Introduction
Intel a donné un sérieux coup de pouce à sa gamme de processeurs Atom en mettant sur le marché la version double coeur il y a quelques mois. Lorsque nous avions comparé un système Atom 230 à une configuration à base de Core 2 Duo d’entrée de gamme, l’Atom avait certes démontré une très faible consommation instantanée, mais il était rattrapé et dépassé par le Core 2 en termes de performance par Watt dans le cadre d’un usage bureautique. Le nouvel Atom 330 double coeur pourrait faire basculer la balance de l’autre côté.
Un Atom peut en cacher un autre…
Encore une fois, Intel a pris la solution de facilité, pour créer son Atom double coeur, les ingénieurs ont tout simplement réuni deux Atom simple coeur sur la puce en socket 441. C’est la méthode qui fut utilisée pour les Pentium D 900 (core Presler 65 nm) et pour les Core 2 Quad (les Kentsfield 65 nm et Yorkfield 45 nm). Il serait certainement possible de créer un Atom double coeur “monolithique”, dont les deux coeurs seraient sur une die commun (comme sur les Core 2 Duo), mais cela risquerait de diminuer les rendements de production (rappelez-vous des Pentium D 800 Smithfield). Avec une conception à double die, Intel peut sélectionner et valider les processeurs simple coeur individuellement, et les utiliser soit dans une puce simple coeur simple die (Atom 230) soit dans une double coeur double die (Atom 330). La troisième approche serait de développer un processeur double coeur unifié, ou natif comme on dit chez AMD, mais cela impliquerait un investissement important en développement, ce qui n’est pas compatible avec la vocation “low cost” de l’Atom.
Le futur de l’Atom
Le processeur Atom est disponible depuis le deuxième trimestre 2008, et il le sera jusqu’environ la fin de cette année. Il sera alors remplacé par une puce, connue sous le nom de code Pineview, qui intégrera les fonctions du northbridge (contrôleur mémoire, GPU). La plateforme Pine Trail-D comprendra donc deux puces au lieu de trois actuellement. Comme l’Atom actuel, les Atom Pineview seront disponibles dans un premier temps en modèle simple coeur, des double coeur étant prévus ultérieurement. Intel prévoit de réduire la taille totale de la plateforme de 70 %, et son TDP de 50 %.
L’Atom aujourd’hui
Nous commencerons par un rapide résumé de la gamme Atom disponible aujourd’hui, puis nous passerons rapidement aux performances. Après la défaite de l’Atom 230, le 330 parviendra-t-il à arracher la palme de la performance par Watt de la tête du Core 2 Duo ?
Au coeur de l’Atom
Alors que les processeurs Core furent conçus pour en offrir le maximum, la famille Atom fut pensée pour des machines extrêmement peu couteuses, ou ultra portables, dont les netbooks sont la parfaite incarnation. Intel affirme que l’Atom est son processeur le plus petit et le plus économe en énergie, et c’est vrai : ses 47 millions de transistors n’occupent qu’une surface de 26 mm², un record !
Penser “plateforme”
Le processeur Atom fut conçu à partir d’une feuille blanche, ce qui était, d’après nous, indispensable pour créer une puce réellement efficace énergétiquement. Le chipset, par contre, fut choisi parmi le stock d’Intel, et légèrement modifié pour accepter l’Atom.
Les plateformes de bureau utilisent le 945GC, qui est un 945G pouvant supporter les processeurs en 45 nm, et le FSB jusqu’à 200 MHz (FSB-800). Il peut être combiné avec des southbridges ICH7, et Intel garantit sa disponibilité pendant au moins 7 ans, un plus dans un contexte d’utilisation professionnelle. Mais ce chipset pour PC de bureau de milieu de gamme n’est pas franchement à faible consommation : son TDP est donné à 22,2 W, plus 3,3 W pour l’ICH7, et 4 W pour le processeur Atom. On arrive donc à un total de 29,5 W, comme le confirme d’ailleurs la base de données en ligne interactive d’Intel, accessible via arl.intel.com. Comme nous l’avons découvert en novembre dernier, une configuration associant un Core 2 Duo d’entrée de gamme et un chipset G31 peut offrir une bien meilleure performance par Watt qu’un tel système Atom + 945GC.
Les plateformes Atom mobiles emploient une version du 945 appelée 945GSE, nettement plus intéressante : son TDP est limité à 6 W. Le 945GSE est cependant aussi limité à 2 Go de mémoire vive maximum et à la DDR2-533 au lieu de DDR2-667. Associé à un Atom mobile N270, et à un southbridge mobile ICH7M, ce chipset forme un système d’un TDP de seulement 11,8 W, ce qui très satisfaisant.
Les modèles d’Atom
Voilà la gamme Atom actuelle, telle qu’elle est décrite par Intel dans sa base de données.
| Modèle | Fréquence | Cache L2 | TDP | Nb Coeurs |
|---|---|---|---|---|
| Atom 330 | 1,60 GHz (FSB533) | 2x 512 Ko | 8 W | Deux |
| Atom 230 | 1,60 GHz (FSB533) | 512 | 4 W | Un |
| Atom N270 | 1,60 GHz (FSB533) | 512 | 2,5 W | Un |
| Atom Z500 | 800 MHz | 512 | 0,65 W | Un |
| Atom Z510 | 1,1 GHz (FSB400) | 512 | 2 W | Un |
| Atom Z520 | 1,33 GHz (FSB533) | 512 | 2 W | Un |
| Atom Z530 | 1,60 GHz (FSB533) | 512 | 2,2 W | Un |
| Atom Z540 | 1,86 GHz (FSB533) | 512 | 2,4 W | Un |
L’Atom 230 est le modèle qui se retrouve sur la plupart des cartes mères Atom. À 29 $ pour mille unités, il est très bon marché, mais comme nous l’avons déjà dit, ces machines offrent une très basse consommation, mais pas les meilleures performances par Watt.
L’Atom N270 est son équivalent mobile, fonctionnant à la même fréquence de 1,6 GHz, sur le même FSB 533. Le N270 bénéficie tout de même d’un TDP plus faible de 2,5 W, grâce à une gestion plus fine de l’énergie sur le FSB. Grâce à cela, il est beaucoup plus adapté aux netbooks et aux machines du même genre.
La gamme Atom Z est la plus économe en énergie, démarrant avec un modèle à 800 MHz dont le TDP ne dépasse pas 0,65 W, et culminant avec un 1,86 GHz à 2,4 W. Comme vous pouvez l’imaginer, ces modèles sont les plus onéreux, du fait de leur très faible consommation. Celle-ci s’explique en partie par la disparition de l’HyperThreading.
Dans cet article, nous mettrons l’Atom 330 face à son frère Atom 230 et à son cousin le Core 2 E7200.
Plateforme : Jetway NC92-330-LF
La majorité des grands fabricants de cartes mères offrent des solutions bâties sur l’Atom. Ces processeurs ne sont pas vendus séparément, ce qui signifie qu’ils sont soudés sur la carte mère qui est donc généralement ultra-compacte et fait appel à des composants embarqués. Nous avons eu recours, pour ce test, à une NC92-330-LF, une carte mini-ITX fournie par Jetway. Cette solution de 170 x 170 mm est suffisamment petite pour intégrer les boîtiers de kiosque micro et les nettop, tout en gérant les fonctionnalités requises par un système « moderne ».
Le chipset 945GC offre un circuit graphique GMA950 intégré qui fait appel à un bon vieux connecteur VGA. Sachant que le format mini-ITX ne permet pas l’intégration de toutes les fonctionnalités du chipset, Jetway a du faire preuve d’une certaine réserve. Ainsi, on ne trouve que deux ports Serial ATA/300 et deux slots mémoire DDR2 pour un maximum de 2 Go. On ne trouve aussi qu’un port PCI 2.3 32-bit et on remarque la présence de connecteurs pour l’ajout d’un second port COM et un port parallèle, ainsi qu’un port pour lecteur de disquettes. Des ports UltraATA/100 sont aussi disponibles.
En ce qui concerne la connectique externe, on note la présence de connecteurs PS/2 pour clavier et souris, un port Gigabit Ethernet, des sorties audio et quatre ports USB avec la possibilité d’en rajouter quatre autres. On trouve enfin trois connecteurs pour ventilateur, dont un utilisé par le ventirad du processeur. Il faut tout de même préciser que malgré le fait que le TDP du processeur est multiplié par deux (il passe de 4 W à 8 W), il est toujours possible de n’utiliser qu’un radiateur pour le refroidir.
Jetway offre une mise à jour du BIOS sur son site Internet.
Alimentation et caractéristiques
Sans alimentation adaptée, pas d’économie de Watts
Encore une fois, nous avons utilisé notre bloc d’alimentation de faible puissance Fortron/Sparkle Power FSP220. Il est très important de choisir une alimentation adaptée à la consommation globale de la machine. En effet, la plupart des alimentations ne donnent leur meilleur rendement (celui fièrement mis en avant par le constructeur) que dans une plage restreinte. La norme 80Plus demande par exemple un rendement de 80 % à 20 %, 50 % et 100 % de la puissance totale de l’alimentation. Elle ne prend donc pas en compte les très faibles charges, comme celles données par les configurations que nous testons ici. Une consommation de 30 W ou même 60 W ne représente qu’une charge de 3 % ou 6 % pour une alimentation de 1 000 W. Un tel bloc aura donc un rendement désastreux à ces niveaux de fonctionnement. Au contraire, les mêmes consommations représentent une charge de 13 % ou 27 % pour un bloc de 220 W : ce dernier fonctionnera donc avec un rendement bien supérieur.
Les caractéristiques
| Fabricant | Intel | Intel | Intel |
|---|---|---|---|
| Modèle | Atom 230 | Atom 330 | Core 2 Duo E7200 |
| Fréquences | 1600 MHz | 1600 MHz | 2533 MHz |
| Architecture | Diamondville | Diamondville | Wolfdale |
| Cores | 1 | 2 | 2 |
| Cache L1 | 32 | 32 | 32 |
| Cache L2 | 512 | 512 | 512 |
| FSB | 800 MHz | 800 MHz | 800 MHz |
| Hyper Threading | Oui | Oui | Non |
| Jeux d’instruction | MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 | MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 | MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, TXT |
| Protection Buffer Overflow | XD bit | XD bit | XD bit |
| Chiffrement on-die | Non | Non | Non |
| Surface du Die | 26 mm² | 2 x 26 mm² | 107 mm² |
| Nombre de Transistors | 47 millions | 2 x 47 millions | 410 millions |
| Process | 45 nm | 45 nm | 45 nm |
| TDP | 4 W | 8 W | 65 W |
Configuration de test
| Configuration matérielle | |
|---|---|
| Processeur Atom | Intel Atom 230 (45 nm, single core, 1.6 GHz, 512 Ko Cache L2) Intel Atom 330 (45 nm, dual core, 1.6 GHz, 2 x 512 Ko Cache L2) |
| Processeur Core 2 Duo | Intel Core 2 Duo E8500 (45 nm, 3.16 GHz, 6 Mo Cache L2) |
| Carte mère Atom : 945GC | ECS 945GCT-D, Rev. 1.0 pour l’Atom 230 / Jetway NC92-330-LF pour l’Atom 330 Intel 945GC Chipset, ECS BIOS 080013, Jetway BIOS A02 |
| Carte mère pour Core 2 Duo : G31 | Foxconn G31MG-S, Rev. 1.0 Intel G31 Chipset, BIOS : 29 avril 2008 |
| Mémoire | 1 x 2 Go DDR2-1066 Crucial CT25664AA1067 fonctionnant à 800 MHz (Core 2) et 533 MHz (Atom) |
| Disque dur | Seagate Barracuda 7200.11, 500 Go 7,200 tpm, SATA/300, 32 Mo de cache |
| Lecteur Blu-ray | LG GGW-H20L |
| Circuit graphique | IGP 945GC et G31 |
| Power Supplies | Fortron FSP220-60LE, 220 W |
Sachant que les Atom 230/330 gèrent l’HyperThreading, nous avons décidé de tester le modèle dual-core avec et sans HyperThreading, qui est par contre resté activé sans interruption sur l’Atom 230.
| Configuration logicielle | |
|---|---|
| Système d’exploitation : Microsoft Windows XP SP2 | |
| DirectX 9 : Avril 2007 | |
| Pilotes Intel Chipset : 9.0.0.1008 | |
| Java Runtime Environment 6.0 Update 1 |
| Benchmarks et paramètres | |
|---|---|
| Benchmark | Détails |
| Winrar 3.80 | Version 3.70 BETA 8, WinZIP Commandline Version 2.3, Compression = Best, Dictionary = 4096 KB, Benchmark : THG-Workload |
| Winzip 11 | Version 11.2, Compression = Best, Benchmark : THG-Workload |
| Maxon Cinema 4D | Version : 10.008, rendu d’une scène (une goûte d’eau sur une rose), résolution : 1280×1024 – 8-Bit (50 images) |
| Sysmark 2004 SE | Version 1.04, Office Productivity |
| PCMark05 | Version : 1.20 PCMark Benchmark Memories Benchmark CPU Benchmark Graphics Benchmark Windows Media Player 10.00.00.3646 |
Tests Synthétiques
Everest 4.5
Les résultats des tests avec Atom sous Everest 4.5, qui est un benchmark mémoire synthétique, ne changent pas vraiment lorsqu’on les compare à ceux obtenus sur une machine Core 2 Duo. Il convient de garder à l’esprit que les tests ont été fait avec une seule barrette de mémoire DDR2 à 533 MHz pour les Atom et 800 MHz pour le Core 2 Duo.
PCMark05
Tests audio et applicatif
Tests audio
iTunes n’est pas multi-threadé et ne profite donc pas du core supplémentaire de l’Atom 330.
C’est la même chose sur Lame MP3 qui ne profite pas du l’architecture dual core.
Tests applicatifs
En revanche, les performances sont presque multipliées par deux (+86 %) sur l’Atom 330 comparativement à l’Atom 230 sous Cinebench, sans surprise.
Il y a un gain de performances sous WinRAR qui reste relativement faible néanmoins (16 % entre le Atom 330 et l’Atom 330 sans Hyperthreading).
Winzip ne profite pas du core supplémentaire et prend donc le même temps pour effectuer la tâche lancée.
SYSmark 2004 SE
Nous aurions aimé lancer ce test sous Windows Vista et SYSmark 2007 Preview, mais le benchmark n’arrivait pas à terme sur les systèmes Atom. Nous avons donc dû utiliser Windows XP et SYSmark 2004 Preview.
L’Atom 330 dual core offre un petit gain de performances dans la section communication de la suite de tests SYSmark 2004, mais uniquement comparé au même processeur une fois l’Hyperthreading désactivé. Par rapport à l’Atom 230, aucune amélioration n’est observée.
Le même scénario se reproduit dans la section réservée à l’analyse de donnée.
La création de document est quasi inchangée.
Au final, le score moyen sous SYSmark 2004 SE n’est pas réellement meilleur avec un Atom 330 dual core qu’avec un Atom 230 single core.
Consommation minimum, moyenne et maximum
PCMark05
La consommation au repos est la même pour tous, soit 28 W pour l’Atom 230 et 29 W pour les autres solutions. Nous devons souligner le fait qu’il est impressionnant de voir un Core 2 obtenir la même consommation au repos qu’un Atom soi-disant basse consommation.
La consommation moyenne d’une machine Core 2 Duo E7200 est logiquement bien supérieure sous PCMark05 (43,8 W) que la machine traditionnelle (31,3 W à 33,5 W). Le système qui demande le moins d’énergie est celui utilisant un Atom 230, suivi de l’Atom 330. L’HyperThreading a un impact négligeable sur la consommation dans ce test.
SYSmark 2004 SE
Encore une fois, la consommation minimum fut de 28 W sur l’Atom 230 single core et 29 W pour les autres machines.
La consommation moyenne sous SYSmark 2004 SE est un peut différente de celle sur PCMark05. Alors que l’Atom 230 se maintient à 30 W, l’Atom 330 dual core demande en moyenne 32 W sans HyperThreading et 33 W avec cette fonctionnalité activée. Le Core 2 Duo n’a qu’un watt de retard, ce qui reste impressionnant.
Les choses changent lorsque l’on regarde la consommation maximum : le Core 2 Duo demande 54 W alors que les Atom sont restés bien en dessous des 40 W. Néanmoins, il faut garder à l’esprit le fait que le Core 2 peut offrir des performances maintes fois plus élevées et qu’il restera au niveau de sa consommation maximale bien moins longtemps que les Atom, qui prendront plus de temps pour accomplir une tâche.
Rendement : performances par watt
Rendement sous SYSmark 2004 SE
Les chiffres que vous voyez reflètent la consommation réelle utilisée, en watts-heures, pour exécuter les tests sous SYSmark 2004 SE. Le Core 2 Duo est celui qui a demandé le moins d’énergie, suivi de l’Atom 230. L’Atom 330 dual core termine dernier.
Nous avons ensuite divisé les scores de SYSmark 2004 SE par le nombre de watts-heures utilisés. Les résultats sont décevants pour l’Atom 330 et attestent encore du rendement excellent du Core 2 Duo.
Rendement sous PCMark05
Nous avons analysé le rendement des processeurs en utilisant les résultats des tests sous PCMark 05 et la consommation. En l’espèce, les différences sont moins prononcées, mais le core 2 Duo E7200 est toujours la solution qui demande le moins de puissance pour exécuter le benchmark.
Dans ce test, l’Atom 330 dual core a de bien meilleurs résultats et offre de meilleures performances sous PCMark 05, ce qui lui permet d’exécuter le benchmark plus rapidement et de demander ainsi moins d’énergie. L’Atom 330 court derrière le Core 2 Duo, mais se fait toujours clairement distancer.
Conclusion
L’Atom 330 est une évolution logique de l’Atom 230, puisqu’il peut être assemblé très facilement à partir de deux processeurs existants, et offre presque une puissance de calcul doublée. Dans le même temps, il ne fait augmenter le TDP total d’une machine que de 4 W, de 29,5 W à 33,5 W. Cela paraît raisonnable. Mais les gains de performances sont décevants, du moins dans les tests que nous avons choisi.
Nous devons souligner à ce sujet que nous avons dû nous rabattre sur Windows XP et sur des benchmarks d’une génération ancienne, comme SYSmark 2004 SE ou PCMark 05, à la place de nos habituels Windows Vista, SYSMark 2007 Preview et PC Mark Vantage. En effet, ces deux derniers tests ont refusé de s’exécuter correctement sur nos deux machines Atom. Malheureusement, SYSMark 2004 SE et PCMark 05 ne sont pas optimisés pour les processeurs multi-coeurs. Les avantages de l’Atom 330 pourraient donc être plus importants que ce que nos tests montrent, avec des applications modernes et optimisées (comme on le voit sous Cinebench cependant).
Le Core 2 reste le champion de la performance par Watt
Ceci dit, les Core 2 de la famille E7000 sont capables d’atteindre une consommation au repos aussi basse que les Atom, pour un niveau de performance entre 2 et 5 fois plus élevé. Il suffit de choisir une carte mère dotée d’un chipset graphique intégré – dans notre exemple une Foxconn équipée d’un Intel G31 – et une alimentation adaptée à la faible consommation de la plateforme. Souvenez-vous que le label 80Plus ne garantit pas un haut rendement pour des consommations inférieures à 20 % de la puissance nominale de l’alimentation.
L’Atom est-il donc un échec ?
Certainement pas, il faut aussi tenir compte du prix. Il y a une différence d’au moins 80 € entre une plateforme Atom intégrée et un ensemble carte mère G31 ou G33 + Core 2 E7000. Si vous êtes sûr que la machine envisagée ne sera utilisée que pour des tâches légères, comme explorer le Web, écrire un ou deux mails ou manipuler quelques documents, l’Atom sera parfait. Il est plus lent que n’importe quelle autre plateforme x86 – même le VIA Nano, comme nous l’avons montré – alors préparez-vous à être patient. Mais il offre aussi une consommation des plus basses, pour un prix minimum, ce qui est un cocktail très attirant dans cette conjoncture économique difficile.
