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Duel : Athlon XP 3000+ / nForce2 vs Pentium 4 3,00C GHz / i875P

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Écrit par Pascal Thevenier   
Mercredi, 14 Mai 2003 11:03
En octobre, le Pentium 4 2,80GHz et l'Athlon XP 2800+ s'opposaient dans un duel sans pitié. Le dernier des processeurs AMD avait quelques bons atouts dans sa botte : Un FSB de 166MHz, le support de la DDR400 et surtout un nForce2 conçu dans une optique de performances pures. De son côté, le Pentium 4 ne pouvait pas réellement mettre autant d'avantages en avant. En effet, l'i845PE est certes performant, mais il ne gère que la DDR333 et fait l'impasse sur l'AGP 8x. Au niveau technologique, le Pentium 4 2,80GHz n'avait rien de particulier… Aujourd'hui, AMD a ajouté 256ko à ses processeurs mais Intel a intégré l'HyperThreading à ses Pentium 4 et propose grâce à son i875P le support des dernières technologies : AGP 8x, DDR400 double canal et FSB 200MHz QDR. A qui revient la couronne ?


La valse des technologies.

Un système n'est pas qu'un processeur, ce n'est pas la première fois que nous le signalons ! Le meilleur des CPU n'est pas grand chose s'il n'est pas épaulé par un chipset à la hauteur et si ce dernier n'est pas lui-même en relation avec des composants performants. Pour cette raison, nous ne parlerons quasiment jamais du processeur seul mais de l'ensemble processeur – carte mère (chipset) – mémoire. Tout qui est ''aware'' des dernières évolutions du hardware PC sait qu'aujourd'hui plusieurs technologies ne sont pas ou plus présentes pour épater la galerie mais nécessaires.
  • La mémoire DDR s'est complètement imposée face à tout autre type de RAM comme la feu Rambus. Dans sa norme PC3200, la DDR offre la bande passante idéale (et même bien plus) aux Athlon XP mais ne suffit toujours pas aux gourmands Pentium 4 surtout depuis l'arrivée de l'HyperThreading qui permet au processeur de gérer deux Threads de front. La gestion de la mémoire en Dual Channel par les chipsets comme l'E7205, l'i875P et le nForce2 double simplement la bande passante mais encore faut-il qu'elle soit exploitable. Ainsi, dans le cas des Athlon XP et du nForce2, la DDR double canal n'apporte même pas 10% de gains en bande passante. Du côté du Pentium 4 les résultats sont impressionnants mais nécessaires au bon fonctionnement du processeur : L'i875P offre une bande passante deux fois plus élevée que l'i845PE !
  • Le FSB de 200MHz est une nécessité : augmenter le bus permet de baisser le multiplicateur et donc de conserver un meilleur rendement dans la montée en fréquence. Tout comme la DDR à 200MHz, un tel bus ne prend son sens que si le processeur en tire un réel parti. Les Barton ne bénéficieront pas des mêmes gains que le Pentium 4 pour les mêmes raisons que celles invoquées à propos de la DDR. Pour le Pentium 4 largement tributaires de la bande passante, le passage d'un FSB 133MHz QDR à un FSB 200MHz QDR devrait marquer de plus grosses différences que l'évolution de 166MHz DDR à 200Mhz DDR des Athlon XP.
  • L'AGP 8x devrait prendre tout son sens avec DirectX 9 et les importants échanges de données qu'il demande. Il est encore difficile d'en démontrer l'intérêt pour la simple et bonne raison que les programmeurs font généralement en sorte de ne pas exploiter l'AGP 8x. En effet, ils préfèrent largement charger les textures dans la mémoire graphique et travailler directement dans celle-ci.
  • Le Serial ATA que nous avons largement vulgarisé ne vise pas à augmenter les performances. Il se généralisera au cours de cette année. Sa prise en charge par la carte mère est un réel plus…


    Athlon XP Barton 3000+

    L'Athlon Barton se différencie de la génération Thoroughbred par son cache L2 porté de 256ko à 512ko. Du coup, le nombre de transistors grimpe en flèche de presque 38 millions à 54 millions. Les Barton restent gravés en .13µ et exploitent toujours le FSB 166MHz. Notre modèle XP 3000+ travaille à 2166MHz soit 13 x 166MHz. Cette fréquence de 2166MHz correspond également à un Athlon XP Thoroughbred 2700+. Le gonflage de "300 points" au PR nous semble un peu osé pour le seul apport de 256ko de cache L2 dans une architecture qui n'en est nullement tributaire.
    Notre Athlon XP 3000+ a été installés sur une Abit NF7-S (nForce2). Il a été testé dans ses conditions de fonctionnement normales : FSB 166MHz, Ratio mémoire de 1:1, timings agressifs (2-2-2-5) et dual channel activé. Nous aurions aimé tester le processeur en version 200MHz mais la carte mère se montrait trop instable en 10.5 x 200MHz.


    Pentium 4 3GHz

    Sous un nom qui semble aussi banal que Pentium 4 3GHz, se cache un processeur qui a pas mal évolué ces derniers temps. Le Pentium 4 3GHz étrenne un nouveau FSB QDR à 200MHz. Le passage de 133 à 200MHz est avantageux à plus d'un titre. Au niveau technologique, il permet au Pentium 4 de disposer de la bande passante nécessaire à son bon fonctionnement. Côté merchandising, Intel va vendre à nouveau plein de chipsets, la majorité des composants actuellement sur le marché ne supportant pas de travailler sur un tel FSB. Dans un autre registre, Intel propose à présent l'HyperThreading dans tous ses Pentium 4 C. Un C signifie FSB 200MHz et la présence de l'hyperThreading, il sera employé quand il existe une autre déclinaison du processeur à la même fréquence finale. Du reste, le Pentium 4 conserve une gravure en .13µ pour ses 55 millions de transistors.
    Nous avons évalué le Pentium 4 3GHz sur une Asus P4C800 dotée du dernier chipset Intel i875P ex-Canterwood. Le FSB est bien entendu de 200MHz QDR avec un ratio mémoire de 1:1 et des réglages extrêmes (2-2-2-5). Les deux modules de DDR ont été installés afin de travailler en Dual Channel…


    Bien secondés…

    Pentium 4 3GHz ou Athlon XP 3000+, le reste de l'équipement est la hauteur ! Nous avons fait appel à une Radeon 9800 Pro qui représentait à l'heure où nous rédigions ces lignes le top de la 3D ludique. Du côté de la mémoire, le système de tests utilise 2 x 256Mo de DDR400 Twinx Corsair. Ces modules sont conçus pour opérer de manière optimale par paire et bien que les spécifications mentionnent des timings de 2-2-2-6, les modules fonctionnent parfaitement en 2-2-2-5.
    Afin de me pas laisser le stockage en reste, nos supers configurations ont été testées avec un Seagate Barracuda ATA V de 120Go SATA.


    Du temps pour aller plus vite !

    Nous avons consacré pas mal de temps à optimiser les réglages des cartes mères. Ainsi, certains ne manqueront pas de critiquer notre choix d'un ratio 1:1 dans le cas du nForce2. Pourtant, ce mode de travail synchrone (166MHz DDR pour le processeur et 166MHz DDR pour la mémoire) offre de bien meilleurs résultats que 5:6 (ou FSB 166MHz et bus mémoire 200MHz). Pourquoi ? Sans entrer dans les détails, simplement parce que le nForce a été conçu pour donner le meilleur de lui-même en 1:1… NVIDIA l'a étudié dans l'optique des Barton à FSB 200MHz destinés à opérer avec de la DDR400. Le support des timings 2-2-2-5 garantit des échanges mémoire avec un minimum de pertes de cycles.
    Nous avons également utilisé un ratio de 1:1 avec le Canterwood, ce qui se traduit par un FSB de 200MHz et un bus mémoire à 200MHz. Après quelques chipotages entre les différents bios bêtas et définitifs (notamment pour la gestion des FSB entre 140 et 199MHz) de la P4C800, nous avons fini par obtenir les réglages que nous voulions : Mémoire DDR 400 en Dual Channel en 2-2-2-5.


    Configuration de test

    Le bilan des forces en présence est intéressant puisque le meilleur de la technologie est repris dans ces deux systèmes. Le match promet donc d'être passionnant. A noter que nous avons installé les dernières évolutions des pilotes et de DirectX.

    Matériel et drivers
  • Asus P4C800 et Abit NF7-S
  • Intel Pentium 4 3,00C GHz (15 x 200MHz QDR) et Athlon XP 3000+ (13 x 166MHz DDR soit 2166MHz )
  • 2 x 256Mo DDR400 Corsair TwinX
  • Seagate Barracuda IV 120Go SATA-150
  • Ecran IIyama Vison Master 403 (synchronisation verticale toujours désactivée)
  • ATI Radeon 9800 Pro (Catalyst 3.2)

    Logiciel
  • Windows XP français + DirectX 9.0a
  • Sandra Pro 2002 + SP1
  • ZD Content Creation, CPU Mark 99
  • UT 2003 bench par défaut
  • Serious Sam Second Contact 1024x768x32 (tout à fond)
  • Novalogic Comanche 4 1024x768x32 (options par défaut)
  • Aquanox 1024x768x32 (options par défaut)
  • Code Creature (options par défaut)
  • 3D Mark 2001 SE 330 (options par défaut)
  • 3D Mark 2003 (options par défaut)


    Performances

    Nous utilisons certainement pour la dernière fois le bon vieux CPU Mark 99 que nous remplacerons par CPU Bench 2003 dans nos prochains tests (il remplacera également Sisoft Sandra). Les indices CPU Mark du Pentium 4 et de l'Athlon XP sont identiques alors que les processeurs AMD avaient toujours dominé par le passé. Ce premier bench CPU indique soit que le Pentium 4 a progressé soit que l'Athlon XP commence à saturer (ou que son Pr est inadapté)…
    Le test Dual CPU Mark 99 ce test ''made in TTH'' quantifie la capacité du système à réaliser deux tâches en même temps. Il s'agit ici de deux benchs, mais les gains seraient comparables en lançant deux tâches lourdes de front. L'Athlon XP y atteint un indice cumulé de 208,5 alors que le Pentium 4 arrive à 276 grâce à l'HyperTreading. Ce test confirme par la même occasion le gain de ~38% apporté par l'HyperTreading dans certaines situations…
    Les indices processeur et multimédia de Sandra sont largement en faveur du Pentium 4. L'Athlon XP 3000+ déçoit mais il ne faut pas oublier qu'il fonctionne à 2166MHz réels et que les scores de Sandra sont très (trop selon nous) liés à la fréquence propre du processeur. Dans ce cas précis, un Barton 3000+ et un Thoroughbred 2700+ font jeu égal !!! Il semble également que les scores FPU de Sandra exploitent l'HyperTreading : Les scores progressent de 40 à 60% en activant l'HyperThreading…
    Les tests de bande passante mémoire sont comme toujours l'apanage des Pentium 4. Avec l'arrivée de la DDR400 en Dual Channel et de l'i875P, le Pentium 4 3GHz explose toutes les mesures : plus de 4800Mo/s. Cette ''bonne santé'' explique largement les performances du Pentium 4 3GHz couplé au Canterwood. L'Athlon XP qui n'a nullement besoin de tels taux de transferts se contente de 2500Mo/s.
    Lors du test global Content Creation 2002, le Pentium 4 et l'Athlon XP font presque jeu égal. L'Athlon XP 3000+ atteint 45,1 contre 45,9 pour le Pentium 4 3GHz. A noter que l'HyperThreading nuit aux performances dans le cadre du CC2002 ! Quand l'HyperTreading n'est pas actif, le score passe à 48,8… Le mieux est parfois l'ennemi du bien !
    UT2003 est un bench intéressant et valide que nous avons choisi pour remplacer Quake III. Le test se compose d'une vue fly by et d'un bots match. Le premier ne fait appel à aucune intelligence artificielle (simple survol de la map) tandis que dans le second, le processeur gère en plus les bots. Le second score est plus intéressant car plus proche d'une partie réelle. L'écart entre les deux configurations se résume à 2fps…
    Dans Serious Sam 2, le Pentium 4 prend largement les devants avec +16% de mieux. Encore une fois, il faut rappeler que dans certains benchs, la fréquence est prépondérante, ce qui pénalise l'Athlon XP.
    Avec Comanche 4, le Pentium 4 prend à nouveau le large avec 20% d'avance ! Quelques tests réalisés avec une configuration intermédiaire à base d'i875P, Pentium 4 2,80GHz et Radeon 9700 Pro (54fps) se place systématiquement entre nos configurations Athlon XP 3000+ et Pentium 4 3GHz.
    Dans Aquamark, la situation est comparable à Comanche 4. Face à l'Athlon XP 3000+, le Pentium 4 3GHz offre 20% de performances en plus. Après de nombreux tests complémentaires, nous pouvons confirmer que les très bonnes performances du Pentium 4 proviennent de l'i875P. Ce dernier prodigue enfin la bande passante nécessaire pour que le Pentium 4 s'exprime totalement.
    Le 3D Mark 2001 confirme nos analyses. Au cours des différentes scènes utilisées pour l'obtention de la note 3D Mark 2001, les écarts sont assez significatifs. Ainsi dans Dragothic High, l'Athlon XP atteint un ''petit'' 128fps alors que le Pentium 4 dépasse les 180fps.
    Inutile de refaire le même laïus, pour le 3D Mark 2003. L'écart est toutefois réduit à 8% vu l'importance de la carte graphique dans ce test. Nous avons tellement été étonnés des différences observées que nous avons relancé une seconde instalaltion de Windows dans les deux cas et réalisé une deuxième phase de mesure. Cette dernière a bien confirmé nos premiers chiffres... De deux choses l'unes : soit la solution Athlon XP 3000+ - nForce2 – DDR400 déçoit, soit la solution Pentium 4 3GHz - i875P – DDR400 impressionne. De manière assez neutre, il semble que d'une part le PR de l'Athlon XP Barton 3000+ soit largement usurpé et que d'autre part, le Pentium 4 livre enfin tout son potentiel grâce à l'i875P et à la DDR400 Dual Channel. Il ne faut pas oublier que le Barton 3000+ n'a pas une fréquence plus élevé que le Thoroughbred 2700+, il n'a que son cache M2 de 512ko... Le Pentium 4 3,00C GHz utilise un bus 200MHz QDR alors qu'il se contenantait de seulement 133MHz QDR autaravant et il utilise pleinement la DDR400 en Dual Channel.


    Les prix.

    Si la plate-forme Pentium 4 s'attribue la couronne des performances, elle se montre beaucoup plus coûteuse. En se focalisant sur le noyau dur du système, la solution Intel coûte ~1000€ dont 500€ pour le Pentium 4 3,00C GHz, 225€ pour l'Asus P4C800 Deluxe et 275€ pour 512Mo DDR Corsair TwinX. La configuration AMD est bien plus abordable en arrivant à 795€ répartis à raison de 375€ pour l'Athlon XP 3000+ en version box, 145€ pour une Asus A7N8X Deluxe et 275€ pour 512Mo DDR Corsair TwinX. Est-il nécessaire d'investir 25% de plus pour des gains allant 0 à 20% ? Nous ne pouvons pas donner LA réponse…
    A noter qu'il est possible de faire dire n'importe quoi aux chiffres même quand il s'agit de prix. Ainsi, si nous considérons le prix total du PC, la différence de tarif deviendra plus anecdotique. Une machine complète Intel atteint 2090€, la même configuration AMD arrive à 1885€. L'écart se réduit à 11% mais avec un Athlon XP 3000+ il vous reste toujours 205€ dans votre poche ! Le Pentium 4 3,00C GHz est plus intéressant dans le cadre d'une nouvelle machine complète (11% d'écart de prix pour 0 à 20% de performances en plus) alors que l'Athlon XP 3000+ est bien plus intéressant en up-grade.


    Des Sockets toujours des Sockets...

    Dans les forums, il est coutume de lire qu'Intel est un "méchant" constructeur qui change toujours ses Sockets. Effectivement, il serait naïf de nier l'évidence. Après le Socket 370 des Pentium !!!, Intel a utilisé un Socket 423 pour ses Willamettes avant de passer au Socket 478. Au cours de cette même période, AMD s'est contenté de son Socket A. Un Socket qui n'a physiquement pas changé mais qui ne signifie pas forcément compatibilité ! Un Athlon XP 3000+ en Socket A ne fonctionne pas sur une carte mère à base de KT133. S'il est certain qu'Intel fait souvent passer à la caisse pour de nouveaux Sockets sur des cartes mères rapidement dépassées, le bilan n'est pas non plus idéal dans le clan AMD…


    … et de moins en moins d'avenir !

    Le nForce2 a-t-il un long avenir ? Certainement pas plus que que le Socket A ou l'i875P et le Socket 478. Les futurs Athlon 64 et les Pentium Prescott (même s'ils existeront dans un premier temps en Socket 478) auront tous les deux besoin de nouveaux chipsets et de nouveaux Sockets. Aujourd'hui, il semble vraiment difficile de parler d'évolutivité dans le monde PC !


    Des Watts à gogo !

    Ils sont beaux, ils sont puissants, ils sont … chauds ! L'Athlon XP 3000+ dissipe pas moins de 74 Watts et le Pentium 4 3GHz plus de 80. Autant le dire de suite, le passage à 512ko de cache L2 fait chauffer les Barton mais les hautes fréquences du Pentium 4 le placent également dans la catégorie radiateur d'appoint. Question température, nous avons mesuré ~55°C pour le Pentium 4 3GHz en pleine action tout comme l'Athlon XP 3000+. Malgré la présence d'une sonde de température interne dans les processeurs Intel et AMD, nous avons mesurés sur différentes cartes mères des écarts de température pour un même Pentium 4 ! A titre informatif, nous avons obtenu de 36°C (P4C800) à 42°C (P4PE) pour un Pentium 4 2,80GHz au repos sans compter les valeurs intermédiaires atteintes sur les Abit BH7, et Epox EP-4PEA…


    Overclocking

    Nous avons eu quelques problèmes lors des premiers essais d'overclocking avec la P4C800. Ces difficultés liées à la version bêta du bios ont été résolues par une simple mise à jour. Notre Pentium 4 C 3,00GHz a atteint un FSB de 235MHz ce qui représente une fréquence finale de 3525MHz. Mais il faut alors utiliser un ratio mémoire moins favorable (5:6 au lieu de 1:1).
    Du côté du Barton, la NF7-S, un petit problème que nous n'avons pas immédiatement identifié explique les piètres fréquences atteintes. Notre configuration à base de Barton disposait de 1Go de DDR OCZ que nous avions remplacée par 2x256Mo Corsair pour les benchs. Afin de clôturer nos tests plus rapidement, nous avions replacé les 2x512Mo de mémoire OCZ et nous n'avons obtenu aucun résultat intéressant… Globalement, les derniers Athlon arrivent à ~2350MHz ce qui est tout à fait honorable mais relativement peu pour les modèles à déjà haute fréquence.


    Conclusion

    Malgré le nForce2 et ses 512ko de cache L2, l'Athlon XP 3000+ déçoit par son PR totalement injustifié. De son côté, le Pentium 4 3GHz s'exprime pleinement grâce à l'i875P qui lui offre le support de la DDR400 en Dual Channel et le FSB 200MHz QDR… La solution d'Intel est en tête en termes de performances, (+0 à 20%) mais également en matière de coûts (+25%). Niveau évolutivité, difficile de savoir ce qu'AMD va faire avec son Socket A. La relève se nome Athlon 64 et a besoin d'autres chipsets et d'un autre Socket… Intel compte également migrer vers d'autres solutions pour son Prescott. Tout ceci sentirait-il déjà la fin de vie ? Une chose est certaine : acheter du haut de gamme se fait toujours à perte sèche !
    Après la victoire d'AMD dans le match Athlon XP 2800+ vs Pentium 4 2,80GHz, Intel prend la tête dans le duel Athlon XP 3000+ contre Pentium 4 3,00C GHz. Toutefois, le duel devrait repartir de plus belle dans les prochaines semaines avec l'arrivée des Athlon XP 3200+ et Pentium 4 3,20GHz. A noter que cette fois les deux protagonistes feront appel à un FSB 200MHz ainsi qu'à un bus mémoire également à 200MHz. Les 33 nouveaux MHz permettront-ils à l'Athlon de revenir sur le Pentium 4 ? Suite au prochain épisode !

    Athlon XP 3000+ : La solution d'upgrade
    Pour :
    Prix, fonctionne sur les cartes mères récentes
    Contre : Performances

    Pentium 4 3,00C GHz : La solution nouvelle machine
    Pour :
    Performances avec i875P
    Contre : Prix, nouvelle carte mère
  • Mise à jour le Mardi, 10 Novembre 2009 20:23