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Les processeurs AMD Athlon


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Sortis en 1999 pour contrer les Pentium III d'Intel, les Athlon sont les premiers à utiliser l'architecture K7 d'AMD.Cette architecture a été annoncée comme révolutionnaire aussi bien en performances qu'en propension à monter en fréquence. Pour dire, cette architecture aura été tellement performante qu'elle sert de base pour l'architecture K8. Pour AMD, c'est un peu comme l'architecture P6 pour Intel.


Comme vous pouvez le penser, cette architecture a connu plusieurs évolutions que nous allons décortiquer. La première utilise une gravure à 0.25µ et se compose de modèles allant de 500 à 700 MHz par pas de 50 MHz. Et oui ! 700 MHz à 0.25µ, les Athlon ont prouvé là leur excellente capacité à monter en fréquence, pour info, les Pentium III n'ont pas réussit à dépasser 550 MHz avec la même technologie de gravure.


Cela est dû au nombre d'étages de pipelines qui sont de 10 sur le Pentium III et de 15 sur l'Athlon, et cela influe beaucoup sur les capacité à monter en fréquence mais en dépit d'une efficacité par MHz moindre. Seulement, AMD a fait en sorte que son Athlon soit très puissant à la base pour pouvoir augmenter le nombre de niveaux. Au final, les performances sont très légèrement supérieures à un Pentium III de même fréquence, mais l'Athlon a l'avantage de pouvoir travailler plus fortement cadencé.


Cependant, il y a un petit hic, cette première version est au format Slot A et contrairement aux Pentium III Coppermine, le cache L2 de 512 Ko est externe au microprocesseur, et qu'à des fréquences relativement élevées, le cache est désynchronisé du CPU, de 1/2, de 2/5 voire de 1/3 de sa fréquence, ce qui limite le gain de performance lors de la montée de fréquence. C'est d'ailleur la seule chose positive qu'il n' a pas hérité du K6-III.


Sinon, il y a un domaine où l'Athlon surpasse le Pentium III, c'est bien la bande passante mémoire. Le bus du Pentium III, le P6 GTL+ plafonne à 1 Go/s à 133 MHz alors que le bus EV6 d'Alpha à 100 MHz, permet d'atteindre 1.6 Go/s. Comment ? et bien le bus de l'Athlon est de type DDR (Double Data Rate), ce qui veut dire qu'à fréquence égale, un bus DDR est deux fois plus performant qu'un bus SDR. Ensuite, pour ceux qui comptent faire du multi-processeurs, chaque CPU auront un bus dédié vers le Northbridge, alors que les Pentium III doivent se partager le Go/s.


L'athlon intègre aussi les instruction MMX d'Intel, et le 3D-Now! pour accélerer le traîtement du multimédia et de la 3D, ce qui est une bonne chose quand on a vu le gain généré sur le K6-2 quand les instruction 3D-Now! ont été bien exploitées. Il dispose aussi d'un cache L1 de 128 Ko géré en exclusif du cache L2 ce qui est carrément énorme comparé aux 32 Ko du Pentium III qui lui gère ses caches de manière inclusive. La différence entre la méthode exclusive et inclusive est que cette dernière contient les données du cache L1 dans le cache L2 : le cache L1 est "inclus" dans le cache L2. Cela a des avantages en terme de rapidité de recherche à l'intérieur du cache mais les Athlon ont un cache total plus gros (640 Ko utilisable contre 512 Ko pour le Pentium III Katmai).


Pour ce qui en est de l'overclocking de la bête, c'est assez simple et on est libre de choisir plusieurs FSB pour une même fréquence grâces aux coefficients multiplicateurs qui ne sont pas bloqués sur quelques rares cartes mères. Cela est possible avec les carte ABIT KT7 ou ASUS A7V ou encore avec une carte additive permettant de modifier le coefficient (et parfois le ratio de la mémoire cache (carte additive qui se branche sur le processeur, une fois son boîtier ouvert)). Mais je vous conseille d'utiliser le FSB le plus haut possible pour disposer d'une bande passante mémoire supérieure et d'ajuster ensuite avec les coefficients multiplicateurs, cele peut parfois vous faire gagner encore 10% de performances supplémentaires. Pour ce qui est du FSB, vous risquerez parfois d'être limité par la carte mère, un FSB de 105 ~ 110 MHz semble être un maximum sur certaines cartes mères.


Concernant la tension électrique, je vous déconseille de dépasser 1.9 V pour ces processeurs. Et surtout, pensez à vous munir de bon dissipateurs thermiques car ces Athlons au delà de 600 MHz chauffent beaucoup !



Athlon 0.25µ

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La seconde évolution et la dernière des slots A, est en fait le même CPU mais gravé en 0.18µ. Tout ce que je viens d'expliquer est donc valable pour ce nouveau CPU, à la seule différence qu'il chauffe moins et qu'il monte encore plus haut en fréquence. Cette fois, son cache L2 devient vraiment un handicap dans les derniers modèles car il n'y a pas de coefficient plus faible que 1/3 disponible pour ralentir le cache, ce qui bride obligatoirement les overclockings. Les déclinaisons vont de 550 MHz à 1 GHz toujours par pas de 50 MHz.

Pour l'overclocker, vous procédez exactement comme décrit plus haut, et il supporte jusqu'à 1.9 V. Mais surtout, pensez à vous munir de bon dissipateurs thermiques car ces Athlons au delà de 900 MHz chauffent beaucoup

!

Athlon 0.18µ

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L'arrivée de la dernière évolution qui a porté le nom Athlon a signé la fin des microprocesseurs à slots. A la manière d'Intel et ses Pentium III Coppermine, AMD a intégré le cache de second niveau dans le microprocesseur, le format Slot qui servait d'interface entre le CPU, le cache L2 et la carte mère n'a donc plus aucune utilité. Cependant, le L2 passe de 512 Ko à 256 Ko mais tourne à pleine vitesse et plus à une vitesse réduite comme on avait pu le constater sur les Athlon slot A, et comme chez Intel, c'est une vraie révolution ! En effet, ces Athlon peuvent enfin exprimer leur plein potentiel en overclocking, et un bond en avant en terme de performances a pu se ressentir.


Pour procéder, c'est assez simple. Vous savez déjà que pour overclocker un CPU, on augmente le FSB et on ajuste avec les coefficients multiplicateurs. Sur les premiers modèles, les coefficients multiplicateurs étaient débloqués ce qui ne posait pas de problèmes mais sur les modèles suivants, ceux-ci l'étaient bel et bien. Mais AMD a tout de même laissé la possibilité de débloquer ces coefficients. Ce blocage est le résultat d'une modification des ponts L1 qui est visible sur le processeur :

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Si les ponts sont coupés, la modification du coefficient est donc théoriquement impossible. Mais il suffit de relier ces ponts par une matière conductrice pour que la modification redevienne accessible. Plusieurs possibilités s'offre à vous :



  • La première et la plus simple consiste à sortir votre crayon de papier à pointe fine et de relier les ponts L1 (conseil : prenez une loupe, et vérifier qu'il n'existe aucun contact entre les ponts). En effet, le graphite des mines de crayons est conducteur. Cette modification n'est pas éternelle, il se peut donc que lors d'un boot votre overclocking ne soit plus pris en compte, car le graphite aura perdu son effet, et donc les ponts ne seront plus reliés, il faudra alors recommencer.

  • La seconde consiste à trouver un stylo à encre conductrice (magasin électronique), une colle conductrice ou du vernis spécial à appliquer proprement afin de relier ces ponts.

  • Il existe aussi une sorte d'autocollant qui intègre 4 lignes d'encre conductrice. Une solution des plus simple et des plus efficace.

Certaines séries (ou stepping ) de processeur comme celle nommée AXIA, AVIA, ARGA, AXIAR, AYHJAR ou AYHJA ont les possibilités de franchir des fréquences telles que les 1.4 Ghz, ou plus. Un Athlon 1.4 Ghz AYHJA tournera sans soucis à 1.7 Ghz, de même qu'un Athlon 1.2 Ghz AVIA peut monter à 1.4 Ghz. Mais il s'agit de séries spéciales, pour savoir si vous avez une de ces séries, il vous suffit de démonter votre dissipateur afin d'accéder au processeur puis de lire le numéro de série inscrit sur votre microprocesseur.


Il existe deux types de fabrication de ces processeurs, ceux à interconnections en cuivre provenant de Dresden et ceux en aluminium provenant d'Austin. Les premiers laissent passer le courant plus facilement que leurs homologues d'Austin, grâce au cuivre qui est un bien meilleur conducteur que l'aluminium. La résistance générale de la puce est donc moins élevée, et la perte de courant sous forme de chaleur est moins prononcée, tout cela fait que les Athlon de Dresden peuvent monter plus haut en fréquence. On pouvait les différencier à la couleur du core : bleu pour ceux de Dresden et vert pour ceux d'Austin. Maintenant, cette différenciation n'est plus appliquée mais la grande majorité des Athlons sont produit à Dresden.


Concernant la tension, je vous déconseille raisonnablement de dépasser les 1.85 V. Certaines cartes mères, comme l'ABIT KT7A, ont le Vcore bloqué à 1.85 V dans le BIOS (1.9 V ~ 1.95 V réel), toutefois il existe une manipulation afin de pouvoir pousser la tension au delà de 2.15v. Inutile de dire qu'avec une tension pareille, la durée de vie de votre processeur sera grandement réduite, mais les possibilités d'overclocking seront supérieures.


Note importante : pensez à particulièrement soigner le refroidissement. De par leur conception, ces Athlon chauffent beaucoup ! L'overclocking ne fait qu'augmenter la chaleur dégagée. Un bon refroidissement est donc indispensable si vous voulez garder une bonne stabilité ! (pour voir la page refroidissement)



Athlon Thunderbird

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Pour tous ces overclockings réalisés, nous avons volontairement omis d'indiquer le FSB et le coefficient multiplicateur utilisé car cela dépend principalement de la capacité de la carte mère et de la mémoire utilisée.


Informations


  • Auteur : Pierre-Yves Duby
  • Nombre d'affichages de cette page : 6536
  • Publié le : 20/05/1999 à 00h00

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