2008-2017 : tests de 56 processeurs et 16 archis Intel et AMD !

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2008-2017 : tests de 56 processeurs et 16 archis Intel et AMD !

Message par haiethem le Lun 4 Déc - 9:40

- Mise à jour du 05/10/2017, ajout des Core i7-8700K, Core i5-8600K, Core i5-8400, Core i3-8350K, Core i9-7980XE, Core i9-7860X et Threadripper 1900X !
- Mise à jour du 05/09/2017, ajout de nouveaux graphiques pour les rapports performances/prix !
- Mise à jour du 04/09/2017, les Threadripper 1950X et 1920X ont été ajoutés, ainsi que le 7820X
- Mise à jour du 03/08/2017, les Ryzen 3 1300X et 1200 ont été ajoutés à cet article
Après un début d'année particulièrement chargé en lancement de processeurs, nous prenons un peu de temps en ce début d'été pour regarder en arrière et revenir sur des processeurs plus anciens. L'occasion de voir en détails les gains qui ont été apportés ces dernières années par les constructeurs.
Pour ce faire, nous avons passés plusieurs générations de processeurs à notre protocole de test en revenant assez fortement en arrière, la plus ancienne d'entre elle datant d'une bonne dizaine d'années !
Des plateformes qui ont plus ou moins bien vieilli
D'un point de vue technologique, s'il y a bien entendu eu quelques changements sur les plateformes durant la dernière décennie, dans les grandes lignes on retrouve beaucoup de similitudes. La première est la mémoire, avec la longévité particulièrement forte de la DDR3 que l'on retrouve même sur nos plateformes les plus anciennes.

Par rapport à nos tests on notera simplement la présence de PCI Express 2.0 sur certaines cartes mères plus anciennes, ainsi que du SATA 2.0 uniquement. Des restrictions qui n'ont pas forcément un impact très important en pratique.
Les plateformes Intel en test
On commence par les plateformes dites "HEDT", les plateformes haut de gamme d'Intel :

LGA 2066 : Skylake-X/Kaby Lake-X (2017, 14nm)

Carte mère Asus X299-A (4 canaux DDR4, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)

  • Core i9-7980XE

  • Core i9-7960X

  • Core i9-7900X

  • Core i7-7820X

  • Core i7-7740X


LGA 2011v3 : Broadwell-E (2016, 14nm) et Haswell-E (2014, 22nm)

Carte mère Asus X99-Deluxe (4 canaux DDR4, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)

  • Core i7-6950X

  • Core i7-6900K

  • Core i7-6800K

  • Core i7-5960X

  • Core i7-5930K

  • Core i7-5820K


LGA 2011 : Sandy Bridge-E (2011, 32nm)

Carte mère Asus P9X79 (4 canaux DDR3, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)

  • Core i7-3970X

  • Core i7-3930K


LGA 1366 : Bloomfield/Gulftown (2008/2010, 45/32nm)

Carte mère Intel DX58SO (3 canaux DDR3, PCI Express 2.0SATA 3 Gb/s)

  • Core i7-990X

  • Core i7-975

  • Core i7-920


Continuons avec les plateformes "grand public" d'Intel :

LGA 1151 "bis" : Coffee Lake (2017, 14nm)

Carte mère Gigabyte Z370 Aorus Gaming 7 (2 canaux DDR4, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s).
Les processeurs "Gen 8" d'Intel sont testés sur cette plateforme même si pour certains, les Core i3, il s'agit en pratique de dies Kaby Lake :

  • Core i7-8700K

  • Core i5-8600K

  • Core i5-8400

  • Core i3-8350K


LGA 1151 : Skylake/Kaby Lake (2015, 14nm)

Carte mère Asus Z170-A (2 canaux DDR4, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)
S'agissant de la plateforme actuelle d'Intel, nous testons un grand nombre de références :

  • Core i7-7700K

  • Core i5-7600K

  • Core i5-7500

  • Core i3-7350K

  • Core i3-7100

  • Pentium G4560

  • Core i7-6700K

  • Pentium G4500


LGA 1150 : Haswell (2013, 22nm)

Carte mère Asus Z97-A (2 canaux DDR3, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)

  • Core i7-4790K

  • Core i5-4670K


LGA 1155 : Ivy Bridge (2012, 22nm) et Sandy Bridge (2011, 32nm)

Carte mère Asus P8Z77-V Pro (2 canaux DDR3, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)

  • Core i7-3770K

  • Core i7-2600K

  • Core i5-2500K


LGA 1156 : Lynnfield (2009, 45nm)

Carte mère Gigabyte GA-P55-UD3 (2 canaux DDR3, PCI Express 2.0SATA 3 Gb/s)

  • Core i7-880

  • Core i5-750 (bridé en DDR3-1333)


LGA 775 : Penryn (2007, 45nm)

Carte mère Asus P5K3 Deluxe (P35, 2 canaux DDR3, PCI Express 1.0SATA 3 Gb/s)

  • Core 2 Extreme QX9770


Les plateformes AMD
Le nombre de plateforme est nettement plus réduit chez AMD même s'il commence tout doucement à augmenter avec l'arrivée de Threadripper !

TR4 : Threadripper (2017, 14nm)

Carte mère Gigabyte X399 Aorus Gaming 7 (4 canaux DDR4, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)

  • Threadripper 1950X

  • Threadripper 1920X

  • Threadripper 1900X


AM4 : Ryzen (2017, 14nm)

Carte mère Asus Crosshair VI Hero (2 canaux DDR4, PCI Express 3.0, SATA 6 Gb/s)

  • Ryzen 7 1800X

  • Ryzen 7 1700X

  • Ryzen 7 1700

  • Ryzen 5 1600X

  • Ryzen 5 1600

  • Ryzen 5 1500X

  • Ryzen 5 1400

  • Ryzen 3 1300X

  • Ryzen 3 1200


FM2+ : Godavari (2016, 28nm), Carrizo (2016, 28nm)

Carte mère Asus A88XM Plus

  • Athlon X4 880K

  • Athlon X4 845


AM3+ : Vishera (2012, 32nm), Zambezi (2011, 32nm), Thuban/Deneb (2009, 45nm)

Carte mère Asus Sabertooth 990FX R2.0 (2 canaux DDR3, PCI Express 2.0, SATA 6 Gb/s)

  • FX-9590

  • FX-8350

  • FX-8150

  • FX-6350

  • Phenom II X6 1100T

  • Phenom II X4 980


Dernier rappel avant de regarder les performances relatives de nos processeurs, vous pourrez retrouver l'intégralité des informations plus précises sur les autres détails de nos configurations en bas de cette page.
Nos graphiques sont très hauts, sachez que vous pouvez trier les résultats en cliquant sur le bouton en haut à droite des graphiques. Vous pouvez également comparer des processeurs en cliquant sur les barres.

Nous avons tendance à penser que les évolutions, années après années, sont assez minces dans le monde des processeurs. Si c'est effectivement le cas, sur dix ans on voit tout de même que des écarts assez larges se sont dessinés dans les applications.
Plusieurs facteurs entrent en jeu, l'augmentation du nombre de coeurs, de la fréquence, et l'utilisation de l'HyperThreading sont des arguments qui s'additionnent petit à petit au fil des ans.
Notre plus vieux processeur, le Core 2 Extreme QX9770 ne disposait ni d'HyperThreading, ni d'une fréquence élevée (seulement 3.2 GHz) et de seulement 4 coeurs. Aujourd'hui, un modeste Pentium G4500 fait presque aussi bien en applicatif en moyenne. Dans le détail on note tout de même beaucoup de variabilité, sans trop de surprise, avec des écarts de plus de 20% dans un sens ou dans l'autre en fonction des tests.
On restera assez circonspect de la même manière des performances de la plateforme FM2+ ou le nombre de modules réduit et le TDP contenu apporte des performances très basses. Ces Athlon sont pour rappel les pendant des APU, dépourvus de la partie graphique et peinent à battre un modeste Phenom II en moyenne.
Si les FX avaient remonté la barre chez AMD, c'était assez souvent au prix d'une consommation forte, pour ne pas dire déraisonnable dans le cas du FX-9590 et ses 220W de TDP, un triste record.
On notera en particulier l'avantage apporté en applicatif par le SMT/HyperThreading. Les gains ont toujours été massifs sur ce plan et les processeurs qui en sont dépourvus sont fortement handicapés, permettant à un Ivy Bridge 3770K de dépasser très tranquillement aujourd'hui un Core i5-7500, disposant pourtant d'une architecture plus moderne.
En pratique chez Intel, on notera que la majorité des gains architecturaux ont été effectués autour du passage à Sandy Bridge ou l'on a gagné 59% de performances entre un Core i7-2600k et un Core i7-880. Un écart qui s'est largement amplifié au fil des années, les applications utilisant AVX comme par exemple x264 poussant largement vers le haut la moyenne avec des gains de 72% ! De la même manière, Haswell a poussé un peu plus haut l'avantage bien que les proportions sont moindres.
Depuis Sandy Bridge, les gains sont plus mesurés, si l'on résume sur le haut de gamme :

  • 2600K (Sandy Bridge) - 3770K (Ivy Bridge) : 9,2%

  • 3770K (Ivy Bridge) - 4790K (Haswell) : 26%

  • 4790K (Haswell) - 6700K (Skylake) : 7,8%

  • 6700K (Skylake) - 7700K (Kaby Lake) : 8,5%


Le gain massif sur Haswell est en grande partie du à l'arrivée d'AVX2, qui pousse vers le haut les performances dans x265 (+56%) même si le gain de fréquence joue également de manière importante.
Regardons la situation dans les jeux !

Ce n'est pas une surprise, du côté des jeux les gains sont beaucoup plus mesurées, particulièrement lorsque l'on augmente les cores mais malgré tout on retrouve des gains assez importants d'une architecture à l'autre.
Le Core 2 souffre assez nettement par rapport à un Core i7-880 avec un écart de 50%, poussé amplement par Battlefield 1 (71% d'écart).
Pour le reste les écarts sont plus faibles que sur les applications en moyenne :

  • 880 (Westmere) - 2600K (Sandy Bridge) : 31,2%

  • 2600K (Sandy Bridge) - 3770K (Ivy Bridge) : 7,1%

  • 3770K (Ivy Bridge) - 4790K (Haswell) : 14,9%

  • 4790K (Haswell) - 6700K (Skylake) : 9,2%

  • 6700K (Skylake) - 7700K (Kaby Lake) : 5,2%


Du côté d'AMD, on notera que la situation n'est pas si différente avec des gains plus tassés. Il est triste cependant de constater que les Athlon/APU sont relégués par des Phenom II.
Nos plateformes sont toutes configurées de manière aussi similaire que possible pour ce test.
Performances sous x264



On remarquera que sur un thread, les plateformes aux architectures les plus anciennes sont celles qui peinent le plus. Phenom II et Core 2 se retrouvent en bas du tableau, même si c'est le Core i7-920, certes pas tout jeune, mais qui est pénalisé en prime par une fréquence plus basse. Entre un Core 2 et un 7700K sur un thread, les performances sont multipliées par 2.35. En multithread cela reste le grand écart. Un Pentium G4560 récent dépasse à peine les vieilles gloires extrêmes.
Consommation

Plus que jamais, le graphique de consommation à la prise est intéressant quand on regarde la consommation au repos. Il est fascinant de voir à quel point nous avons progressés sur ce point ces dernières années où l'on a presque divisé par trois la consommation au repos entre un Core 2 Extreme et un 7700K !
On peut le vérifier sur la consommation à l'ATX12V qui isole le processeur : les gains sont partagés et le processeur n'est pas le seul à y contribuer. La consommation de la carte mère a significativement diminué également. Le nombre de "chipsets" a été réduit avec la disparition des "northbridges" (les puces qui intégraient le contrôleur mémoire et le contrôleur PCI Express, désormais intégrés dans le processeur) mais surtout une réduction de la consommation des chipsets restants (par coup d'optimisations, et de finesse de gravure améliorée).
De gros efforts ont été faits depuis le Core 2 côté CPU sur la consommation au repos (avec de meilleurs mécanismes de mise en veille du front end et des unités de calculs non utilisées), quelque chose d'essentiel quand l'on sait que les dies utilisés pour beaucoup de ces puces sont également utilisés pour des plateformes mobiles qui au fil des années ont pris les devants sur les plateformes de bureau en termes de ventes.
La consommation sur un coeur des processeurs reste dominée par notre extrême Core 2. Par rapport à un 7700K, on divise par plus de deux la consommation à l'ATX12V, et l'on divise même par trois par rapport aux puces les plus efficientes sur ce point. Face à un Pentium G4560 qui faisait généralement mieux dans les benchs, la consommation est juste divisée par 6 !
On retrouve ce facteur de 6 environ en pleine charge d'ailleurs entre un modeste Pentium G4560 et notre Core 2 Extreme à l'ATX12V, un écart qui se réduit à 3.3x quand on regarde la consommation totale de la plateforme qui lisse les écarts.
En charge complète, c'est le FX-9590 qui consomme le plus, avec 317 watts tirées à la prise, il nous aura fallu un bien large Noctua D15 et quelques ventilateurs pour dissiper cela correctement. A côté, les Threadripper paraissent presque raisonnables, leur socket est aussi, il faut le dire, largement plus adapté !
On notera au final les baisses progressives de TDP que l'on avait pu observer en charge, le 2600K proposant encore une consommation basse, inférieure même au 6700K avec un TDP identique. Intel est en pratique assez souvent (et parfois très nettement) en dessous du TDP annoncé même s'il y a de la variation au fil des années.
Efficacité énergétique
Pour terminer nous calculons l'efficacité énergétique des processeurs en croisant les performances avec la consommation ATX12V pour isoler les CPU :



Sur un thread, on peut voir que la finesse de gravure joue fortement tout comme la génération des puces. Les 14nm d'Intel brillent dans le classement, particulièrement lorsque l'on prend les plus petits dies combinés à une fréquence plus basse (et donc une tension de fonctionnement réduite, qui réduit drastiquement la consommation). Les Ryzen suivent (Threadripper en tête) tandis que les autres plateformes se succèdent.
Sans surprise celles qui consommaient le plus se retrouvent en bas du classement même si l'on notera que Ivy Bridge est plutôt mieux placé que certains de ses successeurs. La consommation des unités AVX/AVX2, qui boostent certes les performances, est un facteur de plus qui ajoute à cet ordre un peu chamboulé. Le Core 2 ferme de très loin la marche, certaines choses ne changent pas.
Quand l'on regarde l'efficacité globale des puces, le Ryzen 7 1700 avec sa fréquence de fonctionnement inférieure reste en tête, talonné par les Pentium G. Le grand écart entre un FX-9590 et un Ryzen montre qu'AMD revient de très, très loin ! Reste que malgré sa démesure, un FX-9590 n'est pas moins efficace que notre Core 2, montrant à quel point ces puces sont devenues déraisonnables d'un point de vue efficacité énergétique en 2017. Dix années après, cela n'est pas non plus anormal...
Pour conclure cet article, nous aborderons l'épineuse question du rapport performances/prix afin de voir l'évolution au fil de ces dernières années. La question est toujours complexe à analyser précisément. Dans le but d'obtenir la base la plus objective possible, nous avons choisi les prix OEM au lancement des processeurs, en dollars. Nous vous proposons également les données brutes, et avec des prix qui prennent en compte l'inflation. Nous nous basons sur les taux d'inflation américains.
Nous ne regardons que les prix des processeurs, nous ne prenons pas en compte le prix de la plateforme (les cartes mères HEDT par exemple chez Intel sont significativement plus onéreuses).
Ces concessions mettent également de côté certains points importants pour le marché français (le taux de change euro/dollar par exemple), nous pensons que ces chiffres permettent d'obtenir une idée assez intéressante des rapports au fil des années.
Performances applicatives rapportés au prix
Nous commençons par le rapport entre les performances applicatives et les prix au lancement.

Sans surprise, en corrigeant les prix avec l'inflation, le rapport performance prix des processeurs les plus anciens baisse (on compte une inflation cumulée de 15.79% sur un processeur vendu en 2008 par exemple).



    
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Derniers lancements
Afin de vous donner plus de lisibilité nous avons ajouté un graphique indiquant le rapport performances/prix sur deux axes. Le prix apparaît en abscisse et le niveau de performances en ordonnées. Les processeurs les moins chers sont donc plus à gauche, et les plus performants plus en haut. Les processeurs les plus "intéressants" sont donc ceux qui sont le plus en haut à gauche sur ces critères.
Vous pouvez utiliser les boutons pour changer les sélections, ou les modifier individuellement en cliquant sur le graphique.
Si l'on regarde les derniers lancements, on voit que globalement, les processeurs d'AMD sont mieux positionnés que ceux d'Intel, à deux exceptions. Il y a d'abord le G4560 que l'on a remarqué dans la liste ci dessus. Son rapport est haut du fait que son prix est particulièrement bas par rapport à son niveau de performances qui reste malgré tout modeste.
L'autre processeur qui se distingue est le Core i7-7820X qui s'aligne plus sur les Ryzen/Threadripper niveau performances/prix que sur le reste de la gamme Intel.
Du côté des écarts les plus nets à prix égal, on note Core i5-7600K contre Ryzen 5 1600X, et Core i9-7900X contre Threadripper 1950X. Les autres Kaby Lake sont également assez mal placés dans ce graphique.
Si l'on se concentre sur les apports annuels du côté des i7, on note des gains sur ce rapport de 14% entre un 2600K et un 3770K, diminuant à 8% entre un 6700K et un 7700K.
On notera que le rapport performances prix des derniers FX lancés était plutôt bon, tout comme celui des Athlon. Leur niveau de performances reste cependant très bas même si leur positionnement tarifaire semble "cohérent" via ces formules (le Pentium G4560 étant l'exception).
Performances jeux 3D rapportés au prix
Regardons enfin le rapport entre les performances en jeux 3D et les prix au lancement

Encore une fois il est délicat de parler de rapport performances prix de manière isolée du niveau de performances. Le Pentium G4560 détonne ici, sans surprise, même s'il ne sera pas forcément le meilleur choix pour tous en fonction de votre choix de carte graphique.



    
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Les choses sont beaucoup plus claires quand on place les données sur deux axes. On note que globalement, le rapport performance prix des processeurs d'Intel est meilleur que sur les applications. C'est sans surprise, le rapport de performances est à leur avantage par rapport aux Ryzen et l'on voit ainsi remonter un 7700K devant un Ryzen 7 1700.
Globalement les plateformes les plus onéreuses ne s'en tirent pas très bien, c'est sans surprise puisque la fréquence reste un critère important. La contre performance des Skylake-X et de leur architecture mesh réaligne peu ou prou ces puces sur celles d'AMD d'ailleurs. On note un plafonnement assez net dont seuls les 7700K/7740K se distinguent par leur fréquence plus importante.
Du côté des i7 cependant les gains sont un peu plus resserrés d'une génération à l'autre, c'est sans surprise étant donné que les processeurs ont un impact moindre au final sur les performances jeux qu'applicatives. L'augmentation du rapport performances/prix entre un 2600K et un 3770K était de 13%, il tombe à 5.3% entre un 6700K et un 7700K.
Des processeurs qui s'améliorent malgré tout au fil des années
Difficile de conclure d'un mot cet article tant il y a de nombreux facteurs à prendre en compte. Cependant, on peut tirer quelques grandes lignes. D'abord oui, les processeurs les plus anciens comme les Core 2 sont aujourd'hui assez nettement distancés, que ce soit en termes de performances, et surtout de consommation. La consommation au repos des anciennes plateformes est un facteur qu'il ne faut pas négliger, les plateformes modernes font significativement mieux sur ce point.
Du côté des performances, les plateformes les plus anciennes sont également handicapées dans certains applications et jeux récents, que ce soit par leur jeu d'instruction ou d'autres différences d'architectures.
Cependant au fil des années il faut être assez clair, on note que les gains tendent à se réduire. La situation est particulièrement nette chez Intel ou les gains apportés restent présents mais tendent à se réduire côté performances. L'abandon du Tick Tock et le manque de concurrence pourront être blâmés. Et du côté de l'efficacité énergétique, s'il y a bien toujours de gains, la majorité de ceux-ci ont été réalisés du côté de Sandy Bridge. Depuis, la consommation des unités AVX/AVX2 tend, particulièrement sous x264 qui nous sert pour ce calcul, à réduire les avantages a peau de chagrin.
On ne reviendra pas enfin sur le fait qu'AMD revient de très loin, sur tous les plans avec Ryzen. Le positionnement plutôt agressif, au-delà des particularités que nous avions constatées montre que le constructeur applique une pression assez nette sur son concurrent. Et avec Threadripper, AMD s'est attaqué à l'autre partie de la gamme d'Intel avec ses plateformes HEDT où, la aussi, la concurrence secoue les habitudes.
De quoi peut-être améliorer un peu plus nettement les gains sur le rapport performances/prix des futures plateformes des deux constructeurs, la concurrence est censée, après tout, servir à cela.

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