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Glossaire CPU: Tout Comprendre Aux Processeurs

Processeur i9 11900

Dès que l’on commence à s’intéresser au fonctionnement et à la création des PC gaming, on tombe rapidement sur des termes que l’on a du mal à saisir, ou sur des modèles de composants que l’on ne connaissait pas. Pour vous aider à y voir plus clair, à comprendre tous nos articles et à choisir votre matériel dans les meilleures conditions possibles, nous avons donc décidé de vous fournir deux glossaires qui recensent, définissent et expliquent les termes les plus utilisés actuellement. Nous vous proposons ici un glossaire consacré à l’univers des processeurs. Marques, modèles, principaux termes techniques utilisés dans les descriptifs… préparez-vous à devenir incollables sur le sujet !

Sur Gamertop, vous pourrez aussi trouver un deuxième glossaire spécialement consacré aux cartes graphiques.

Intel : Intel est une entreprise américaine fondée en 1968 spécialisée dans la construction de semi-conducteurs. Elle fabrique plus spécialement des microprocesseurs, des cartes mères, et des processeurs graphiques. C’est à Intel que l’on doit les processeurs de type x86 inventés en 1978. Aujourd’hui, Intel est ainsi le second fabricant mondial de semi-conducteurs après Samsung. Intel est surtout l’un des deux grands piliers de la création des processeurs pour PC aujourd’hui. Il est le leader devant AMD, et son chiffre d’affaire s’élève à 72 milliards de dollars. Intel est notamment connu pour ses processeurs de Type Core et ses familles d’architectures Lake.

AMD : AMD ou Advanced Micro Devices est un fabricant américain de semi-conducteurs, de microprocesseurs et de cartes graphiques qui a vu le jour à la fin des années 60. AMD est le deuxième fournisseur de microprocesseurs pour PC à architecture x86 après Intel ainsi que le deuxième fournisseur de processeurs graphiques derrière Nvidia. Côté processeurs, c’est à AMD que l’on doit les fameux processeurs de type Ryzen et les architectures Zen… Toutes ces créations d’AMD sont autant de séries qui répondent à une majorité d’attente des utilisateurs.

GHz:  Le gigahertz, abrévié en GHz, est une unité de mesure de fréquence du système international valant un milliard de hertz, le hertz étant une mesure de répétition équivalant à une fois par seconde. En résumé, le courant électrique des puces électroniques est alternatif. Pour fonctionner, la polarité des bornes doit être inversée plusieurs fois par seconde. Pour simplifier, on peut dire que plus l’inversion de polarité est rapide, plus une puce est capable de produire de calculs en un laps de temps donné. Donc dans les grandes lignes, plus la fréquence d’une puce est élevée, plus elle est efficace. Aujourd’hui, les fréquences des processeurs de PC de bureau se situent généralement entre 3 et 5 GHz.

Cœurs : Actuellement, l’un des points les plus importants d’un processeur est son nombre de cœurs, aussi appelé “core”. Un cœur peut être vu comme une partie du processeur qui peut se consacrer à une tache en autonomie. En simplifiant un peu, on peut dire que plus un processeur a de cœurs, plus il peut effectuer de tâches en même temps. Les processeurs actuels comptent généralement entre 4 et 16 cœurs.

Threads : Depuis quelques années, on voit accolé au nombre de cœurs des processeurs un certain nombre de threads. Ils sont généralement deux fois plus nombreux que les cœurs. En fait, un seul cœur peut désormais effectuer plusieurs fils d’exécutions de tâches en même temps, en général deux. C’est ce que l’on appelle les “threads”. En résumé, plus un processeur a de cœurs et de threads, plus il peut effectuer de tâches en même temps. Les processeurs actuels comptent entre 4 et 32 threads. Notez qu’il existe aujourd’hui une technologie nommée Hyperthread par Intel et SMT(Simultaneous Multithreading) par AMD. Elle permet d’effectuer plusieurs threads simultanément sur chaque cœurs afin d’améliorer les performances multitâche du processeur.

Cache : La mémoire cache est une mémoire rapide et proche du processeur servant à lui apporter des données et des instructions récurrentes.Elle est là pour stocker les informations les plus fréquemment demandées par les logiciels. La mémoire cache évite ainsi au processeur de devoir aller chercher ces informations dans la RAM. Il existe trois niveau de mémoire cache. La mémoire cache L1, intégrée au processeur, est très rapide mais ses capacités sont réduites. La L2 a de plus grandes capacités et peut être intégrée au processeur ou à la carte-mère. La mémoire L3 est moins rapide mais ses capacités sont plus élevées. Sur un processeur multicœur, chaque cœur est doté de ses propres mémoires L1 et L2 tandis que la L3 est mise en commun. Le cache L3 augmente donc les performances générales de manière significative et est donc souvent mis en avant par les constructeurs.

Architecture: L’architecture d’un processeur renvoie actuellement à deux réalité. Au sens strict, une architecture est le mode de fonctionnement d’un processeur du point de vue du programmeur en langage machine. Mais le plus souvent, les architectures désignent la manière dont est construit le processeur à l’échelle des transistors. Il s’agit en quelque sorte du plan du processeur. A chaque nouvelle architecture, l’efficacité énergétiques et les performances des processeurs sont améliorées. Coffee Lake, Comet Lake, Zen, Zen 3… Tous ces noms sont des grandes architectures de processeurs AMD ou Intel. Les processeurs d’une même architecture présentent de nombreuses caractéristiques similaires.

TDP : Le TDP (Thermal Design Power) ou enveloppe thermique, est la chaleur que dégage un processeur en fonctionnement. Techniquement, on parle de transfert thermique vers l’extérieur Exprimé en Watts, le TDP peut être un argument de vente important pour les fabricants AMD et Intel. Ici, il faut surtout savoir que plus le TDP est petit, mieux c’est. Un petit TDP équivaut en toute logique à un petit transfert de chaleur. Un gros TDP, en revanche, peut obliger à investir dans un ventirad et dans une tour mieux ventilée. Un TDP moyen de processeur récent se situe entre 90 et 100W. Mais on trouve des processeurs avec un tout petit TDP de 65W et d’autres très gourmands avec un TDP de 125W.

Socket: Un socket est le port présent sur la carte-mère servant à accueillir le processeur. Chaque processeur a été créé en vue d’être accueilli par un type de socket. Il est donc très important de vérifier les compatibilités entre les cartes-mères et les processeurs en se basant notamment sur le socket lorsque l’on souhaite se faire un PC sur-mesure ou lorsque l’on souhaite faire évoluer sa configuration.

Les processeurs Intel actuels sont le plus généralement compatibles avec les sockets LGA 1200. Les processeurs AMD sont actuellement compatibles avec les sockets AM4. Les Threadrippers, qui sont des processeurs plus puissants, doivent être fixés sur un socket TR4.

Intel Core i3 : Les Core i3 sont une des principales famille de processeurs créés par Intel. Ils peuvent être vus comme la gamme au dessus des Celeron et des Pentium. Disposant en général de 4 cœurs et de 4 ou 8 threads, leurs fréquences et leurs TDP sont relativement faibles. Ils sont avant tout pensés pour le travail en bureautique mais ils peuvent tenir le coup devant les jeux les moins gourmands. Le multitasking est encore relativement difficile. Nous en sommes actuellement à la 11e génération sur les Core i3.

Intel Core i5 : Les Core i5 sont une autre famille de processeurs créés par Intel. En toute logique, ils représentent les processeurs de la gamme supérieure aux core i3. Actuellement ils disposent en général de 6 cœurs et de 12 threads, leurs fréquences et leurs TDP sont toujours relativement faibles, à quelques exceptions près, notamment dans la 10e génération. Cette famille de processeurs peut gérer la bureautique sans aucun problème, même souvent en multitasking. On peut commencer à envisager un PC gamer avec cette catégorie.

Intel Core i7 : Troisième grande famille de processeurs créés par Intel, les Core i7 font partie du haut du panier avec les core i9. On trouve des i7 avec un petit nombre de cœurs et d’autres avec un nombre plus grand,. On en compte le plus souvent 4 ou 8. Les TDP sont également extrêmement variables, et vont de 65W à 125W. Ici, selon ce que l’on recherche, on pourra trouver d’excellents processeurs multitaskings, d’excellents processeurs pour jouer, et de très bons processeurs plus passe-partout.

Intel Core i9 : Les Core i9 sont la dernière grande famille de processeurs proposés par Intel. Il s’agit des processeurs les plus haut-de-gammes proposés par la marque à chaque génération à l’exception des Séries X. En jeu, en multitâche… Pas grand chose ne peut résister actuellement à leurs 8 cœurs minimum, aux 24 Mb de L3 et à leurs fréquences pouvant aller jusqu’à 5,3 GHz en boost. Ici, les TDP s’échelonnent entre 65W et 125W actuellement.

Coffee Lake : Coffee Lake est le nom donné à l’architecture de processeurs de bureaux de la 8e génération créée par Intel. Produits de 2017 à 2021, ces processeurs affichent une finesse de gravure de 14nm. Les Core i5 et i7 de cette génération peuvent compter jusqu’à 6 cœurs . C’est aussi le début de la technologie d’hyperthreading. Les processeurs Coffee Lake peuvent emporter jusqu’à 16Mb de cache L3, et jusqu’à 6 cœurs et 12 threads. Coffee Lake est utilisé avec les chipsets de la série 300 et avec le socket LGA 1151.

Comet Lake : Comet Lake est l’architecture de bureau qui a suivi la Coffee Lake chez Intel en 2019. Il s’agit des processeurs de 10e génération.Toujours avec une finesse de gravure de 14nm, ils peuvent désormais compter jusqu’à 10 cœurs et 20 threads, ainsi que 5.3 GHz de fréquence boost et 20 Mb de cache L3. On trouve des processeurs Comet Lake dans toutes les grandes familles : Core i9, Core i7, Core i5, Core i3, Pentium et Celeron.  Les processeurs Comet Lake sont compatibles avec les sockets LGA 1200 sur les chipsets de la série 400. Leur grand défaut est de ne pas supporter les bus PCIe 4.0

Rocket Lake: Rocket Lake est le nom donné à la dernière architecture des processeurs de bureaux Intel, ceux dit de la onzième génération. Lancés en mars 2021, ces processeurs embarquent beaucoup plus de transistors dans une finesse de gravure toujours égale à 14nm. Tout comme les Comet Lake, les Rocket Lake sont compatibles avec les sockets LGA 1200 sur les chipsets de la série 400. Ils étaient très attendus parce qu’ils marquaient l’entrée d’Intel dans la compatibilité en PCIe 4.0. Comptant jusqu’à 8 cœurs et 16 threads, ils peuvent embarquer jusqu’à 16 Mb de L3 et sont disponibles pour l’instant sur les Core i5, les Core i7, les Core i9 et les Xeon.

Alder Lake : Alder Lake est le nom de la prochaine génération d’architecture de processeurs Intel, qui sera donc la douzième. Elle est attendue pour la fin de l’année 2021. Basée sur une nouvelle architecture hybride, elle utilisera deux types de cœurs : des cœurs « haute-performance » et des cœurs « haute-efficacité ».  Cela devrait leur permettre d’avoir une rapport performance au Watt encore jamais atteinte par la marque.  Le cache L3 pourra supporter jusqu’à 30Mb et le processeur pourra embarquer jusqu’à 16 cœurs. Notez qu’il sera supporté par un nouveau socket, le LGA 1700.

AMD Ryzen 3 : Les AMD Ryzen 3 sont l’une des principales famille de processeurs pour PC de bureau créés par AMD. Ils peuvent être vus comme la gamme concurrente des Intel Core i3 et des Intel Core i5. En effet, Ils sont avant tout pensés pour le travail en bureautique mais ils peuvent tenir le coup devant les jeux plus facilement qu’un i3. Le AMD Ryzen 3 3200G avec puce graphique intégrée est notamment bluffant à ce niveau. Ici, le multitasking est difficile. Disposant en général de 4 cœurs et de 4 threads, leur cache L3 et leurs TDP sont relativement faibles.

AMD Ryzen 5 : Les AMD Ryzen 5 sont la deuxième famille de processeurs de bureau créés par AMD. Il s’agit bien évidemment des processeurs de la gamme supérieure aux Ryzen 3, et on les situe généralement entre les Core i5 et les Core i7. Ils disposent de 6 cœurs et de 12 threads, leurs fréquences de base est entre 3,5 et 3,7 GHz environ et leurs TDP est toujours relativement faibles (environ 65W). La plupart des Ryzen 5 disponibles actuellement peuvent gérer la bureautique en multitasking sans souci et on peut aussi les envisager pour se faire un PC gaming.

AMD Ryzen 7 : les AMD Ryzen 7 sont la gamme au dessus des Ryzen 5, et peuvent être vus comme une gamme à mi-chemin entre les i7 et les i9. Ici, on entre donc dans les processeurs haut-de-gamme de la marque. Ils peuvent faire face à toutes les situations ou presque d’un joueur lambda et même d’une majorité de streamers. 8 cœurs, 16 threads permettent un multitasking fluide. Ici, on peut aller jusqu’à 36Mb de cache L3 et jusqu’à 3.9/4.7GHz de fréquence base/boost. Mais les prix commencent également à grimper… Il faut compter actuellement entre 350 et 500€ pour acheter un Ryzen 7.

AMD Ryzen 9 : Les AMD Ryzen 9 sont la gamme la plus élevée des processeurs de PC de bureaux vendus par AMD actuellement. Il s’agit de processeurs ultra haut-de-gamme qui offrent des performances généralement trop élevées pour le commun des mortels à des tarifs très élevés, entre 500 et 900€. Mais avec ce type de processeurs, on peut affronter toutes les situations en sifflotant… Jusqu’à 16 cœurs et 32 threads, 3.4 GHz / 4.9 GHz en fréquences, 72Mb en cache L3 avec des TDP malgré tout très acceptables de 105W. Dans cette gamme, on trouve le meilleur processeur pour PC de bureau disponible actuellement, à savoir le AMD Ryzen 9 5950X

Zen : Zen est le nom de l’architecture créée en 2017 par AMD afin de fabriquer ses processeurs de bureau Ryzen. Sa première démonstration a eu lieu à l’E3 2016. Gravée en 14 nm, l’architecture Zen utilise les sockets AM4 pour les processeurs Ryzen. Pour un threadripper en architecture Zen, il faut un socket TR4. En imaginant l’architecture Zen, l’équipe d’AMD cherchait avant tout à augmenter le nombre d’instructions par séquence, les performances monocœurs et les économies d’énergie par rapport à ses créations précédentes (les processeurs « Bulldozer » et « Piledriver » ). Autre avancée notable avec l’architecture Zen, la mise en œuvre de la technologie multithreading simultanée (SMT) similaire a l’Hyper-Threading d’Intel.

Zen+ : Plutôt qu’une nouvelle architecture d’AMD, il faut plutôt voir l’architecture Zen+ comme une évolution de la microarchitecture Zen sortie une année plus tôt. Ici, la finesse de gravure est passée à 12 nm. Même s’ils sont compatibles avec les cartes mères à chipsets B350 et X370, c’est avec Zen+ qu’on a vu apparaître les chipsets B450, encore largement valables aujourd’hui pour se faire un PC gaming, et les X470.

Zen 2: Sortie en 2019, l’architecture Zen 2 était une évolution plus importante que la Zen+. Ici, la finesse de gravure est passée à 7nm pour parvenir à 15% d’instructions supplémentaires par séquences. Autre changement majeur, l’architecture Zen 2 a introduit les chipsets B550 et X570, qui figurent encore parmi les cartes-mères les plus recommandées pour les PC gaming actuellement.  En effet, cette nouvelle génération apporte le support de PCI Express 4.0 sur lequel se basent l’immense majorité des cartes-graphiques qui sortent actuellement.

Zen 3: Apparue en novembre 2020 avec les nouveaux processeurs de série Ryzen 5000, l’architecture Zen 3 a remplacé l’architecture Zen 2 rapidement. Toujours basée sur une gravure en 7 nm cette architecture permet selon AMD une augmentation d’instructions par séquence de 20 % des IPC par rapport à la Zen 2. Fonctionnant avec un socket AM4, ces processeurs sont compatibles avec les chipsets B450, X470, B550 et X570. A priori, il devrait s’agir de la dernière architecture Ryzen compatible avec la RAM DDR4 et le socket AM4.

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