Test : Coffee Lake Core i7-8700K et 8700, la bombe d’Intel

Intro : une « réévolution » !

Les premiers processeurs quadricoeurs grand public d’Intel remontent à 2006, avec les Core 2 Quad, et même si les processeurs hexa-coeurs ont fait leur apparition quatre ans plus tard sur le marché très haut de gamme, le grand public va rester bloqué à quatre cœurs maximum pendant une décennie encore.

L’ère Coffee Lake débute donc avec le plus grand changement depuis une dizaine d’année chez Intel : le passage à six cœurs pour ses produits grand public, que ce soit sur les Core i3, Core i5 ou Core i7. Bien qu’il y ait d’autres nouveautés, comme des performances mémoire améliorées ou une meilleure granularité des options d’overclocking, ce sont ces deux cœurs supplémentaires qui vont permettre à Intel de répondre aux assauts des Ryzen d’AMD.

Une évolution motivée par Ryzen ?

Bien sûr, le lancement avancé des Coffee Lake ressemble à s’y méprendre à une réponse directe à la concurrence, mais en réalité il faudrait plutôt chercher la raison du choix de cette date du côté du retard pris par la gravure en 10 nm.

L’année dernière, Intel a annoncé une nouvelle cadence de sortie de ses processeurs, abandonnant le tick-tock historique en vigueur depuis des années au profit d’une feuille de route en trois étapes avec des transistors gravés plus finement à chaque troisième génération. Mais le procédé en 14nm++ est déjà la quatrième génération d’une même finesse de gravure depuis le lancement de Broadwell en 2014 !

Si l’on était encore à l’époque du tick-tock, il faudrait également parler aujourd’hui d’une nouvelle architecture. Mais Coffee Lake reprend le même design que Skylake, comme Kaby Lake avant lui. Nous avons également droit au même moteur graphique utilisé pour la génération précédente : Coffee Lake est donc clairement une mise à jour plutôt qu’une révolution… Mais quelle mise à jour !

L’ajout de deux cœurs supplémentaires n’est pas non plus trivial : Intel indique que Coffee Lake améliore les performances jusqu’à +25% en jeu, et jusqu’à +45% dans des tâches lourdement multi-threadées. Avec des tarifs équivalents à ceux de Kaby Lake, ces nouveaux processeurs semblent donc plus intéressants.

Comme si le portefeuille de produits d’Intel n’était pas déjà assez confus, voici que la huitième génération de processeurs Core se sépare en trois architectures : Kaby Lake-R (refresh) en 14nm+, Coffee Lake en 14 nm++ et Cannon Lake (10nm) qui devrait voir le jour l’année prochaine.

Les Coffee Lake en détail

Le Core i7-8700K est le porte-drapeau de cette génération de CPU, avec six cœurs hyper-threadés. C’est déjà une amélioration importante par rapport aux 4C/8T maximum de Kaby Lake. Ce processeur affiche également la fréquence de fonctionnement la plus élevée chez Intel, avec jusqu’à 4,7 GHz via Turbo Boost. Le Core i7-8700K sacrifie toutefois quelque 500 MHz sur sa fréquence de base (3,7 GHz) par rapport à celle du Core i7-7700K, afin de compenser la hausse de la consommation et de chaleur due à sa configuration 6C/12T.

Ce CPU utilise un procédé de gravure en 14nm++, qui, selon Intel, améliore les performances de 26% par rapport au 14nm d’origine, tout en réduisant les courants de fuite de 52%. Ces améliorations autorisent une augmentation de la fréquence Turbo Boost et une réduction de la consommation, indispensable pour loger deux cœurs supplémentaires. Le TDP atteint 95W, ce qui n’est que 4% plus élevé que celui du Core i7-7700K. Et comme nous l’avons vu, la technologie Turbo Boost autorise le CPU à fonctionner au delà de son TDP tant que la puissance, l’intensité du courant et la température restent en dessous des limites fixées. Comme vous l’imaginez, les deux cœurs supplémentaires vont avoir leur mot à dire.

La fréquence Turbo Boost de 4,7 GHz devrait améliorer les performances dans les applications single-threadées. Mais le Core i7-8700K possède également des paliers agressifs en multi-coeurs qui vont l’aider dans les tâches multi-threadées. En revanche, en raison de l’utilisation de l’architecture Skylake, nous ne nous attendons pas à une amélioration de l’IPC. Tous les gains de performances vont donc venir de la fréquence et du nombre de cœurs.

Intel a aussi ajouté 50% de cœurs en plus à sa famille Core i5, et a doublé le nombre de cœurs de ses processeurs Core i3. Il a en revanche supprimé l’Hyper-Threading de ces derniers. Ce n’est toutefois pas si mal, et on s’attend à ce que les joueurs apprécient de passer d’une plateforme dual-cœur avec HT à une quad-cœur abordable.

Les Core i5 et i7 supporte également la mémoire DDR4-2666 là où Kaby Lake ne supporte officiellement que jusqu’à la DDR4-2400. Les Core i3 restent en revanche limités à la DDR4-2400. Intel essaie peut-être de segmenter son offre de la sorte, à moins que les Core i3 ne soient en réalité que des Kaby-Lake quad-cœur transposés sur le process de gravure 14nm++.

Hélas, Intel ne propose toujours pas le Turbo Boost sur ses Core i3. On peut donc s’attendre à une légère baisse des performances avec les applications faiblement multi-threadées à cause de la fréquence plus faible de Coffee Lake. Mais en échange, vous avez deux fois plus de cœurs. Des cœurs physiques sont toujours préférables à des cœurs logiques, les nouveaux Core i3 devraient donc en toute logique se placer devant les anciens dans nos tests.

Comme prévu, la majorité des modèles embarquent 2 Mo de cache L2 et 256 Ko de cache L3 par cœur. A cause des cœurs supplémentaires, Coffee Lake embarque forcement plus de cache que Kaby Lake, avec comme seule exception le Core i3-8100 qui n’est doté que de 6 Mo de cache L3.

La connectivité PCIe reste inchangée, avec toujours 16 lignes de troisième génération par processeur. Intel ne manque toutefois pas de nous rappeler qu’il propose jusqu’à 40 lignes lorsque l’on ajoute les 24 lignes du hub.

Vous aurez besoin d’une carte mère Z370 pour faire fonctionner un Coffee Lake : les chipsets 200-Series ne sont pas compatibles. Et s’il fallait encore une preuve de l’avancement de la date de lancement, les chipsets B et H Series – plus abordables – ne seront pas prêts avant l’année prochaine. Une carte mère haut de gamme avec un chipset Z-Series n’est pas un problème en soi pour les modèles avec coefficient multiplicateur débloqué, mais c’est en revanche peut être « un peu trop » pour les autres.

Moins cher ou pas ?

Nous utilisons le prix unitaire par quantité de 1000 comme base de comparaison avec Kaby Lake, et le prix public conseillé par AMD pour les Ryzen équivalents. On peut s’attendre à des tarifs grand public un peu plus élevés du côté d’Intel, tandis que les puces d’AMD sont souvent affichées sous le prix public conseillé.

Intel ajoute quelque 20 dollars au Coffee Lake K par rapport à leurs équivalents Kaby Lake. Au final, toutefois, le prix par cœur est plus faible. Encore une fois, Intel a retiré l’Hyper-Threading de ses Core i3, le prix par thread reste donc inchangé. A l’exception du Ryzen 3, l’offre d’AMD est plus avantageuse, en particulier grâce au SMT de ses Ryzen 5.

Côté overclocking

La marge d’overclocking est l’un des principaux avantages d’Intel par rapport aux Ryzen. Intel ajoute le support de l’overclocking par cœur sur Coffee Lake, mais ne propose pas de tension par cœur ou de contrôle P-state. Il ajoute également les modifications des timings mémoire sans redémarrage, ainsi que des multiplicateur mémoire jusqu’à 8400 MT/s : plus besoin d’ajuster la fréquence BCLK pour régler finement la mémoire. Enfin, Coffee Lake améliore la granularité des ratios GT et Ring PLL Trim.

Le constructeur a apporté quelques optimisations à l’IHS qui devraient être utiles lors d’un overclocking. Intel persiste toutefois à utiliser une pâte thermique entre le die et l’IHS, plutôt qu’une soudure.

Entre Kaby Lake, Skylake-X et Kaby Lake-Refresh, on ne peut pas reprocher à Intel de s’être reposé cette année, sans oublier les nouveaux Pentium et Celeron qui arrivent l’année prochaine. Bref, nous sommes impatients de tester ce que le constructeur présente comme son meilleur processeur pour joueurs à ce jour.

Chipset Z370 et circuit graphique

Une incompatibilité nécessaire ?

Dommage pour les fans d’Intel : vous ne pouvez pas acheter la plus grosse mise à jour processeur d’Intel de la décennie pour placer la puce sur votre rutilante carte mère Z270, achetée il y a huit mois (au plus tôt !). Il faudra acheter une nouvelle carte mère Z370, dont le socket reste pourtant physiquement un Socket 1151. De même, impossible de mettre un Skylake ou un Kaby Lake sur une Z370…

Intel fait plus d’argent en vendant des processeurs que des chipsets, il serait donc opportun d’organiser de telles compatibilité. Mais la justification d’Intel est plutôt béton cette fois : il faut organiser un nouveau routage mémoire pour gérer la DDR4-2666, et surtout améliorer l’apport en énergie pour gérer les 6 cœurs du CPU. Cette alimentation a aussi été améliorée pour l’overclocking.

Selon nos sources, cette nouvelle alimentation se réserve 20 broches de plus sous le CPU, aussi pour améliorer l’alimentation du circuit graphique. D’autres changements touchent les fonctions de certaines autres broches. Voilà de quoi nous faire admettre que l’incompatibilité entre génération, est, cette fois, bien justifiée chez Intel, pas artificielle.

Reste que chez AMD, le socket AM4 va durer jusqu’en 2020…

Le chipset Z370

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On aura droit au même nombre de 16 lignes PCIe câblées sur le CPU, mais Intel offre jusqu’à 40 lignes sur toute la plateforme, soit 24 de plus qu’avec le chipset Z270. Évidemment, ces 24 lignes s’agrègent derrière le bus DMI 3.0 qui relie le chipset au processeur, un bus similaire à une connexion PCIE 3.0 4x. De quoi faire un goulot d’étranglement significatif entre tous les périphériques connectés, s’il y a du SSD NVMe parmi eux.

Le chipset Z370 est gravé en 22 nm pour une enveloppe thermique de 6 W identique au chipset Z270. Ces caractéristiques sont assez similaires : 10 USB 2.0, 14 USB 3.0, 6 ports SATA-III, avec l’ajout du Thunderbolt 3 (sans plus de détail pour l’instant), sans oublier la compatibilité Optane.

Côté mémoire, le CPU gère deux canaux avec deux barrettes par canal, pour un maximum de 64 Go de mémoire, sans support de la correction d’erreur ECC. Notez qu’AMD permet de gérer l’ECC sur ses dernières plateformes, sous forme d’une option à activer pour le fabricant.

Nous n’avons pas encore de détail sur les futures cartes mères en gamme B- et H-, moins chères, et prévue pour le début de l’année prochaine.

Intel UHD Graphics 630

Malgré la présence de deux cœurs supplémentaire, Intel ne sacrifie pas le circuit graphique du CPU, utilisé par 60 % du marché du marché actuellement, faisant d’Intel le plus gros vendeur de GPU au monde !

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Cet IGP Intel UHD Graphics 630 garde ses trois groupes de 8 EU (Execution Units), soit 24 EU au total ici dans sa configuration GT2. Intel a augmenté sa fréquence maximale de 50 MHz par rapport à Kaby Lake. Le département marketing a posé sa touche en intégrant l’Ultra-HD : UHD Graphics, pour souligner son support des dernières technologies d’affichage (décodage VP8, AVC, HECV 10 bits, VP9 10 bits, encodage HEVC 10 bits et VP9 8 bits, sans oublier le HDR et le large gamut.

Méthode de test

Pour tester les deux processeurs, MSI nous a fourni une des ses cartes mères les plus haut de gamme : la Z370 Gaming Pro Carbon AC. Toutes ses caractéristiques sont disponibles sur cette page du site du fabricant.

Notez que depuis l’option existe sur les cartes mères de plusieurs fabricants, nous désactivons toujours le mode “Enhanced multicore”, qui consiste à overclocker artificiellement le processeur en charge (tenir la fréquence Boost prévue initialement pour un seul coeur, sur tous les coeurs du CPU en pleine charge). Cette option est désactivée pour tous nos tests : performances, consommation, température.

Système de test

Nos tests sont effectués dans nos laboratoires américains et allemand. Le premier se charge des tests de performances en jeu, le second des performances applicatives et en station de travail, ainsi que tous les tests de température, consommation, overclocking et rendement. Les deux plateformes de tests sont rigoureusement identiques.

VRMark et 3DMark

AotS: Escalation et Civilization VI

Ashes of the Singularity: Escalation

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Ashes of the Singularity est particulièrement représentatif d’un jeu hautement parallélisé, favorisant donc le Core i7-7800X. Le dernier bébé d’Intel passe toutefois devant tout le monde, que ce soit à sa fréquence de base ou overclocké. L’augmentation des performances n’est hélas pas linéaires puisque les 50% de cœurs supplémentaires ne se traduisent que par 14% de performances en plus – à fréquence de base – par rapport au Core i7-7700K. Le bond en avant est toute de même suffisant pour que le 8700K passe devant le Ryzen 7 1800X.

Civilization VI AI Test

Le test Civilization VI AI mesure les performances dans un jeu de stratégie par tour, et a tendance à privilégier les fréquences élevées ainsi que les coeurs physiques. Les fréquences Turbo du Core i7-8700K offrent de très bons résultats, alors qu’il ne dépasse que d’un cheveu le Core i7-7700K à sa fréquence de base. Le Core i7-7800X rejoint quant à lui les Ryzen en bas du tableau.

Civilization VI Graphics Test

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Les processeurs Ryzen se montrent bien plus compétitifs lors du test graphique de Civilization VI, mais la marge d’overclocking du côté des CPU Intel représente un avantage certain pour les joueurs. Le Core i7-8700K offre 3,9% de performances supplémentaires à sa fréquence de base, et +3% par rapport au Core i7-7700K une fois ces deux CPU overclockés. Cette faible progression montre que les Kaby Lake restent intéressants, en particulier en tenant compte du prix plus élevé des Coffee Lake « K ». Le Core i7-7800X (Skylake-X) se montre décevant dans ce test, et les Ryzen 7 et 5 affichent de manière surprenante des performances similaires.

Tous les modèles permettent ici une expérience de jeu fluide, mis à part le Core i7-7700K qui affiche quelques soubresauts lors des scènes d’ouverture.

Battlefield 1 et Dawn of War III

Battlefield 1 (DX11)

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Le GPU limite ici les performances au cours de notre traversée de O La Vittoria : à l’exception du Ryzen 5 1600X, la différence de performances entre les processeurs est faible. Les Core i7 occupent le haut du tableau, avec un léger avantage pour le Core i7-8700K

Warhammer 40,000: Dawn of War III

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Les performances dans Dawn of War III augmentent de manière progressive avec l’augmentation des ressources matérielles, ce qui profite au Core i7-8700K que ce soit à sa fréquence de base ou overclocké. Son avantage sur le Core i7-7700K reste tout de même faible. Le Core i7-7800X est une nouvelle fois étonnement lent : considérant le coût de la plateforme X299 associée, ce n’est clairement pas une plateforme destinée au jeu.

Grand Theft Auto V et Hitman

Grand Theft Auto V

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GTA 5 favorise les architectures Intel, mais ce jeu profite surtout très bien de l’apport de deux cœurs de plus, et aussi des fréquences plus élevés. Le Core i7-8700K affiche presque 8 % plus de performances que le 7700K, et même 11,5 % lorsque les deux CPU sont à 4,9 GHz. Les CPU Intel se démarquent nettement des Ryzen, par des écarts de 16 à 25 % aux fréquences d’usine. Le 7800X est dans les choux aussi.

Hitman (2016)

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Première apparition du 7800X dans la moitié supérieure du graphique ! Mais les 8700 et 8700K restent nettement au dessus grâce à leur fréquence plus élevée. Le jeu ne profite pas des deux cœurs de plus des Coffee Lake, le 7700K y reste donc très à l’aise face à la génération suivante.

Shadow of Mordor et Project CARS

Middle-Earth: Shadow of Mordor

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Ce jeu utilise peu de threads, et le 8700K tombe étonnamment sous les performances du 7700K, ce qui montre que son Turbo Boost sur un ou deux cœurs ne se déclenche pas correctement durant ce test. Encore plus complexe : à fréquence égale de 4,9 GHz, le Coffee Lake reste sous le 7700K. Voilà qui pose pas mal de question, surtout que nous avons bien installé le dernier BIOS supposé régler la question (et refait tout nos tests…). D’autres BIOS devraient régler le problème…

Project CARS

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Nous pouvons encore constater à quel point le 7800X reste décevant, toujours avec une hiérarchie assez constante jusqu’au CPU le plus puissant. Les 8700 et 8700K sont toujours aussi impressionnants, mais le 7700K reste très rapide, poussant la GTX 1080 FE dans ses retranchements plusieurs fois. Ce qui veut dire que les possesseurs de cartes graphiques moins rapides auront moins d’intérêt à passer au 8700.

Far Cry et Rise of the Tomb Raider

Far Cry Primal

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Far Cry Primal est un des jeux qui ne répond pas très bien aux 8700 et 8700K. Il ne profite pas de ses deux cœurs de plus, mais même à fréquence égale de 4,9 GHz, le 7700K reste un poil plus efficace. Les Ryzen se retrouvent à la traîne, tout comme le 7800X.

Rise of the Tomb Raider

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Ce jeu montre surtout des différences dans les ips minimum, mais garde, dans ce domaine, la même hiérarchie des processeurs qu’on peut observer depuis le début du test.

PAO, bureautique, multimédia et compression

Remarques sur les CPU choisis et l’overclocking

Comme les CPU overclockés sont rares dans le domaine semi-professionnel, nous ne les testons généralement pas dans les tâches de productivité. Cette fois-ci, nous avons fait une exception et nous présentons les résultats obtenus sur les Coffee Lake aux fréquences d’usine et overclockés. Nous étions trop curieux de voir ce dont cette nouvelle mouture est capable, d’autant plus que les gains en gaming étaient déjà substantiels.

Pour rester justes, nous avons aussi inclus les résultats avec un processeur AMD Ryzen 7 1800X overclocké et un Core i7 7800X overclocké, lequel représente en quelque sorte l’alternative sur la plateforme X299 d’Intel. Est-ce que cette plateforme nettement plus onéreuse permet au moins un gain au niveau des tâches de productivité ?

Publication assistée par ordinateur et animations

La suite Adobe Creative Cloud représente un excellent benchmark qui illustre très bien la performance sur un ou plusieurs cœurs. Ces tests sont en tout cas bien plus représentatifs que beaucoup de benchmarks synthétiques. After Effects CC est le programme le plus caractéristique d’un travail parallélisé, où le nombre de cœurs l’emporte sur la fréquence.

Pourtant, les résultats montrent que tant que tous les cœurs ne sont pas utilisés, Coffee Lake ne s’impose que grâce à sa fréquence supérieure. Dans InDesign CC, on retrouve le même comportement paradoxal déjà constaté dans nos précédents tests avec cette fois un Core i5 7600K qui dépasse un Core i7 non overclocké – un résultat dont le sens nous échappe à vrai dire.

Encodage et multimédia

Avec le programme d’encodage Handbrake, les Core i7-8700K et i7-8700 peuvent enfin montrer leurs muscles et écrasent tout simplement la concurrence, y compris le Core i7-7800X, bien à la peine.

Avec les réglages poussés au maximum, le Ryzen 7 1800X d’AMD reprend l’avantage grâce à un nombre de cœurs supérieur.

Compression / décompression

Les six cœurs des Core i7-8700K et i7-8700 conjugués à une fréquence élevée pulvérisent tout simplement la concurrence. Ici aussi, le Core i7-7800X aux caractéristiques pourtant similaires, est complètement largué.

En décompression, la concurrence commence tout juste à s’échauffer que les Coffee Lake ont déjà terminé. Le Core i7-7800X est bon dernier et illustre une fois encore que la plateforme X299 n’est pas forcément un choix judicieux pour les power users.

Station de travail 2D

Pour mieux comprendre les résultats qui suivent, nous commençons avec notre bon vieux benchmark GDI/GDI+ qui teste deux méthodes de rendu des objets en deux dimensions : une traditionnelle utilisée par les applications anciennes et l’impression sur papier et une plus récente qui est principalement utilisée pour l’affichage des GUI actuelles. Ce test permet d’évaluer le débit en écriture sur un périphérique ou bien la performance mémoire dans un immense DIB.

Benchmarks synthétiques (Tom 2D)

Observons tout d’abord l’écriture directe sur un périphérique. Le pilote graphique utilise le CPU de manière soutenue, mais sur peu de threads. En effet, depuis l’introduction de l’architecture Unified Shader, il n’existe plus d’accélération matérielle en 2D et le modèle de pilotes Windows est aussi un véritable frein.

Faisons entrer la mémoire dans la danse et utilisons l’unique fonction d’accélération matérielle pour la 2D encore existante : la copie d’un graphique stocké dans la mémoire vers un périphérique d’affichage. Nous répétons donc la méthode précédente, mais stockons le résultat dans un bitmap virtuel et pas sur l’écran. Une fois seulement que le graphique est complet, nous l’envoyons au périphérique de rendu. L’occupation CPU est alors nettement supérieure, logique puisque les goulots d’étranglement du reste du système sont contournés. Les processeurs Intel à fréquence élevée dominent de peu, AMD se place en milieu de peloton et la voiture balai s’appelle Skylake-X.

AutoCAD 2016 (2D)

Nous comparons maintenant les résultats obtenus sur notre benchmark maison avec AutoCAD, même si ce dernier fait appel à DirectX. Ce programme ne fait pourtant rien d’autre que reproduire chaque fonction de dessin de manière logicielle. Ici, c’est surtout l’IPC qui compte puisque AutoCAD a du mal à répartir le travail sur plusieurs cœurs, comme en témoignent les résultats.

Station de travail 3D

Beaucoup d’applications professionnelles dans le domaine de l’ingénierie sont compilées et optimisées pour l’architecture Intel, ce qui se ressent naturellement dans les performances. Nous incluons ces résultats quelque peu biaisés en espérant que cela incitera les concepteurs à optimiser aussi leurs programmes pour Ryzen, afin de laisser le libre choix du processeur aux utilisateurs. Cela passe aussi par l’utilisation de tous les cœurs disponibles, dans la mesure du possible.

AutoCAD 2016 (3D)

Ici encore, la fréquence est plus importante que le nombre de cœurs, et les processeurs Intel de nouvelle génération sont au coude à coude avec la génération précédente. Comme AutoCAD fonctionne avec DirectX, qui n’est pas optimisé pour le multicoeurs, les résultats sont semblables à ceux obtenus en jeu sur des titres anciens.

Cinebench R15 OpenGL

Le benchmark OpenCL de Cinebench montre une fois encore l’importance de la fréquence. Le Core i7-7800K fait pour une fois bonne figure et le Core i7-8700 fait à peine mieux que le quadcore Core i5-7600K. Bizarrerie de ce benchmark, Le Ryzen 7 1800X overclocké était plus lent que la variante non overclockée.

Solidworks 2015

Les hautes fréquences dominent aussi dans SolidWorks 2015 et à fréquence égale, les deux générations Intel offrent une performance identique. SolidWorks utilise en effet dans la plupart des cas (mais nous y reviendrons) seulement quatre cœurs.

Creo 3.0

Comportement similaire avec Creo, pour le rendu 3D en temps réel, le nombre de cœurs n’a pas grande importance.

Blender et 3DS Max (Prévisualisation en temps réel)

La prévisualisation dans Blender et 3ds renforce la tendance déjà observée qui permet de conclure que dans ce domaine, la fréquence joue un rôle prédominant. Espérons qu’en rendu final, la hiérarchie pourra être un peu bousculée.

Dans 3DS Max, nous mesurons un indice de performance obtenu pour un temps donné et pas le temps mis pour effectuer une série identique d’opérations.

Catia V6 R2012

Ultra optimisé pour le rendu graphique, ce benchmark issu de la suite gratuite SPECviewperf 12 reflète bien la performance CPU. Une fois de plus, la fréquence est primordiale.

Maya 2013

Si la répétition vous ennuie, nous n’y pouvons rien, les processeurs Intel sont à nouveau en tête, bien ordonnés selon leur fréquence. Mais rappelons que le rendu 3D en temps réel ne constitue qu’un aspect parmi d’autres et qu’au moment du rendu final, c’est souvent le nombre de cœurs qui l’emporte.

En résumé

Les deux cœurs supplémentaires du Core i7-8700K par rapport à la génération précédente n’apportent pas toujours un gain significatif, mais comme la fréquence reste élevée, la performance demeure excellente. Intel peaufine ainsi sa domination dans le domaine.

Station de travail : calcul CPU et rendu

CPU-Performance: Workstation

Dans le domaine de la productivité, il n’y a pas que la performance 3D qui compte, les CPU ont en général une multitude de choses à effectuer en même temps (simulations, calculs divers, prévisualisations, etc.). Pour se faire une idée de la performance globale à attendre, il faut donc considérer l’ensemble du processus créatif.

La plupart des suites logicielles actuelles possèdent des applications de calcul ou de simulation qu’il est aussi important d’évaluer. Les logiciels comme SolidWorks n’utilisent pourtant que rarement tous les threads à disposition, de sorte que les processeurs quad core avec un IPC élevé (et SMT/Hyper-Threading) sont souvent en tête. On le voit bien avec les Core i7-7700K et 8700K.

Dans Creo, la fréquence est reine tant que le programme dispose d’au moins huit threads pour fonctionner. Le nouveau Core i7-8700K domine, mais peine à se démarquer de la génération précédente.

Dans 3ds Max, le nombre de cœurs revêt un peu plus d’importance, de sorte que le Core i7-8700K parvient à distancer légèrement le Core i7-7700K. Le Core i7-7800X peine ici encore à convaincre avec une performance très moyenne.

Dans le test suivant, la performance en rendu est comprise dans le score total (nous testons plus tard cet aspect spécifique). Du coup, AMD redresse la barre et les Ryzen 7 sont en tête sans crainte à avoir de la maison Intel.

Performance CPU : rendu photoréaliste

Dans le rendu final, il est moins question de polyvalence et plus de la capacité à effectuer des tâches répétitives de manière parallèle le plus efficacement possible. Nous évaluons donc cet aspect en particulier. Revenons à 3ds Max : en rendu, le Core i7-8700K overclocké parvient à se placer en tête, tandis que le Core i7-8700 est légèrement dernière le Ryzen 7 1800X. Le nombre de cœurs est plus important que la fréquence, même si cette dernière a aussi son intérêt.

La version ligne de commande de Luxrender confirme cette impression, avec un Core i7-8700K au coude à coude avec le Ryzen 7 1800X.

Passons à Blender. Dans un scénario classique (mais avec un échantillon de 200 pixels), on obtient un résultat similaire. Le Core i7-8700K overclocké est devant le Ryzen 7 1800X overclocké, mais c’est l’inverse aux fréquences d’usine. La génération Kaby Lake est laissée loin derrière. Il n’y a pas que le jeu dans la vie !

En passant au test Blender de SPECwpc, le résultat est très semblable, même si la tâche à effectuer diffère un peu.

Si on réduit encore la part du rendu dans le score total, le Core i7-8700K parvient à truster les deux premières places. Les autres processeurs suivent dans l’ordre habituel.

Si on inclut dans le test d’autres facteurs que le rendu photoréaliste, pour lesquels le nombre de cœurs n’est pas primordial, alors les quadcore de génération précédente avec SMT se réveillent et reviennent dans la course.

Dans ce dernier test, la nouvelle génération Intel occupe les trois marches du podium puisque c’est un test qui privilégie également le nombre de cœurs et la fréquence.

En résumé

Les Core i7-8700K et i7-8700 d’Intel sont d’excellents processeurs dans le domaine semi-professionnel et pas seulement en jeu. Selon le domaine et le logiciel choisi, ils arrivent soit à rivaliser, soit à battre à plates coutures la concurrence. On ne s’attendait pas à d’aussi bons résultats de la part de processeurs grand public. Cette solide performance remet sérieusement en question l’intérêt du Core i7-7800X distancé dans tous les benchmarks.

Calcul scientifique

Pour cette série de tests, nous utilisons la suite SPECwpc pour stations de travail, laquelle simule de nombreux cas de figure de calculs mathématiques se laissant parfaitement paralléliser. La bande passante mémoire, les caches et les latences jouent aussi un rôle important dans le résultat final.

Rodinia

Le benchmark Euler3D, qui simule le calcul de la dynamique des fluides, donne des résultats très impressionnants. Les Ryzen sont dans leur élément et dominent les CPU Intel. Autre surprise, l’overclocking des processeurs n’apporte pas beaucoup de performance supplémentaire. 

Convolution

Il s’agit d’un benchmark de l’analyse de fonctions qui, à partir de deux fonctions, en génère une nouvelle. Ici, la fréquence et le nombre de cœurs jouent un rôle important.

CalculiX

Ce benchmark simule le calcul de structures tridimensionnelles et se base sur le logiciel libre Finite Element. Grâce aux hautes fréquences, Intel remporte la manche, malgré un nombre de cœurs moindre.

Équation de Poisson

Cette équation joue un rôle important en physique. Ici, les deux cœurs supplémentaires des Coffee Lake associés à leur haute fréquence permettent de dépasser la concurrence AMD. Encore une fois, l’overclocking n’apporte pas grand-chose. 

Sequential Reweighted Message Passing (SRMP)

Il s’agit ici d’algorithmes utilisés dans le domaine de l’énergie. Le code n’est pas à l’avantage des CPU AMD, malgré leurs 16 threads.

Migration de Kirchhoff

La structure de la croûte terrestre peut être étudiée à l’aide de mesures sismiques et d’un modèle mathématique, qui repose sur l’équation de Kirchhoff. Les calculs nécessaires à ces analyses fonctionnent très bien sur les Ryzen. Toutefois, le Core i7-8700K overclocké parvient à ravir la première place. Dans les faits, le Ryzen 7 1800X remporte la manche.

En résumé

Les Core i7-8700K et 8700 sont des CPU tout terrain, pour peu que le code soit correctement compilé. Face à un nombre plus important de cœurs du côté d’AMD, Intel répond avec une fréquence supérieure pour combler ses deux cœurs en moins, même si cela n’en fait pas encore un processeur à privilégier dans ce domaine.

Consommation

Au repos, on ne constate pas de grande différence, le Core i7-8700 consomme très légèrement plus que le Core i7-8700K. Les Ryzen 7 consomment un peu plus en raison de leur fréquence de repos supérieure. Dans l’ensemble, rien de spécial.

Dans une utilisation classique mêlant usage 2D et 3D ponctuel, la consommation des processeurs reflète le gain de performance à attendre de la part des processeurs Intel.

En jeu, les deux CPU consomment presque la même chose, ce qui contredit un peu ce qui est écrit sur le papier, mais se confirme dans les faits puisque le Core i7-8700 booste la fréquence de la même manière que le Core i7-8700K. Les chiffres après la virgule sont dans la marge d’erreur.

En test de torture avec les instructions AVX activées, il faut distinguer deux cas de figure. Avec l’offset AVX activé, la fréquence turbo est légèrement diminuée et on obtient 110 W aux fréquences de base et 133 W overclocké à 5 GHz, tandis qu’avec l’offset désactivé, on monte 170 W avec un Core i7-8700K qui commençait à 4,9 GHz à surchauffer au niveau du package, malgré notre Chiller, à cause de la pâte thermique Intel.

Apports de l’overclocking et températures

Overclocking

Pour nous assurer que nos tentatives d’overclocking sont ne sont pas limitées par la température (rappelons qu’Intel applique toujours de la pâte thermique de mauvaise qualité entre le die et le heatspreader) nous avons sorti notre Chiller qui refroidit de manière constante à 20°C la surface du processeur. Nous avons atteint sans problème les 5 GHz, un score déjà assez facile à obtenir sur Kaby Lake. À 5,1 GHz, Windows démarrait et on a réussi à faire tourner deux jeux, mais lorsqu’on lançait Cinebench, le système crashait.  

Nous souhaitons à ce titre évoquer la modification manuelle de la Load Line, qui affecte aussi les températures. Selon la carte mère et le fabricant, on peut choisir entre plusieurs profils ou paramétrer manuellement les tensions. On peut par exemple diminuer significativement la tension du cœur en charge sans affecter la performance. Sur notre carte mère, nous avons fait tourner Prime95 aux fréquences de base mais avec une tension oscillant entre 1,28 V et 1,18 V, ce qui a permis de gagner presque 8°C au niveau du package.

Cependant, de nombreux kits mémoire ne supportent pas bien une baisse de tension et se montrent alors instables. Ces modifications dépendent aussi fortement de la qualité du chip. Notre exemplaire n’était pas un CPU de compétition puisque nous ne sommes pas parvenus à maintenir les 5 GHz de manière stable. Si la plupart des jeux tournait sans problème, le système plantait après quelques minutes de Creo3 ou de programmes de HPC.

Il faut donc prendre avec des pincettes les succès d’overclocking qui circulent en ce moment bien au-delà des 5 GHz et rappeler que ces valeurs ont été obtenues avec des programmes spécifiques et ne sont pas tenables au quotidien. Mieux vaut sacrifier 100 MHz et avoir un système stable.

Observons le graphique suivant qui montre la corrélation entre l’augmentation de la consommation et de la performance. Le gain de performance suit la consommation de manière régulière jusque 4,8 GHz et décline au-delà, tandis que la consommation continue d’augmenter.

Températures

Bonne nouvelle pour Monsieur Tout-le-monde : à moins de se faire des sessions de Prime95 pendant des heures, ces CPU se laissent parfaitement refroidir jusque 4,8 GHz avec un bon ventirad. La pâte thermique Intel constitue certes toujours un problème, mais rien d’insurmontable.

Le graphique suivant montre la température package obtenue après 20 minutes d’échauffement avec une tension cœur élevée sur un système de watercooling all-in-one. Un bon ventirad dans un boitier bien ventilé devrait pouvoir faire aussi bien.

En charge violente, malgré notre refroidisseur Chiller, notre CPU overclocké sue à grosses gouttes et consomme presque 170 W en moyenne, même si on enregistre des pics au-delà de 180 W qui font monter la température au-delà de la limite, ce qui active le Throttling. Ici, même le meilleur système de watercooling ne peut pas faire mieux.

En résumé

Étonnant ce que ces petites bêtes sont capables d’avaler, si on les pousse un peu ! Malgré tout, les Core i7-8700 et 8700K sont assez faciles à refroidir, même par air. Raisonnablement overclocké, le Core i7-8700K reste gérable tant qu’on évite de faire du rendu pendant des heures ou d’utiliser des programmes tirant parti des instructions AVX. Dans ce dernier cas, il vaut mieux passer à un système de watercooling all-in-one.

Rapport perf/prix et conclusion

Rapport performances-prix

Intel affirme sur le 8700K est le meilleur processeur gaming de son histoire. Nous avons donc fait un rapport performances-prix en fonction des résultats moyens de nos tests. Nous avons ajouté un coût supplémentaire pour les processeurs qui ne sont pas fournis avec leur ventirad, et pour les processeurs à overclocker, nécessitant une carte mère plus haut de gamme. Nous en avons tiré un graphique de performances-prix pour toute la plateforme, pas seulement le processeur.

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Le 8700K est plus rapide dans les jeux, mais son rapport performances-prix n’est pas significativement supérieur à celui du 7700K. Les Ryzen 5 1600X restent compétitifs face au 7600K, mais le 8600K va changer la donne. Quand les jeux profiteront plus des 6 cœurs d’un processeur, le 8700K sera encore une meilleure affaire.

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Côté station de travail, les processeurs Intel s’en tirent bien, et les deux cœurs de plus des 8700 et 8700K sont très profitables dans certains tests. Mais pas systématiquement. Reste que le bond en avant est très sensible, c’est une excellente chose. La plateforme Intel reste toutefois plus chère, et les Ryzen 5 1600X pourraient donc, en coût global, rester très intéressants.

Conclusion