui-ci est au format H.264 avec une définition de 3840×2160, 25 ips, VBR progressif, une passe d’encodage ainsi qu’une piste audio AAC 320 Kb/s et 48 kHz. Parce qu’il sollicite de manière optimale tous les threads disponibles, nous nous appuyons sur le logiciel de rendu intégré. Les résultats n’ont rien de surprenant.

WinZip 19 Pro – Compression

La difficulté pour ce benchmark tient à compresser divers contenus (texte, images, fichiers multimédia, vidéos et programmes) sans générer de latences en passant d’un type de fichier à l’autre. Pour cette raison, nous copions les 3,02 Go de données vers un fichier ISO qui peut être compressé d’une traite. Précisons enfin que nous utilisons ici l’accélération CPU d’OpenCL.

SiSoftware Sandra 2015 – Arithmetic

En comparant les résultats généraux en mono- et multithread, lesquels mettent franchement l’accent sur les calculs d’entiers et calculs à virgule flottante 32/64 bits, on constate que le Core i7-5775C s’intercale entre le Core i7-4790K et le Core i7-4770K et ce malgré sa fréquence inférieure (3,3 contre 3,5 et 4 GHz respectivement).

De son côté, le Core i5-5675C parvient à devancer d’un cheveu le Core i5-4690K malgré handicap de fréquence conséquent (3,1 contre 3,4 GHz). Cependant, cet avantage n’est reproductible qu’avec des programmes effectuant énormément de calculs à virgules flottantes 64 bits. Si l’on regarde par ailleurs, Broadwell n’est pas aussi performant que l’on ne pourrait l’imaginer. A minima, les tests synthétiques sont capables de tirer de meilleures performances FP64 de Broadwell, tandis que les calculs d’entiers comme le débit FP32 ne connaissent pas de réelle amélioration par rapport à Haswell.

Du côté des performances monothread, les processeurs capables de SMT sont manifestement handicapés par cette capacité, d’où le fait que le Core i5-5675C soit parfois capable de surpasser le Core i7-5775C.

Tests station de travail

Les benchmarks qui suivent sont basés sur AutoCAD 2015, Cadalyst 2015 ainsi que trois modules de SPECviewperf 2015. Tous ont été choisis parce qu’ils représentent bien les performances CPU dans le contexte station de travail et ce malgré le fait que nous ayons utilisé une Palit GeForce GTX 980 Super JetStream OC plutôt qu’une NVIDIA Quadro/AMD FirePro.

AutoCAD 2015 2D et 3D

Etant que nous avons déjà expliqué pourquoi et comment nous utilisons AutoCAD plus tôt, rapellons simplement le fait que le processeur joue un rôle assez important en matière d’accélération 2D vu que ce type d’accélération n’est plus gérée par le GPU depuis Windows Vista. Ni le pilote ni l’architecture à shaders unifiés ne proposent cette fonctionnalité.

En conséquence, la hiérarchie ci-dessous est uniquement déterminée par les performances CPU.

Une fois encore, le plus modeste des deux processeurs Broadwell finit en tête du benchmark 3D qui suit. Précisons cependant que la tendance s’inverse dès lors que l’on désactive l’Hyper Threading.

Maya 2013

La suite de tests s’enrichit avec un programme actuel et largement utilisé, à savoir Maya 2013 d’Autodesk. Viewport 2.0 n’est pas utilisé pour déterminer les résultats puisqu’il s’appuie sur DirectX. En clair, l’intégralité de ce benchmark s’appuie sur OpenGL. Nous utilisons les modes de rendu ombré, l’occlusion ambiante, l’antialiasing multisample et enfin la transparence pour ce benchmark, tout en sachant que le modèle est constitué de 727 500 vertices.

Showcase 2013

Le benchmark qui suit est basé sur DirectX. Autodesk est peut être seul à avoir effectué la transition parmi les éditeurs poids lourd, mais de nombreux acteurs de moindre envergure adoptent eux aussi l’API de Microsoft. Le benchmark Showcase 2013 emploie notamment huit millions de vertices ainsi que des effets comme le shading, les ombres projetées et l’auto-ombrage. Au final, tout dépend de la fréquence des processeurs sur ce benchmark.

SolidWorks 2013 SP1

Les différents modèles utilisés pour nos tests sous SolidWorks 2013 vont de 2,1 à 21 millions de vertices. Les sous-tests font appel aux nombreux modes de rendu proposés par le logiciel, parmi lesquels mode ombré, ombré avec arrêtes, occlusion ambiante, shaders et luminosité de l’environnement. Par rapport à SPECapc pour WolidWorks 2013, le test CPU disparait, le nombre de modèles est moins important et nous ajoutons un benchmark avec effets parallax.

Conclusion

Avec une fréquence plus faible, moins de cache L3 et un TDP de 65W, les deux nouveaux processeurs Broadwell ne sont pas destinés à remplacer les processeurs Haswell actuels. La vraie nouveauté de ce lancement est plutôt à chercher du côté de l’IGP Iris Pro 6200, qui surpasse largement tout ce qu’Intel a proposé jusque-là sur l’interface LGA 1150. Le process 14 nm donne à Intel un avantage clair qui se matérialise par 4 cores IA suffisamment rapides pour la majorité des applications actuelles et un nouvel IGP plus rapide que bon nombre de cartes graphiques d’entrée de gamme, et ce malgré un TDP de 65W !

L’architecture Broadwell augmente l’IPC (nombre d’instructions par cycle d’horloge), révolutionne l’IGP, rajoute 128 Mo de cache L4 et améliore le rendement énergétique. Il ne nous manque plus qu’une telle architecture associée à un quota de 84-88W de TDP !

Même si le Core i5-5675C et le i7-5775C ne sont donc pas particulièrement intéressants à l’heure actuelle, nous sommes malgré tout satisfaits qu’Intel nous ait entendu. Il y a deux ans, nous lui demandions des processeurs matérialisant les progrès du constructeur sur les IGP et dont les performances ne les limiteraient pas à l’entrée de gamme. Ces deux processeurs en sont relativement proches. Ils sont juste victimes d’un timing malheureux.