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| La technologie double coeur expliquée |
| Apparue avant l'été sur les micro-processeurs, cette nouveauté touche petit à petit l'ensemble de l'industrie informatique. Tour d'horizon des principales questions soulevées par cette cette mini-révolution.
(07/09/2005) |
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Qu'est-ce qu'un processeur à deux curs ?
Un processeur double cur ou multicoeur réunit plusieurs instances
de calcul sur un même composant. Cette technique de conception
des puces permet de traiter simultanément deux programmes lancés
par l'utilisateur, comme par exemple le téléchargement de fichiers
et l'écriture de texte.
Sur un processeur monocoeur, comme ceux
que nous utilisons actuellement, le parallélisme est simulé
par des processus (threads) dont l'exécution est alternée sur
un intervalle de temps très court, de l'ordre de la milliseconde.
Avec un processeur double cur, les calculs s'effectuent
réellement en parallèle sans aucun délai de latence dû au phénomène
de bascule entre processus.
Comment
fonctionne un processeur double cur ?
Techniquement, un processeur à double cur ressemble de près
à deux processeurs que l'ont aurait rassemblés sur une même carte
de taille quasi-similaire au processeur actuel. En pratique,
cela nécessite de créer une unité supplémentaire de traitement
capable de traiter la répartition des traitements entre les
deux curs, bien qu'une partie de ce travail soit assurée par
les concepteurs de programme.
Chez Intel, chaque cur dispose
d'un contrôleur mémoire et d'une mémoire cache séparée. Chez
AMD, cette partie est commune aux deux curs afin de faciliter
le transfert d'informations et l'utilisation des ressources
machines.
Pour réunir l'ensemble des circuits intégrés nécessaires à la
conception d'un processeur double cur sur une seule puce de
taille ordinaire, les fabricants de micro-processeurs se sont
heurtés au problème de la surchauffe du silicium, matériau utilisé
actuellement par l'ensemble de l'industrie. Pour cette raison,
la fréquence de fonctionnement des processeurs à double cur
est inférieure à celle des processeurs monocoeurs (3,2 Ghz au
maximum chez Intel contre 3,8 Ghz en version monocoeur).
Quelles différences entre multiprocesseur et multicur ?
L'idée du processeur multicoeur se rapproche du monde des serveurs
où existe déjà depuis quelques années l'informatique multiprocesseurs.
La logique demeure la même : augmenter la capacité de calcul
en utilisant des unités logiques (CPU) supplémentaires. La différence
entre le multiprocesseur et le multicoeur tient au fait qu'il
ne s'agit plus d'une multiplication du nombre d'unités de calcul
mais d'une division de celles existantes.
Au lieu d'un seul et unique corps de processeur, les fabricants
de microprocesseur découpent une même galette en deux curs
distincts. Dans un système multiprocesseur, chaque unité de
calcul dispose de son propre bus interne et de sa propre mémoire
cache, ce qui n'est pas forcément le cas d'un processeur multicur
où les ressources peuvent être partagées.
Comme les deux CPU
se trouvent sur le même composant, celui-ci est soumis à une taille
normalisée, les performances en sont donc réduites. A fréquence égale,
un serveur à deux processeurs est aujourd'hui plus performant
qu'un seul processeur double cur.
Quel est alors l'intérêt du double cur ?
Le rapport performance / prix. Graver deux curs sur une même
puce coûte moins cher que d'utiliser deux galettes de silicium
pour réaliser deux processeurs distincts. En conséquence, ils
peuvent être commercialisés à des tarifs compétitifs et même
au grand public, à l'inverse des solutions multiprocesseurs.
Il est également possible de combiner multicur et multiprocesseur
afin de gérer plus finement ses ressources matérielles. C'est
aussi un moyen de remplacer le levier que constituait jusqu'à
présent, en termes de performances, la montée en fréquence. Avec
des programmes optimisés, les gains peuvent atteindre jusqu'à
80% en temps d'exécution par rapport à un processeur monocoeur
à fréquence égale, quand le prix est de 25% supérieur en moyenne.
Quels sont aujourd'hui les processeurs multicurs proposés
sur le marché ?
On en dénombre trois : le Pentium D d'Intel, destiné aux ordinateurs
de bureau, l'Athlon 64 x2 d'AMD, toujours pour les ordinateurs
de bureau, et l'Opteron dual core (modèles 265, 270, 275 ou 865,
870, 875) coté serveur chez AMD. Avant la fin de l'année 2005,
Intel compte sortir des versions bi-curs de ses processeurs
serveurs Xeon et Itanium.
Au premier semestre 2006 sont également
attendus les premiers processeurs à double cur pour ordinateurs
portables, baptisés Yonah chez Intel et Turion 64 x2 chez AMD.
A partir de 2007, les deux constructeurs évoquent déjà des puces
à quatre curs.
Quelles conséquences impliquent un processeur à double cur
sur le prix des licences logicielles ?
La politique tarifaire varie fortement selon les éditeurs. Chez
BEA Systems, une majoration de 25% serait a priori appliquée,
tandis qu'Oracle compte fractionner ses licences en fonction
des processeurs multicoeurs.
Chez Novell, Microsoft, IBM et
Sun, un processeur multicur ne sera pas facturé plus cher
qu'un processeur monocoeur.
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