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Dossier netbook (partie II) : Les critères technologiques...

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Écrit par Pascal Thevenier   
Lundi, 18 Août 2008 16:29
La première partie de notre dossier sur les netbooks avait pour objectif de dégrossir le terrain et ainsi permettre de se faire une idée rapide des possibilités et limitations de ces petits appareils mobiles. Si cette mise en bouche est déjà suffisante pour bien cerner ses besoins et orienter son choix, elle n’a abordé que superficiellement les différentes technologies utilisées dans les netbooks. De nombreuses questions restent donc sans réponse ! Les « SSD » des netbooks sont-ils réellement plus intéressants que les disques durs ? L’Atom a-t-il déjà enterré le Celeron ULV des premiers netbooks ? L’Atom N270 peut-il rivaliser avec de « vrais » processeurs ? Les écrans LED tiennent-ils leurs promesses ? Que consomment réellement les netbooks ? Sont-ils silencieux ?


Du Celeron à l’Atom

Avec ses EEE PC 700, 701 et 900, Asus n’a pas eu d’autre alternative que piocher dans l’offre existante des processeurs. Au final, c’est l’Intel Celeron M 353 gravé en 90 nm qui a été retenu pour l’EEE PC 701. Il s’agit d’un processeur ULV (Ultra Low Voltage) dérivé des Pentium-m de seconde génération (Dothan). D’un point de vue technique, ce Celeron est un Pentium-m avec un cache de 512 Ko au lieu de 2 Mo et malheureusement débarrassé de la technologie SpeedStep (qui ajuste la fréquence à la charge de travail). Dans l’EEE PC 701, la fréquence du Celeron est limitée à 630 MHz mais dans l’EEE PC 900, elle atteint 900 MHz sur secteur et descend à 630 Mhz sur batterie afin de préserver l’autonomie. Le plus gros défaut du Celeron M 353 ULV est sa dissipation thermique : 5 watts. En outre, il est associé à un jeu de composants Intel 910 GML relativement ancien qui chauffe et consomme aussi de manière assez importante (une quinzaine de watts). La partie graphique intégrée au chipset 910 GML est l’Intel Graphic Media Accelerotor GMA900. A l’avenir, cet ensemble ne devrait plus être utilisé dans les netbooks…


L'Atom est un processeur simplifié.

La relève s’appelle Atom. Il s’agit d’un processeur spécifiquement conçu pour prendre place dans un netbook. Sa grande force est de consommer très peu : moins de 2 watts en plein travail grâce à une gravure en 45 nm ! L’Atom N270 utilisé dans les netbooks récents fonctionne à 1,6 GHz et dispose de la technologie HyperThreading. Elle lui permet de faire « plusieurs choses en même temps ». L’Atom est d’ailleurs vu comme deux processeurs par le système d’exploitation comme les « Pentium 4 C ». Parmi les autres raffinements, l’Atom adapte sa fréquence de 800 à 1600 MHz (grâce à l’Enhanced SpeedStep) selon la charge de travail et il profite des derniers jeux d’instructions pour accélérer les applications multimédia (Intel Digital Media Boost : SSE, SSE2, SSE3 et SSSE3). Ses performances sont de bon niveau grâce à un FSB 533 MHz, un cache L2 de 512 Ko optimisé et peu gourmand en énergie (technologies Intel Smart Cache et Enhanced Data Prefectcher). De nombreux états de veille (C4 à C6) permettent d’arrêter le processeur de plus en plus complètement afin de réduire sa consommation (jusqu’à 0,80 W au repos et 1,7 W en moyenne). L’Atom est tout simplement le « Centrino » des netbooks ! Au niveau du chipset, on retrouve un Intel 945 GSE dont la principale différence par rapport à l’Intel 910 GML est le support du FSB 533. Son bilan thermique est également meilleur avec une dizaine de watts grâce à une gravure plus fine. Le circuit graphique GMA 950, bien que de conception comparable au GMA 900, est un peu plus véloce en 3D.



Comme le montrent les résultats obtenus avec PC Mark 2005, l’Atom N270 est généralement plus performant que le Celeron 900 MHz ULV. Dans certaines applications comme l’édition vidéo ou la recherche de virus, l’HyperThreading permet à l’Atom N270 de rivaliser avec le Pentium-m 1,6, GHz. Mais l’Atom n’est absolument pas en mesure de lutter avec un « vrai processeur » comme le Pentium Dual Core E2140 (lui aussi cadencé à 1,6 GHz).

Par rapport à un processeur conventionnel, l’Atom a deux grandes limitations technologiques :
  • L’Atom peut envoyer 2 instructions dans le pipeline par cycle contre 3 à 5 pour les processeurs courants.
  • L’Atom n’a pas d’unité OOO (Out Of Order) : il doit donc exécuter le programme de manière linéaire.
  • Si l’unité OOO permet d’augmenter les performances, elle est complexe et nécessite un nombre important de transistors, ce qui se traduit par une consommation plus importante et un dégagement de chaleur plus élevé. Elle n’a donc pas été retenue… L’Atom compense cependant en partie ces deux faiblesses. En effet, il décode le programme au fur et à mesure mais avec la régularité d’une horloge suisse. Enfin, l’Hyperthreading lui confère une certaine souplesse d’utilisation et accélère notablement les applications « threadées ». A l’usage, l’Atom est plutôt réactif et confère un bon dynamisme aux netbooks.


    ICH7-m, i945 GSE et Atom, le coeur des netbooks...


    Quid de la 3D ?

    Nous avons testé les netbooks sous 3D Mark 2003, les versions plus récentes étant trop gourmandes au niveau des ressources. Alors que nous attendions des résultats identiques ou très proches pour tous les netbooks à base d’Atom (ils exploitent tous un chipset i945 GSE et un circuit graphique GMA 950), nous avons constaté des écarts significatifs de performances. Le moins rapide est le Medion Akoya Mini E1210 qui affiche un score de 614. Un cran au dessus, l’EEE PC 901 atteint un indice de 695. Enfin, les Asus EEE PC 1000 H et Acer Aspire One obtiennent un score de l’ordre de 750. L’emploi des pilotes d’origine, des derniers drivers Intel ou proposés par le constructeur du netbook n’a pas modifié les résultats. Nous n’avons pas été en mesure de vérifier la fréquence des GMA 950 mais il est quasiment certain qu’ils ne fonctionnent pas à la même fréquence dans tous les netbooks. Selon les documents d’Intel, trois fréquences sont possibles pour le GMA 950 : 133 MHz, 166 MHz et 200 Mhz.


    Les performances 3D des netbooks sont très mauvaises. Le titre le plus récent jouable (et gratuit) est Trackmania Nation. En 1024x600, il tourne aux alentours de 23 images par seconde… Il faudra généralement fouiller dans ses vieux jeux pour s’amuser avec son netbook.


    Ecran : vive les leds !

    Depuis le début de cette année, les écrans à rétro éclairage led sont produits en série. Cette technologie à plusieurs avantages sur les néons utilisés jusqu’à présent. Les leds consomment moins car elles utilisent une faible tension. A titre indicatif, les néons nécessitent un circuit appelé « inverter » pour les alimenter en haute tension. En plus de leur consommation réduite, les leds émettent plus de lumière. Un écran led est donc plus lumineux, plus léger et consomme moins. Le rendu, les aplats et autres dégradés de couleurs ne seront pas forcément meilleurs car la technologie utilisée pour la dalle est toujours de type TN. Un même écran équipé d’un rétro éclairage led sera donc « seulement » plus lumineux et moins gourmand en énergie.

    Indépendamment du rétro éclairage, les écrans peuvent recevoir une finition mate ou brillante. La finition mate demande de nombreux filtres. Ces filtres notamment l’anti reflets, absorbent une partie de la luminosité du rétro éclairage et rendent ce type d’écran plus terne. Inversement, les écrans brillants nécessitent moins de filtres. Pour une même intensité lumineuse, ils sont donc plus lumineux et plus contrastés. Revers de la médaille, ils reflètent toujours ce qui se trouve devant eux ! Fort heureusement, le phénomène est moins gênant sur un écran de petite taille.


    SSD contre HDD

    Alors que les tarifs des SSD sont toujours très élevés, comment peut-on déjà en trouver dans des netbooks à prix réduit ? Il faut impérativement dissocier les SSD 2 ½ pouces des SSD qui équipent les netbooks. La technologie est identique : des puces de mémoire non volatile (NAND) remplacent les plateaux et têtes de lecture des disques classiques. Mais les SSD des netbooks sont rudimentaires. Il s’agit de petits circuits électroniques au format mini PCI-Express avec un contrôleur mémoire simple. Les « vrais » SSD font appel à une électronique nettement plus avancée afin d’adresser les puces de manière massivement parallèle.

    Il est important de souligner l’existence de deux technologies au niveau des SSD. La technologie MLC (Multi-Level Cell) est moins coûteuse et permet d’atteindre de plus grandes capacités mais au détriment des performances. La technologie SLC (Single-Level Cell) a exactement les caractéristiques inverses ! A titre indicatif, les EEE PC 900 et 901 utilisent un SSD 4 Go de type SLC pour le système d’exploitation et un SSD de 8 ou 16 Go de type MLC en complément. L’Acer Aspire One en version Linux ne dispose que d’un SSD de 8 Go en MLC.


    Les performances des SSD des netbook sont de moyennes à médiocres...

    Contrairement aux SSD mini PCI-Express, les disques durs qui équipent les netbooks sont identiques à ceux des portables. Il s’agit donc de disques 2 ½ pouces SATA. Leurs performances sont bien meilleures que celles des SSD mini PCI-Express. Ils offrent en outre une capacité de stockage bien plus importante. Seule contrepartie, ils sont plus encombrants, plus lourds, sensibles aux chocs et consomment un peu plus. Cependant, l’écart d’autonomie entre un Asus EEE PC 900 équipé d’un SSD de 12 Go et Asus EEE PC 1000 H avec un disque dur de 80 Go est d'à peine un quart d'heure...

    Remarque : Le SSD de l'Aspire One ne fonctionne qu'en mode PIO sous Windows XP. Il est donc fort lent. Acer déconseille d'installer Windows XP sur la version Linux de l'Aspire One. L'Asus EEE PC 1000 H ne supporte pas l'AHCI alors que les Wind et Akoya peuvent opérer dans ce mode et profiter d'un gain de performances.


    Consommation

    L’Acer Aspire One est livré avec un petit utilitaire qui affiche la consommation instantanée sous Linux. Un programme comme BatteryMoon permet de le faire sous Windows XP. Nous avons examiné la consommation de cette machine au repos et en charge, avec le wifi actif puis arrêté ainsi qu’avec le rétro éclairage au minimum et au maximum.
  • Repos, écran au min, wifi off : 8,2 watts
  • Repos, écran au min, wifi on : 8,7 watts
  • Repos, écran au max wifi off : 10,0 watts
  • Repos, écran au max wifi on : 10,5 watts
  • Charge, écran au min, wifi off : 11,1 watts
  • Charge, écran au max, wifi off : 13,2 watts
  • Charge, écran au max, wifi on : 13,7 watts
  • Malgré tous nos essais, nous n’avons jamais réussi à descendre à moins de 8,1 watts au repos en désactivant les périphériques non utilisés. La carte wifi consomme aux alentours de 0,5 watts. L’écran peut augmenter la consommation de 1,8 watts alors que l’activité maximale du processeur et du chipset font monter la consommation de 2,3 watts. Ces mesures ont été réalisées spécifiquement avec l’Acer Aspire One mais les résultats sont comparables avec les autres netbooks. En mettant en relation l’autonomie avec la capacité des batteries, on peut déduire une consommation moyenne de 9 à 11 watts.


    Overclocking et bidouille…

    Comme toujours, certains aiment bidouiller leur matériel : remplacement de composants, overclocking, optimisation, etc. Dans un netbook, tout est soudé à la carte mère, il n’est donc pas possible de changer de processeur. Par contre, les SSD mini PCI-Express, disque dur et cartes wifi se remplacent facilement car il s’agit de composants standardisés. D’autres manipulations sont un peu plus complexes et demandent l’achat de composants plus rares. Il est ainsi possible de monter une carte Compact Flash 16 Go à la place du SSD de l’Acer Aspire One en utilisant son port IDE ZIF. Cependant, avant de se lancer dans les upgrades complexes et finalement coûteux, il faut mieux s’interroger sur le réel intérêt de la manœuvre. Il reste donc préférable de bien cerner ses besoins au lieu d’acheter le premier netbook venu et tenter de l’adapter par la suite…

    Au niveau software, il est possible d’overclocker tous les netbook Asus avec EEEctl. Ce merveilleux petit utilitaire permet l’overclocking (et l’underclocking), autorise un contrôle manuel ou prédéfini par l’utilisateur du ventilateur et peut aussi piloter le rétro éclairage. A noter qu’Asus livre Super Hybrid Engine avec ses netbooks à base d’Atom. Ce logiciel propose plusieurs modes de fonctionnement pour le processeur : automatique, overclocké, économie, performances. A l’heure de la rédaction de ces lignes, nous n’avons pas encore testé le Wind en version Windows XP qui dispose lui aussi d’un utilitaire comparable. Nous avons réalisé quelques overclocking juste pour le sport :
  • Celeron 900 à 1125 MHz avec l’EEE PC 900 via EEEctl.
  • Atom N270 à 1890 MHz sur l’EEE PC 1000 H via EEEctl.
  • Atom N270 à 1752 MHz sur l’Akoya Mini E1210 grâce à SetFSB 2.1.69.2

  • Au niveau monitoring, Speedfan, HWmonitor, EEEctl (Asus uniquement) et Everest relèvent des températures sur les netbooks. Seul problème, les valeurs retournées sont plus que variables et très différentes !!!


    Les netbooks sont-ils silencieux ?

    Le terrain est glissant ! En effet, nous avons eu entre les mains 3 EEE PC 900 : un nettement plus silencieux que les deux autres et un franchement bruyant pour une même vitesse du ventilateur relevée par EEEctl. Il semble donc très difficile de généraliser nos observations. En attendant les mesures en dbA, voici quelques remarques :
  • Asus, tous modèles : Le bruit est comparable à un bruit de roulement de mauvaise qualité, une sorte de RRRrrrRRRrrrRRR. Il est très désagréable, surtout quand le ventilateur atteint 35% de sa vitesse maximale. Heureusement, EEEctl permet de limiter la vitesse à une vitesse inférieure.
  • MSI Wind et Akoya Mini E1210 : C’est essentiellement le flux d’air qui se fait entendre (feulement léger), sauf quand le ventilateur atteint la seconde vitesse. Ce type de bruit est peu dérangeant.
  • Acer Aspire One : Si le ventilateur tourne tout le temps, c’est aussi celui qui émet le plus bas niveau sonore. Le bruit est un mélange de souffle principalement et en arrière plan de sifflement mais il est peu gênant.


  • L'Akoya Mini E1210 démonté : le grand ventilateur est plus silencieux que la petite turbine des Asus.

    On peut regretter de ne pas trouver plus de solution passive sur les machines à base d’Atom. Il faut reconnaître que le système de refroidissement est basique : un ventilateur extrait l’air chaud… Il n’y a jamais de contact entre la base du ventilateur et les composants qui chauffent sauf dans l’Acer Aspire One. En effet, dans ce dernier, le guide d’air métallique qui canalise le flux du ventilateur vers l’extérieur fait aussi office de radiateur pour l’Atom et le chipset. Alors qu’Asus utilise une base métallique de la taille du clavier comme dissipateur passif, il est regrettable de ne pas avoir monté directement le ventilateur sur cette plaque afin de la refroidir directement. Enfin, certains constructeurs semblent s’intéresser au refroidissement silencieux des netbooks, des utilisateurs ont déjà modé leur netbook, EEEctl permet d’utiliser un EEE PC quasiment en mode passif…


    Les Asus 901 et 1000 H ont un ventilateur de 40 x 40 mm en 5 volts de 0,25 A contre
    0,19 A pour les 700 et 900. Chez Asus, les Atom sont plus bruyants que les Celeron...

    Le meilleur de la technologie ?

    Certaines technologies sont réellement incontournables. Ainsi, l’Atom est nettement plus intéressant que le Celeron. Sans être significativement plus puissant que le Celeron en usage courant, la souplesse de l’Atom qui découle de l’hyperthreading est un réel plus. Enfin, étant donné que l’Atom consomme moins, il est réellement parfait pour un netbook.

    La plus grande déception vient des « SSD » mini PCI-Express. Leur capacité de stockage est limitée et leurs performances sont très modestes pour ne pas dire médiocres. En outre, le mode PIO utilisé par les SSD fait perdre toute la souplesse de l’Atom ! En effet, alors qu’un netbook avec un Atom et un disque dur se montre très à l’aise lors d’une utilisation intensive (installation/utilisation de plusieurs programmes en même temps), un modèle à base de « SSD » mini PCI-Express est franchement anémique. A moins de cibler la mobilité et/ou de vraiment être serré par le budget, mieux vaut opter pour un disque dur.

    Grâce à leur écran led de 10 pouces, les Akoya Mini E1210 et Wind font bonne impression par rapport aux netbooks plus anciens. Mais l’Acer Aspire One tire très bien son épingle du jeu avec un écran 9 pouces brillant ! Compte tenu de la petite taille de la dalle, les problèmes de reflets sont bien moins gênants que sur un portable. Enfin, bien qu’équipé d’un rétro éclairage classique, l’écran mat de l’Asus EEE PC 1000 H est des plus lumineux avec celui de l’Acer Aspire One. Après avoir eu entre les mains plusieurs netbooks de même marque et de même modèle, nous avons constaté des différences notables au niveau des écrans, notamment au niveau du rendu et de la dominance des couleurs. Comme dans les portables, les dalles des netbooks semblent soumises à certains aléas de production...

    Rendez-vous ici pour un comparatif de six netbooks !