Phenom est le nom donné par AMD à sa première génération de Microprocesseur basé sur l'architecture K10 et constituant la famille Stars avec la gamme Opteron.

Présentation

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Synthèse des améliorations :

• Traitement des instructions SSE 128bits en une passe
• Gestion indépendante des coeurs avec la technologie DICE (Dynamic Independent Core Engagement),
• Apparition d'un cache de niveau 3 partagée de 2Mo.
• Gravure exclusive en 65nm dès le lancement (la gravure en 45nm est prévue pour le début de l'année 2008 et la gravure en 32nm est prévue pour l'automne 2008)
• Débit des caches L2 doublé.
• Gestion de l'HyperTransport 3.0 (vitesse proportionnelle à la vitesse du processeur, se règlera en permanence à 75% de la vitesse du processeur jusqu'à un maximum de 2,6GHz est une bande passante de 41,6 Go/s maximale théorique.)
• Un niveau de pipeline augmenté de 12 à 16.
• Une dissipation thermique de 45W pour les versions low voltage à 89W.

AMD abandonne le P-rating (xx00+) pour une nouvelle numérotation :

• 1^er chiffre : nombre de coeurs
  • 9 : Phenom quad cores
  • 7 : Phenom triple cores
  • 6 : Athlon X2
  • 1 : Athlon mono core et Sempron
• 2^e chiffre : fréquence
• 3^e chiffre : révision B3 (Xx50)

Les retards et autres problèmes

Initialement prévu pour novembre 2007, les Phenom de type Agena devaient relancer le fabriquant AMD dans la lutte qui l'oppose à Intel. Mais les retards liés à la livraison ainsi que des bug dans la conception de ces quad-core ont conduits à un départ très critique d'autant que les performances de ces nouveau processeurs n'étaient pas au rendez-vous.

Les annonces

Fin juin 2007, AMD annonçait une sortie programmée de sa nouvelle gamme à la fin du dernier trimestre 2007. Quatre processeurs couvrant une gamme allant des modèles de milieu de gamme (Phenom X2 GS-6550) au haut de gamme (Phenom X4 GP-7000 et GP-7100) en passant par les versions très haut de gamme (Phenom FX-80) devait initialement sortir en novembre 2007. En 2008, 11 nouveaux processeurs devaient venir étoffer la gamme.

Début juillet 2007, AMD annonce un premier report, confirmé à la fin de l'année par Dirk Meyer (COO d'AMD), de ces processeurs pour le premier trimestre 2008 et les modèles annoncés changent avec uniquement la commercialisation dans un premier temps de Phenom FX (FX-90 et FX-91). Pour pallier ce retard, AMD prévoit alors de commercialiser avant la fin de l'année des versions 9xxx (9500 et 9600 pour novembre et 9700 pour décembre), le fondeur en profite pour revoir sa nomenclature : les versions x4 deviennent 9xxx et x3, 7xxx.

Le bug du TLB (Translation lookaside buffer) oblige AMD à réorganiser début février sa gamme en retirant les modèles affectés en révision B2 pour les remplacer par les nouveaux modèles (révision B3). Ces derniers se distinguent alors par leur nomenclature en Xx50. Ils sont en outre retardés dans leurs commercialisations.

Le bug du TLB

Outre les retards liés à la distribution des Phenom, AMD doit gérer un problème bien plus sérieux affectant la stabilité de ces quad-core. Annoncé officiellement le décembre 2007, le bug du TLB oblige AMD à suspendre la commercialisation des Opterons. Ce bug affecte, pour le moment, les premiers modèles destinés à la commercialisation à savoir les 9600, 9500 mais aussi les 7600 et 7400.

Dans un premier temps, AMD fournit un correctif sous la forme d'une mise à jour du microcode implémenté dans le BIOS. Or l'activation de ce correctif a pour effet de ralentir fortement les performances du processeur car le TLB du cache L3 s'en retrouve désactivé. Ainsi les premiers tests ont mis en évidence une chute de 11% des performances : la bande passante mémoire passe de 5,4 Go/s à 3,65 Go/s tandis que le temps de latence du cache L3 augmente de 59 ns à 99 ns (soit près du double !). Pour cette raison le correctif est désactivable depuis l'utilitaire Overdrive fourni par AMD. Pour les ordinateurs sous Linux, le problème semble être plus facile à résoudre grâce à un patch du kernel 2.6.23.8 de Linux Red Hat Enterprise 64 bits qui n'affecterait que de 1% les performances globales.

Le bug du TLB est réglé matériellement dans les révisions B3. Dans un premier temps, les modèles de milieu et d'entrée de gamme (x2, x3 et certains x4) sont commercialisés avec la révision B2 (Xx00) pour être ensuite remplacés par des processeurs à révision B3 (Xx50). En ce qui concerne le haut de gamme (x4 et FX), il sera initialement proposé avec la révision B3 comme annoncé dès le début.

Les incompatibilités avec certaines cartes mères

Socket AM2

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Depuis le début, les dirigeant de AMD ont annoncé que le socket AM2 utilisé avec les précédentes plateformes Athlon serait compatible avec les nouveaux Phenom via une mise à jour du BIOS de manière à faciliter une migration à moindre coût. Or parmi les cartes mères testés nombre d'entre-elles ne sont pas compatibles avec les Phenom, car les constructeurs de cartes mère tardent à fournir un BIOS compatible. "L'évolutivité économique" semble donc compromise en attendant de nouveau bios. Ce problème, bien que mineur, se rajoute surtout au bug du TLB et aux énièmes retards de distribution de ces processeurs. En outre les fabricants de carte-mères ne semblent mettre à jour qu'une partie seulement de leur catalogue à base de chipset AM2 contrairement à la volonté de AMD.

TDP élevé

Suite à des tests effectuées par AnandTech d'un processeur haut de gammme (Phenom 9850) sur une carte mère à chipset AMD 780G, il est apparu que plusieurs carte mères grillaient au cours des premières secondes ou de la première minute d'utilisation. Très vite le regard s'est tourné vers le chipset mais celui-ci fut finalement innocenté au détriment de la qualité de la carte mère. En effet et à l'image du bug affectant Yorkfield d'Intel, la qualité et le niveau de gamme des cartes mères influence la prise en charge de certaines catégories de processeurs. Deux solutions ont donc été préconisé : choisir un modèle plus haut de gamme ou préférer un modèle moins performant (et donc au TDP moins élevé) en attendant une révision des modèles haut de gammes à TDP réduit.

Les familles

Phenom FX

Les Phenom FX représentent le très haut de gamme des processeurs quad-core. Ils sont représentés par les processeurs Agena FX gravé en 65 nm.

• Les modèles FX-9x sont associés aux sockets F+, hérités des plate-formes Opteron, qui permet de les utiliser sur les plate-formes Quad FX (bi-processeurs).
• Les modèles FX-8x sont destinés aux plateformes mono-processeur et bénéficieront du même socket que les autres phenom à savoir le socket AM2+.

Modèle	Fréquence	Cache L2	TDP	HyperTransport	Socket	Commercialisation
FX-91	2,4 - 2,6 GHz	4 x 512 ko		3,6 GHz	F+	1er trim. 2008
FX-90	2,2 - 2,4 GHz	4 x 512 ko		3,2 GHz	F+	1er trim. 2008
FX-82	2,2 - 2,4 GHz	4 x 512 ko		3,2 GHz	AM2+	1er trim. 2008

Phenom quad-core 9xxx

Les Phenom quad-core repose aussi sur les processeurs Agena mais se distingue par leur socket AM2+

Modèle	Fréquence	Cache L2	Cache L3	Révision	Mult	TDP	HyperTransport	Commercialisation
Phenom 9000
	3,0 GHz	4 x 512 kio	2 Mio
	2,8 GHz	4 x 512 kio	2 Mio
9950	2,6 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B3	x13	140 W		3e trim. 2008
9850 Black Edition	2,5 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B3		125 W	4000 MT/s	inconnue
9850	2,5 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B3	x12,5	125 W	4000 MT/s	avril 2008
9750	2,4 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B3	x12	95 W - 125 W	3600 MT/s	avril 2008
9650	2,3 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B3	x11,5	95 W	3600 MT/s	avril 2008
9600 Black Edition	2,3 GHz	4 x 512 ko	2 Mo	B2		95 W	3600 MT/s	décembre 2007
9600,,,	2,3 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B2	x11,5	95 W	3600 MT/s	novembre 2007
9550	2,2 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B3	x11	95 W	3600 MT/s	avril 2008
9500	2,2 GHz	4 x 512 ko	2 Mo	B2	x11	95 W	3600 MT/s	novembre 2007
Phenom 9000e
9150e	1,8 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B3	x9	65 W	3600 MT/s	avril 2008
9100e	1,8 GHz	4 x 512 kio	2 Mio	B2	x9	65 W	3600 MT/s	mars 2008

Phenom triple-core 8xxx

Les Phenom triple coeurs, Toliman, sont en fait des version quadro-coeurs dont l'un des coeurs a été désactivés. Les caractéristiques sont identiques au versions 9xxx en terme de cache, il pourrait s'agir en fait de versions quadro-coeurs défectueuses recyclés en triple-coeur pour limiter la perte en sortie d'usine.

Modèle	Fréquence	Cache L2	Cache L3	Revision	Mult	Tension	TDP	HyperTransport	Commercialisation
Phenom 8000
8750	2,5 GHz	3 x 512 kio	2 Mio	B3	12,5		95 W		mai 2008
8650	2,3 GHz	3 x 512 kio	2 Mio	B3	11,5		95 W	3600 MT/s	mai - juin 2008
8600	2,3 GHz	3 x 512 kio	2 Mio	B2	11,5	1,232 V	95 W	3600 MT/s	mars 2008
8450	2,1 GHz	3 x 512 kio	2 Mio	B3	10,5		95 W	3600 MT/s	mai - juin 2008
8400	2,1 GHz	3 x 512 kio	2 Mio	B2	10,5		95 W	3600 MT/s	mars 2008

Phenom dual-core (renommé Athlon)

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Les versions dual-core reposent sur les processeurs Kuma, la quantité de cache est similaire aux autres modèles multi-cores. Des versions faibles consommations seront aussi développés avec un TDP de 45W.

Modèle	Fréquence	Cache L2	TDP	FSB	Commercialisation
	2,8 GHz	2 x 512 ko	89 W	4,2 GHz	1er trim. 2008
	2,6 GHz	2 x 512 ko	65 W	3,8 GHz	1er trim. 2008
	1,4 GHz	2 x 512 ko	65 W	3,6 GHz	1er trim. 2008
Modèles faibles consommations
6600	2,3 GHz	2 x 512 ko	45 W	3,4 GHz	1er trim. 2008
6500	2,1 GHz	2 x 512 ko	45 W	3,0 GHz	1er trim. 2008
6400	1,9 GHz	2 x 512 ko	45 W	2,8 GHz	1er trim. 2008
6250		2 x 512 ko	45 W		2nd trim. 2008
6050		2 x 512 ko	45 W		2nd trim. 2008

La plateforme Spider

Grâce à la fusion de ATI avec AMD, le fondeur est en mesure de proposer une solution complète pour le jeu et le traitement multimédia à l'image de la plateforme Intel Viiv mais en proposant une solution graphique plus aboutie. Concrètement, la plateforme Spider comprend trois éléments fondamentaux :

• un processeur AMD Phenom
• un chipset AMD 7xx
• une carte graphique ATI Radeon HD 38x0

La plateforme met l'accent sur les contenus HD grâce à ses cartes Radeon HD 3800 qui intègrent un moteur de décodage de vidéos haute définition UVD, contrairement à ses concurrents NVIDIA. Il sera même possible de coupler jusqu'à quatre cartes graphiques grâce à la technologe CrossFireX.

L'autre atout que met en avant AMD pour sa plateforme porte sur l'aspect financier. Elle serait plus économique que celle proposée par Intel avec ses nouveaux chipsets pour processeurs Penryn (P35, P965). A ce point s'ajoute le fait que les sockets AM2+ seront compatibles avec les prochains processeurs basés sur le socket AM3 garantissant ainsi une plus forte longévité de la plateforme.

AMD accompagne ses chipsets 790FX d'un logiciel,à la manière de nTune pour les chipsets NVIDIA, pour gérer et overclocker la plateforme Spider : OverDrive. Il est secondé par des fonctions spécifiques dans le BIOS de la carte-mère regroupés sous le terme de Auto XPress qui permettent de gérer l'overclocking du CPU et du GPU. Enfin les cartes-mères intègrent la gestion de la mémoire EPP introduite par NVIDIA et ses nForce 5.

Les chipset supportés (socket AM2+)

L'arrivée des nouvelles générations de chipset pour Phenom mais aussi pour les Intel de type Penryn s'accompagne du développement de technologie (SLI et CrossFire - CrossFireX) capable de gérer plus de deux cartes graphiques. Sur le même principe, des systèmes dits "Hybrid" permettent de coupler le GPU avec le chipset graphique intégré avec la carte -mère de manière à limiter la consommation en ressources et alimentation selon l'utilisation. Ce système souffre toutetefois d'un défaut puisqu'il faut que le chipset de la carte-mère et le GPU soient du même fabricant. L'arrivée des media HD oblige aussi les fabricants à développer des puces capables de gérer les flux HD pour sooulager le processeur.

En l'absence de chipsets indiqués ci-dessous, les cartes-mères ne bénéficieront que d'un HyperTransport 1.0 au lieu du 3.0

AMD/ATI - AMD 7xx

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Nom de code	Chipset	Processeur Graphique	HyperTransport	PCIe	HD	CrossFireX	Commercialisation
RS780D	AMD 790GX	Radeon HD 3300 Graphics	3.0	2.0	DirectX10 UVD	x4 Hybrid CrossFireX
RS780G	AMD 780G	Radeon HD 3200 Graphics	3.0	2.0	DirectX10 UVD	Hybrid CrossFireX
RS780C	AMD 780V	Radeon 3100 Graphics	3.0	2.0	DirectX10	-	fevrier 2008
RS740	AMD 740G	Radeon 2100 Graphics	1.0	1.1a	DirectX9	-

NVIDIA - nForce 7xx

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Nom de code	Chipset	Processeur Graphique	HD	SLI	Autre
MCP72XE	nForce 780a SLI			x3 Hybrid Power GeForce Boost	ESA
MCP72P	nForce 750a SLI			x2 Hybrid Power GeForce Boost
MCP78H	nForce 730a			GeForce Boost
MCP78D	nForce 720a	GeForce 8200	moteur PureVideo HD DirectX 10

Les tests : performances, overclocking, concurrence

Liens

• http://www.presence-pc.com/actualite/Phenom-23179/
• http://www.hardware.fr/news/8798/21-declinaisons-destkop-k10.html
• Nouvelle nomenclature AMD (InfoMars.fr)

Notes et références