Intel Alder Lake : AMD est dans les cordes

Avec Alder Lake, Intel joue gros, c’est peu de le dire. Depuis près de sept ans déjà, le fondeur de Santa Clara faisait preuve d’une moins grande audace technique, empêtré dans son procédé de gravure en 14 nm qu’il ne parvenait plus à moderniser. Après Broadwell qui l’introduit le 27 octobre 2014 (la cinquième génération des Core), on n’assiste en effet plus qu’à une série “d’optimisations” qui maintiennent ce procédé. Skylake, Kaby Lake, Coffee Lake, Comet Lake, Rocket Lake… Les architectures se succèdent, mais les nouveautés fonctionnelles sont minces et les performances ne s’envolent pas radicalement.

Pendant ce temps, AMD a eu le talent de se réinventer. Avec son architecture Zen, en février 2017, il donne un sérieux coup de pied dans la fourmilière et sort le CPU grand public du classique schéma de la puce à quatre cœurs physiques et huit cœurs logiques. Dès la première génération, un Ryzen 7 1700 embarque 8 cœurs / 16 threads, par exemple, en offrant d’emblée un excellent rapport qualité/prix. Auprès du grand public, et en particulier dans le boîtier des PC de joueurs, AMD grappille des parts de marché importantes. Au point de renverser totalement le rapport de force : d’après le cabinet PassMark, AMD détient désormais 50,8 % du marché des CPU de PC de bureau, contre 49,2 % pour Intel, au premier trimestre 2021. Une situation qui n’était plus arrivée depuis quinze ans, le roi Intel perd sa couronne.

Intel Alder Lake : une architecture hybride

La gravure en 10 nm existe pourtant chez Intel depuis 2018, avec la microarchitecture Cannon Lake. Mais elle ne se décline qu’en une unique référence, le Core i3-8121U (2 cœurs, 4 threads, de 2,2 à 3,2 GHz), trop limitée pour parler d’une vraie ligne de produits. Ice Lake, qui en prend la relève une année plus tard, vise en particulier les CPU mobiles et les Xeon des serveurs. Puis Tiger Lake, en septembre 2020, vient les optimiser et convoite les mêmes types de marché, avec des processeurs H35 conçus pour “le jeu sur ultraportables”, avec des TDP inférieurs à 35 W. Sur le marché des configurations de bureau, pas grand-chose à se mettre sous la dent.

Premier apport : la nouvelle architecture Alder Lake, qui inaugure la douzième génération des Core de bureau à hautes performances, entérine le procédé de gravure en 10 nm sur cette cible. Plus précisément, Intel parle désormais de procédé Intel 7, une manière marketée de s’opposer à la famille des Ryzen et aux techniques de Global Foundries et de TSMC qui auront rapidement enchaîné le 14 nm (Ryzen 1000), le 12 nm (Ryzen 2000) et le 7 nm (Ryzen 3000 à 5000). Oui, les procédés de gravure ne sont pas forcément comparables, on ne peut pas en retenir que la seule finesse, on est d’accord. La vraie audace d’Alder Lake tient à la proposition d’une toute nouvelle approche architecturale.

Exit le modèle classique des cœurs physiques et logiques, uniformes et homogènes. Alder Lake introduit une architecture hybride. Deux types de cœurs cohabitent désormais au sein d’un même die : les P-Cores (pour “Performances”), des unités optimisées pour les tâches faiblement multithreadées qui réclament de la puissance, et les E-Cores (pour “Efficient”), dédiées aux tâches de fond qui réclament peu de puissance brute, et qui présentent une meilleure efficacité énergétique. Seuls les premiers profitent de l’Hyper-Threading.

Six premiers Core de 12e génération ont été annoncés. Ces nouveaux Core i5, i7 et i9 embarquent ainsi de 6 à 8 cœurs “performants” et de 4 à 8 cœurs “efficients” au sein du même die. Le cache L2 est de 1,25 Mo par P-Core, et ces unités avancées se partagent jusqu’à 30 Mo de mémoire cache L3, alors que les E-Core mutualisent 2 Mo de cache L2. C’est une approche très originale qui, comme nous allons le voir, n’est pas étrangère à une vraie hausse des performances et à une consommation énergétique exemplaire, les processeurs introduisant un mécanisme (Intel Thread Director) visant à mieux orchestrer l’attribution des tâches entre les types de cœurs. 

A lire pour plus de détails | Intel Alder Lake : les Core de 12ème génération deviennent hybrides

Parmi les autres atouts de cette nouvelle génération, on peut citer le support de PCI-Express 5.0 et de la mémoire DDR5 sur deux canaux, jusqu’à la DDR5-4800. Mais aussi l’apparition de profils XMP 3.0 et de la technologie Dynamic Memory Boost, pour adapter dynamiquement la fréquence de la mémoire en fonction de la charge. La génération Alder Lake introduit au passage le socket LGA 1700 (le changement de carte mère est donc inévitable !) avec le chipset Z690. Orienté haut de gamme, il gère jusqu’à 12 lignes PCI-Express 4.0, 16 lignes PCI-Express 3.0 et 8 lignes SATA-III, tout en intégrant un contrôleur Ethernet Gigabit, le Wi-Fi 6E et l’USB 3.2 Gen2.

Intel Core i9-12900KF, Core i7-12700K et Core i5-12600K : nos tests

En partenariat avec Igor Wallossek du site Igor’s Lab, nous avons pu nous procurer en avant-première trois des six références inaugurales de la génération Alder Lake : le Core i5-12600K, le Core i7-12700K et le Core i9-12900KF. Il s’agit en réalité de tous les échantillons représentatifs de cette nouvelle gamme – chaque référence se décline en une version “K”, avec un circuit graphique intégré UHD Graphics 770 basé sur l’architecture Intel Xe, et une version “KF” qui en est dépourvue.

Le rappel des tarifs est important : le Core i5-12600K est annoncé à 359,99 euros, le Core i7-12700K à 529,99 euros et le Core i9-12900KF à 719,99 euros. Des budgets qui sont loin d’être négligeables, mais gardez à l’esprit que le Ryzen 9 5950X (16 cœurs / 32 threads, de 3,4 à 4,9 GHz) qui nous sert de mètre-étalon tout au long de ces tests, s’échange à … 879,99 euros. Du côté des cartes mères LGA 1700, plusieurs dizaines de modèles autour du chipset Z690 sont déjà disponibles, à des tarifs classiques allant de 229 à 779 euros.

Pour conduire les tests, nous avons été amenés à assembler trois plates-formes. Pour les nouveaux Alder Lake, sur LGA 1700, nous avons choisi une carte mère MSI MEG Z690 Unify, avec 2×16 Go de DDR5 Corsair Dominator 5200. Pour les CPU Intel de génération antérieure (Core i9-11900K, i7-11700K et i5-11600K), place à une carte mère sur socket LGA 1200, la MSI MEG Z590 Unify, avec 2×16 Go de DDR4 Corsair Vengeance 4400 RGB Pro. Enfin, pour les références AMD retenues (Ryzen 9 5950X, Ryzen 9 5900X, Ryzen 7 5800X et Ryzen 5 5600X), nous avons jeté notre dévolu sur la MSI MEG X570 Godlike, avec les mêmes barrettes de DDR4 signées Corsair. Des plates-formes relativement similaires, autour de la même variante de carte mère. Le reste de la configuration est commun, avec une carte graphique MSI Radeon RX 6900 XT Gaming X OC, deux SSD NVMe M.2 de 2 To chacun (MSI Spatium M480 et Corsair MP660 Pro XT) et une alimentation BeQuiet! Dark Power Pro 12 1200 Watts. Les tests ont été pratiqués sous Windows 11 Pro avec tous les derniers correctifs installés, dont celui concernant les performances des processeurs AMD. Pour tirer le meilleur parti de la technologie Intel Thread Director, qui pilote l’attribution des tâches entre les différents types de cœurs des CPU Alder Lake, vous devez en effet utiliser la dernière version du système d’exploitation de Microsoft.

Les performances en jeux 720p (1280 x 720 pixels)

Pour entamer les tests, nous avons choisi la définition la plus basse officiellement supportée par Windows 11. L’intérêt : la carte graphique n’est pas vraiment sollicitée et l’essentiel des traitements repose alors sur le CPU.

Première surprise de taille : les Core i7-12700K et Core i9-12900KF raflent l’ensemble du podium, la puce la plus puissante de la nouvelle génération Alder Lake trônant même aux deux premières places en fonction du TDP imposé (il est en effet possible de profiter d’un mode “Maximum Turbo Power”, en jouant sur les limites PLx dans l’UEFI). Dans les deux cas, les deux puces font mieux que le Ryzen 9 5950X pourtant proposé bien plus cher : +7,4% pour le Core i9-1200KF. Le bond est encore plus impressionnant vis-à-vis de la génération antérieure : le Core i7-12700K est 13,9% plus véloce que le Core i7-11700K par exemple.

Mais c’est peut-être du côté de la consommation et de l’efficacité énergétiques que la génération Alder Lake est plus impressionnante encore. Le Core i9-12900KF engloutit en effet 8 à 10 Watts de moins que le Ryzen 9 5900X, et près de 40 Watts de moins que son équivalent de génération précédente. Si l’on pondère cette consommation en fonction du nombre d’images par seconde calculées, on aboutit à une efficacité vraiment intéressante : le Core i7-12700K ne consomme ainsi que 0,3 W par IPS, soit une efficacité +66% supérieure à celle du Ryzen 9 5950X par exemple. Là encore, le bond générationnel est impressionnant, le Core i5-12600K est ainsi lui aussi 66% plus efficace que le Core i5-11600K.

Pour mieux illustrer l’avancée des Core de 12ème génération par rapport aux précédents ou aux Ryzen 5000, on peut aussi prendre le problème à l’envers et ne plus considérer les performances moyennes mais celles … les plus basses. Dans le diagramme ci-dessus, nous comparons le pourcentage des valeurs les plus basses relevées, en moyenne, sur nos 10 jeux témoins. En clair, il s’agit du nombre minimum garanti d’images par seconde, pour chaque candidat : là encore, les CPU Alder Lake raflent la tête du classement, avec une marge non-négligeable – le Core i9-12900KF est jusqu’à 10,3% plus performant que le Ryzen 9 5950X et 13% supérieur à son équivalent de génération précédente.

En 720p, les CPU Alder Lake n’atteignent pas seulement de plus hautes performances que la concurrence : ils “démarrent” aussi à un niveau plus haut.

Les benchmarks individuels, en 720p

Les performances en jeux Full HD (1920 x 1080 pixels)

Evidemment, les tests en 720p ne reflètent plus exactement la définition privilégiée des utilisateurs, en particulier des joueurs consacrant un budget conséquent au passage vers une toute nouvelle plateforme LGA 1700 / DDR5 / PCIe 5.0 ! Montons à présent en ambitions.

Le constat reste sensiblement identique, même si les performances commencent à se “lisser” entre les candidats. Les processeurs de génération Alder Lake continuent de s’imposer en tête du classement, d’une plus courte tête cette fois : +3,2% séparent le Core i9-12900KF du Ryzen 9 5950X, et +7% le Core i7-12700K du Core i7-11700K. Pour rappel, le Core i9-12900KF comprend 16 cœurs physiques (8P + 8E) pour 24 cœurs logiques, contre 16 cœurs / 32 threads pour le Ryzen 9 5950X.

En revanche, la consommation et l’efficacité énergétiques demeurent plutôt spectaculaires. Le Core i9-12900KF consomme près de 50 Watts de moins que le Core i9-11900K, pour une efficacité +74% supérieure ! Le Core i7-12700K fait encore mieux et n’engloutit ainsi que 0,34 W par IPS, un vrai record.

Si l’on reprend notre mode de calcul “inversé”, en ne prenant en compte que les résultats les plus faibles mesurés, l’intérêt des Core de génération Alder Lake est encore plus clair : l’ensemble de la gamme rafle toutes les premières places du classement, en Full HD. Ce sont donc les processeurs qui garantissent, au minimum, les performances les plus élevées, même lorsqu’on les compare à certains fleurons bien plus onéreux d’AMD.

Les benchmarks individuels, en 1080p

Les performances en jeux Quad HD (2560 x 1440 pixels)

Plus on monte en définition, et plus c’est la carte graphique qui va travailler et agir comme un “goulet d’étranglement”. En Quad HD (1440p), on constate ainsi que les résultats sont vraiment lissés.

Ce sont pourtant toujours les processeurs de génération Alder Lake qui terminent en tête, d’une plus maigre victoire cette fois : le Core i9-12900KF supplante le Ryzen 9 5950X de 1,3% seulement et le Core i9-11900K de 2,2%.

A l’inverse, les nouveaux processeurs d’Intel préservent leur excellent comportement énergétique à une telle définition et l’écart est sensiblement supérieur. Le Core i9-12900KF est ainsi 83% plus efficace que le Core i9-11900K et 55% plus efficace que le Ryzen 9 5950X.

Quel que soit le mode de calcul, les Core de génération Alder Lake s’imposent ainsi comme les plus performants en jeux vidéo, dans toutes les définitions retenues.

Les benchmarks individuels, en 1440p

Un mot sur les performances en 4K UHD

Nous n’avons évidemment pas pu résister à l’envie de monter encore d’un cran la définition, mais les résultats n’ont cette fois que peu d’intérêt : toutes les performances des processeurs retenus sont lissées, et c’est essentiellement la carte graphique qui est à l’épreuve. Nos onze candidats évoluent ainsi dans un mouchoir de poche, et seulement 4% séparent le premier (Ryzen 9 5950X) du dernier (Core i7-11700K).

Les performances applicatives

Outre l’impact dans les jeux vidéo, c’est évidemment au niveau des calculs bruts dans les applications de bureau que les processeurs peuvent vraiment se départager et que l’on assiste aux plus grandes disparités. Nous avons ainsi soumis nos onze candidats à plusieurs benchmarks dans des applications de référence (Solidworks, AutoCAD, Maya, Blender, 3ds Max…). Cliquez sur les diagrammes ci-dessous : en bleu figurent les nouvelles références d’Intel, avec en bleu clair le modèle le plus puissant, le Core i9-12900KF en 241 W.

Là encore, les Core de génération Alder Lake arrivent quasiment toujours en tête des classements, avec un écart souvent significatif. Sous Solidworks 2021, le Core i9-12900KF est ainsi +35% plus performant que le Ryzen 9 5950X. Même écart avec AutoCAD 2021, avec des performances +38% supérieures pour le nouveau vaisseau-amiral d’Intel par rapport au fleuron d’AMD.

En conclusion

Avec Alder Lake, Intel avance un nouveau pion sur l’échiquier des processeurs et, contre toute attente, il s’agit d’une tour, d’un cavalier, d’une dame voire d’un roi : quel que soit le mode de calcul considéré, le domaine applicatif (jeux vidéo ou logiciels de bureau) ou encore la définition retenus, les Core de 12ème génération raflent la tête de tous les classements. L’écart n’est pas négligeable avec l’un des fleurons de l’écurie d’en face, le Ryzen 9 5950X pourtant vendu 350 euros plus cher qu’un Core i7-12700K, mais il est vraiment important vis-à-vis des Core de génération précédente.

Plus encourageant encore, l’efficacité énergétique fait un bond en avant. Le Core i9-12900KF est ainsi 83% plus efficace que le Core i9-11900K et 55% supérieur au Ryzen 9 5950X, en Quad HD par exemple.

Alors évidemment, on ne peut pas conclure un tel concert de louanges sans garder les pieds sur terre. Oui, les Core de 12e génération sont performants et un peu moins chers que le fleuron d’AMD mais ils impliquent l’achat d’une toute nouvelle plateforme, avec un changement obligatoire de carte mère (socket LGA 1700, chipset Z690) et l’achat de mémoire DDR5, deux éléments vraiment coûteux – notre carte mère de test coûte ainsi 379 euros et vous devez compter entre 150 et 230 euros pour une barrette de 16 Go de mémoire DDR5. La plateforme AM4, du côté d’AMD, demeure inchangée depuis des années.

Nous comparons par ailleurs des CPU qui sortent en ce 4 novembre avec des modèles qui accusent déjà plus de douze mois d’existence. Mais on ne peut que louer le retour d’Intel dans la course, avec une architecture ambitieuse et moderne, qui va pousser son concurrent aujourd’hui maître du marché à aller plus loin encore. Réponse à venir très prochainement, avec Zen 4 !