Nomenclature Intel, un jeu de chiffres et de lettres.

Intel est le leader incontesté du marché des microprocesseurs depuis quelques années et possède maintenant près de 80% de part de marché de l’architecture x86. La grande majorité des PC, portables ou fixes, et la totalité des Mac (depuis la transition PowerPC vers Intel entre 2005 et 2006) sont équipées de processeurs Intel.

Cet article a pour but d’expliquer les différentes nomenclatures employées par le fondeur de CPU Intel. Les appellations employées par les constructeurs sont souvent piégeuses pour le « commun des mortels ». En effet deux processeurs avec le même nom commercial n’auront pas nécessairement les mêmes performances.

Nota bene : Je suis conscient que cet article peut être un peu « lourd » à lire, car il traite d’un sujet relativement technique. Je vais essayer d’expliquer les choses de la manière la plus synthétique possible tout en essayant de ne pas être trop ennuyeux.

Je ne vais expliquer que les nomenclatures des produits récents, mais la plupart des informations données dans cet article sont applicables pour des puces plus anciennes.

Je ne parlerai pas en détail des processeurs dont l’usage est très spécifique (virtualisation...).

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Les processeurs Intel (CPU)

Comme annoncé plus tôt, je ne détaillerai dans cet article que les processeurs les plus vendus de la gamme Intel, à savoir les Intel Core (i3, i5 et i7), cependant je citerai les autres modèles à titre d’information. 

Avant d’entrer dans le vif du sujet, voici un petit rappel des principaux modèles de processeurs chez Intel :

• Atom : Processeur pour tablettes et Smartphones, il a pour but de concurrencer les CPU ARM. On ne trouve ce processeur que sur des plateformes mobiles comme les Smartphones, les tablettes et certains Netbooks.
• Celeron : Processeur pour ordinateurs très peu puissants (existe en version mobile pour ordinateurs portables et en version « fixe » pour ordinateurs de bureaux).
• Pentium : Processeur pour ordinateurs peu puissants (existe en version mobile et « bureaux »).
• Core i3 : Processeur dual core assez puissant pour de la bureautique même lourde, il reste cependant limité dans les jeux, le montage vidéo… (existent en version mobile et « bureaux »).
• Core i5 : Processeur puissant en dual ou quad core capable d’atteindre de bonnes fréquences (existe en version mobile et « bureaux »)
• Core i7 : C’est le Processeur le plus haut de gamme pour le grand public. Il est disponible en 2, 4 ou 6 cœurs en fonction des versions. Il dispose d’une fréquence élevée (existe en version mobile et « bureaux »).
• Xeon : Processeur pour stations de travail et pour serveurs. Ils sont très puissants avec une fréquence moins élevée que celle des i7, et un grand nombre de cœurs physiques (entre 6 et 15 !). C’est le seul processeur pouvoir être monté à plusieurs dans le même ordinateur (jusqu’à 4 CPU sur la même carte mère, le nombre de cœurs physiques peut alors atteindre 60 pour un seul ordinateur !). Il n’est disponible qu’en version « bureau » même si certains constructeurs de PC portables sur mesure ont tenté de l’intégrer à des portables.

Jusque là, je pense que tout le monde arrive à suivre et que je ne vous ai pas encore appris énormément de choses, mais ces noms ne sont que la partie émergée de l’iceberg. Il ne s’agit en effet que de « noms commerciaux » qui ne veulent pas dire grand-chose seuls, tant le nombre de déclinaisons d’un même processeur peut être important.

Pour différencier toutes les versions, il faut s’intéresser de plus près aux chiffres et aux lettres qui suivent, dont l’ordre et la signification varient en fonction du modèle (pourquoi faire simple…).

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Les Intel Core

Un peu de chiffres pour commencer

Commençons d’abord par les processeurs Intel les plus répandus, les Core (i3, i5 et i7). La majorité des processeurs Intel Core actuels ont une appellation de la forme suivante :

Nom du modèle + série de 3 ou 4 chiffres + 0, 1 ou 2 lettre(s)

Exemples : i5 4570R, i5 4670, i7 4790K, i7 960 ou i7 3720QM

Les trois modèles de processeurs Intel les plus connus : la gamme Intel Core

Le nom du processeur est suivi par une série de 4 chiffres dont le premier est la génération de processeur (2 = Sandy Bridge, 3 = Ivy Bridge ou Sandy Bridge-E, 4= Haswell, Haswell Refresh ou Ivy Bridge-E, 5 = Brodwell ou Haswell-E). La première génération de Core fait cependant exception à cette  règle, la série n’est composée que de 3 chiffres, la génération n’étant pas directement visible (par exemple, le i7 960 ne s’appelle pas i7 1960).

Les trois chiffres suivants désignent la référence du processeur. Le plus important est le premier de ces trois chiffres, plus il est élevé, plus le processeur est haut de gamme, ce qui ne signifie pas toujours qu’il est plus puissant (les processeurs basse consommation des Ultrabooks ou des MacBook Air sont très couteux alors qu’il ne s’agit « que » de simples puces bicœurs).

Schéma d'un processeur Intel 4 cœurs. 

Dans la plupart des cas, le dernier de ces quatre chiffres est un zéro, cependant, il arrive que ce soit un 1 ou un 5. Un processeur avec une nomenclature de la forme XYZ1 (ou XYZ5) est une évolution du XYZ0.

La série du processeur

Mais Intel ne s’est pas contenté de hiérarchiser ses processeurs avec un nom et une série de chiffres, ils ont également ajouté une lettre ou deux à la fin pour la plupart des modèles. Ces lettres nous donnent des informations supplémentaires sur le processeur qui influent directement sur les performances du processeur (nombre de cœur, consommation…). On parle souvent de « série » du processeur pour désigner cette/ces lettre(s).

Pour les processeurs Intel Core de bureau, cette série n’a pas une importance primordiale, deux processeurs de référence identique, mais de série différentes ont souvent des performances très proches. Voici les principales séries des Intel Core de bureaux :

• Rien : il s’agit de la version « standard » du processeur.
• S : c’est une version du processeur dont la consommation est  légèrement inférieure à la version standard. Ils sont basés sur la version standard, mais la fréquence de base est légèrement ralentie (entre 100MHz et 300MHZ plus lent) par rapport à la version standard, la fréquence Turbo est inchangée.
• R : cette lettre est apparue avec la génération Haswell, elle désigne un modèle S avec une partie graphique intégrée (IGP) plus puissante, en l’occurrence l’Iris Pro Graphics 5200 qu’Intel réserve, à cette exception prés, aux processeurs mobiles haut de gamme (série HQ, voir plus loin).
• T : il s’agit là d’une version « basse consommation »  avec des fréquences (de base et mode turbo) très inférieures au modèle standard.
• K : il s’agit d’une version du processeur facilement overclockable. Ils sont basés sur leur version standard correspondante, mais le coefficient multiplicateur est débloqué, permettant d’augmenter soit même la fréquence du processeur.
• X : cette lettre désigne la série Extrem. Elle n’existe que pour les 2 ou 3 meilleurs i7. Contrairement aux autres séries, les processeurs X ne sont pas des versions dérivés d’un modèle standard, ce sont des processeurs spécifiques. Ils possèdent habituellement 6 cœurs, mais pour la prochaine génération (Haswell-E), une version 8 cœurs est prévue. Ces processeurs, comme certains processeurs « K », utilisent un Socket différent des autres Intel Core, ils utilisent en fait le socket des Xeon dont ils dérivent (pour en savoir plus, ce rendre à la section : Un mot sur les générations et les Sockets).

Pour les CPU mobiles, la série peut changer considérablement les performances. Les séries des processeurs mobiles sont en effet différenciées par le nombre de cœurs, la fréquence, la consommation… Le seul petit problème qui complique les choses, c’est que la hiérarchisation des séries est quasiment indépendante de celle du nom du CPU vu plus haut dans cet article. 

(Nota Bene, Intel a légèrement changé certains de ces suffixes au passage de la génération Ivy Bridge à Haswell sans pour autan changer leurs significations. Sauf indication contraire, les suffixes sont donnés dans leur forme Haswell qui est la génération la plus récente)

Les suffixes alphabétiques les plus courants pour les processeurs Intel Core mobiles sont :

• Y : processeurs Intel Core mobiles bicœurs très basse consommation que l’on trouve principalement dans certaines tablettes ou portables hybride.
• U : processeurs Intel Core mobiles bicœurs basse consommation que l’on trouve principalement dans des Ultrabooks (comme le MacBook Air par exemple).
• M : processeurs Intel Core mobiles bicœurs assez puissants avec une fréquence plutôt élevée (pour un portable). Ils équipent généralement des portables « normaux » moyennement puissants comme le MacBook Pro 13 pouces et 13 pouces Retina par exemple.
• MQ (QM pour Ivy Bridge et Sandy Bridge) : processeurs Intel Core mobiles quad-core puissants. Ils équipent typiquement des portales de plus de 14 pouces ayant un gros besoin de puissances comme les portables de Jeux ou les portables à usage professionnel (comme le MacBook Pro 15 pouces et 15 pouces Retina par exemple)
• HQ : processeurs très proche des MQ, mais avec une partie graphique intégrée (IGP) bien plus puissante, en l’occurrence, l’Iris Pro Graphics HD5200 (ce suffixe n’est présent que sur la génération Haswell). On retrouve ce type de processeurs notamment dans les MacBook Retina 15 pouces sortie après juin 2013.
• MX (XM pour Ivy Bridge et Sandy Bridge) : processeurs Intel Core mobile quad-core très puissants de la gamme Extrem. Ce sont les processeurs mobiles les plus puissants, on ne les trouve que sur des portables de plus de 16 pouces destinés aux joueurs les plus demandeurs de puissances (par exemple sur l’Alienware 17 et 18 pouces) ou sur des stations de travail mobile (exemple : DELL Precision 17 pouces).

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Les Processeurs Intel économiques : Atom, Celeron et Pentium

Pour ces gammes de produits, les appellations sont un peu plus simples, car il n’existe pas beaucoup de modèles différents de ces processeurs. Leurs orientations économiques (sens « bon marché » et non pas efficients) diminuent grandement le nombre de versions possibles.

L'intel Atom est réservé aux tablettes et aux smartphones.

La référence des Atom est composée d’une série de trois chiffres. Plus ces chiffres sont élevés, plus le processeur est puissant. Cette référence est parfois précédée d’une lettre : N lorsque les processeurs sont destinés au netbook ou un Z lorsqu’il est destiné aux terminaux mobiles (Smartphones et tablettes).

La référence des Celeron est composée d’une série de 3 chiffres ou d’une série de 4 chiffres précédés d’une lettre.

Il est toujours possible d'acheter un Pentium en 2014, il est cependant bien plus puissant qu'un Pentium 4.

La référence des derniers Pentium est composée d’une série de 4 chiffres précédée d’une lettre. Le premier des quatre chiffres désigne, comme pour les Core, la génération du processeur. À l’instar des Intel Core, certains Pentium existent en version basse consommation, ils arborent alors un T en suffixe. Pour fêter le vingtième anniversaire de l'appellation Pentium, Intel a sortie début 2014 une version de ce processeur destinée à l'overclocking, il porte alors la lettre "K".

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Les processeurs Intel professionnels, les Xeon

La nomenclature des processeurs professionnels d’Intel, les Xeon, est comparable à celle des Intel Core c’est-à-dire :

Nom du processeur + références numérique + Suffixe alphanumérique

Le suffixe alphanumérique le plus courant est V2, signifiant qu’il s’agit de la deuxième version du processeur.

Les Xeon existent en plusieurs versions, la gamme principale est composée de 3 modèles : E3, E5 et E7.

• Xeon E3 : processeur professionnel pour petites stations de travail et petits serveurs. Il existe en dual et quadcore et n'est pas adapté au multiprocesseur. Selon les versions, la fréquence du Xeon E3 s’étale entre 1,8 et 3,6 GHz. Contrairement aux autres processeurs professionnels de la gamme Intel, les E3 possèdent une partie graphique intégrée. Comme les Intel Core, il peut gérer jusqu’à 32 Go de RAM et jusqu’à 16 lignes PCIe. Il a été mis à jour au deuxième trimestre 2013. Il est basé sur le même socket que les processeurs Intel Core standards.
• Xeon E5 : processeur professionnel pour station de travail moyenne et serveur. Il existe en plusieurs versions s’étendant entre 4 et 12 cœurs physiques. Il a été mis à jour au troisième trimestre 2013 et plus récemment à l’été 2014. Comme les Xeon E3, il existe en différentes versions entre 1,8 et 3,6 GHz. Il a la possibilité de fonctionner en biprocesseur, il peut gérer jusqu’à 768 Go de RAM et jusqu’à 40 lignes PCIe.
• Xeon E7 : processeur professionnel très haut de gamme essentiellement destiné aux gros serveurs et à de rares stations de travail. Il existe en plusieurs versions s’étendant entre 6 et 15 cœurs physiques. Comme les Xeon E3 et E5, il existe en différentes fréquences entre 1,8 et 3,6 GHz. Il a possibilité de fonctionner en multiprocesseurs (jusqu'à 8 processeurs sur la même carte mère). Il est également capable de gérer jusqu’à 1536 Go de RAM et même 4096 sur certaines variantes (oui, vous avez bien lu !).

Une carte mère avec 4 sockets pour Xeon E7. Remarquez le nombre de slots de barrettes de mémoire vive !

Les autres processeurs professionnels d'Intel

Il existe d’autres processeurs Intel destinés aux professionnels. Ce sont souvent des processeurs très spécifiques à certains usages que l’on ne trouve que très rarement (voir jamais) dans des machines vendus dans le commerce. Pour les obtenir, il est nécessaire de passer par des spécialistes de l’installation de systèmes professionnels spécifiques. On peut notamment citer :

• l’Itanium : processeur professionnel pour serveur, proche en terme de performance des Xeon E7. Son usage est en fait plus restreint que celui des Xeon. Contrairement à ce dernier, l’Itanium utilise une architecture différente du x86-32bits ou du x86-64bits que l’on trouve dans les PC « normaux », il a donc besoin d’un système d’exploitation particulier. L’Itanium est très orienté 64bits (ce qui lui permet d’adresser de grande quantité de RAM par exemple) si bien qu’il ne peut presque pas faire tourner une application 32 bits.
• l’Atom Server destiné aux serveurs économiques.
• Xeon Phi : ce ne sont pas réellement des processeurs, mais des coprocesseurs que l’on branche sur une voix PCIe à la manière d’une carte graphique. Ils permettent d’accélérer les applications en exécutant le calcul massivement parallèle. Avec ces produits, Intel a pour but de concurrencer les cartes nVidia Tesla et Quadro (et bien sur les équivalents AMD) qui se chargent des calculs parallèles via des technologies comme CUDA ou OpenCL afin de soulager le processeur.

Le Xeon Phi est en fait plus proche d'une carte graphique que d'un processeur.

Un mot sur les générations et les Sockets

Un socket Intel : le support du processeur.

Chaque année ou presque, Intel sort une nouvelle génération pour presque tous les modèles. Une nouvelle génération apporte souvent une hausse des performances, une baisse de la consommation ainsi qu’une baisse du dégagement thermique. Intel alterne les mises à jour Tic (Tick en anglais) et les mises à jour Tac (Tock en anglais).

Une mise à jour Tic n’est qu’une réduction de la finesse de gravure (on parle aussi de Die Shrink en anglais), c’est le cas notamment de la génération Ivy Bridge (2012) qui a fait passer la finesse de gravure de 32 à 22 nm, ou de la génération Brodwell (2014-2015) qui la fera passer de 22 à 14 nm.

Un Tac est une mise à jour plus profonde avec une nouvelle micro architecture qui apporte parfois de nouvelles fonctionnalités, le passage de Ivy Bridge à Haswell en 2012 est un Tac.

Voici les dernières générations de processeur chez Intel :

• Sandy Bridge, sortie en 2011, gravée en 32nm, socket LGA 1156, Tac
• Ivy Bridge, sortie en avril 2012, gravée en 22nm, socket LGA 1155, Tic
• Haswell, sortie en juin 2013, gravée en 22nm, socket LGA 1150, Tac
• Brodwell, sortie prévue en 2014, gravée en 14nm, socket LGA 1150 Tic

En avril 2014, Intel a sorti une évolution de l’architecture Haswell, les Haswell refresh. Cette génération intermédiaire a pour but de combler le temps entre la sortie des processeurs Haswell en juin 2013 et la sortie des Brodwell fin 2014, début 2015 si tout va bien.

La plupart des processeurs sont mis à jour dans les 6 mois qui suivent la sortie d’une nouvelle architecture en commençant par le haut de gamme (Core i7) et en finissant par les puces d’entrée de gamme (Celeron et Pentium). Néanmoins, les CPU très haut de gamme Intel – à savoir les Xeon et certains Core i7 (que l’on peut reconnaître grâce au deuxième chiffre de la nomenclature qui est soit un 8 soit un 9) utilisent une architecture légèrement différente (ainsi qu’un socket eu qu’un Chipset différent). Le nom de la génération prend alors un suffixe –E (ou, plus rarement, –EX ou –EP). En 2011, Intel a pris du retard sur le développement de ces puces, la génération Sandy Bridge-E, qui aurait initialement du sortir quelques mois après les Sandy Bridge « normaux », est en faites sortie en 2012, c’est à dire presque en même temps que les Ivy Bridge « normaux ». Ce retard n’a toujours pas été comblé par Intel, c’est pour cela que la génération Ivy Bridge E sont sortie au côté des CPU Haswell. Les processeurs Haswell-E sont cependant disponibles depuis quelques semaines.

Les générations de processeur "–E" les plus récentes sont :

• Sandy Bridge-E sortie en 2012, gravée en 32nm, socket LGA 2011, Tac.
• Ivy Bridge-E, sortie 2013, gravée en 22nm, socket LGA 2011, Tic.
• Haswell-E, sortie en 2014, gravée en 22nm, socket LGA 2011-3, Tac.

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Technologies Intel Intéressantes :

Le turbo Boost permet d'augmenter momentanément la fréquence de certains cœurs.

• Le Turbo Boost est une technologie Intel permettant d’augmenter la fréquence de certains Core quand d’autres ne sont pas utilisés. On la trouve sur les processeurs Intel Core et sur les Xeon.
• L’hyperthreading est une innovation Intel permettant d’effectuer deux jeux d’instructions en même temps sur un même coeur, ce qui « double » le nombre théorique de cœur. On parle alors de cœur physique (en anglais, core) pour désigner les « vrais » cœurs physiquement présents dans le processeur, et de cœur logique (thread en anglais) pour désigner l’ensemble des cœurs de calcul en comptant ceux « rajoutés » par l’hyperthreading. Un processeur quad core avec hyperthreading a donc 4 cœurs physiques, mais 8 cœurs logiques. Cette technologie existe sur les processeurs i7 et Xeon de bureau ainsi que sur les i5 et i7 mobiles.

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Ne pas se contenter du nom commercial du CPU lors de l'achat !

Comme vous avez dû le saisir en lisant cet article, comprendre la nomenclature moderne des processeurs Intel n’est pas chose aisée. Il y a bien sûr une chose importante à retenir dans cet article : le nom commercial (i3, i5, i7...) est là pour piéger le profane ! Afin de bien se rendre compte des performances réelles d’un ordinateur que l’on souhaite acheter, il est nécessaire de s’intéresser au nom complet du processeur ou à la liste détaillée des caractéristiques du produit.