Test Core i9 13900K : Intel frappe fort ?

Test Core i9 13900K ! c’est le plus grand prédateur de la famille Raptor Lake qu’Intel vient de lancer. Fraîchement capturé, on va pouvoir l’examiner ensemble tout au long de cet article.

Présenté comme étant le fer de lance de cette nouvelle génération, il représente le haut de gamme de l’architecture Raptor Lake. De plus, avec un coefficient débloqué, le Core i9-13900K fait vibrer les amateurs de l’overcloking dans le monde entier.

Pour rappel, Intel a annoncé ses processeurs Intel Core de 13ème génération – Raptor Lake – lors de son événement Intel Innovation 2022 le 27 septembre à San Jose, en Californie.

À l’occasion du salon Intel Innovation, la marque a dévoilé la famille de processeurs Intel® Core™ de 13e génération avec le lancement des processeurs de bureau  » K  » déverrouillés. L’introduction inclut le processeur de bureau le plus rapide du monde : la 13e Gen Intel® Core™ i9-13900K. Ces processeurs continuent d’utiliser l’architecture hybride d’Intel visant à optimiser les jeux, la création de contenu et la productivité des joueurs passionnés et des créateurs professionnels.

Meilleures performances

La nouvelle famille de processeurs Intel Core de 13e génération offre des meilleures performances de pointe et comprend six processeurs de bureau non verrouillés pour augmenter le rendement dans les différents domaines (jeu, streaming et productivité). Le processeur phare Intel Core i9-13900K de 13e génération comporte 24 cœurs (8 cœurs de performance, 16 cœurs efficaces), 32 threads et une vitesse d’horloge fulgurante pouvant atteindre 5,8 gigahertz avec Intel® Thermal Velocity Boost pour élever les performances.

Ces processeurs sont basés sur le même socket que la série précédente, à savoir le LGA1700 et par conséquent, les “Alder Lake” et “Raptor Lake” seront rétro compatibles (une mise à jour du BIOS est nécessaire pour les cartes Intel 600). Pour plus d’informations sur l’architecture hybride nous vous invitons à consulter ce lien.

Pour le lancement de cette 13ème génération, Intel dévoile six processeurs « débloqués » appartenant aux familles Core i9, i7 et i5. Nous aurons donc en premier temps les Core i9-13900K et i9-13900KF, les Core i7-13700K et i7-13700KF ainsi que les Core i5-12600K et i5-12600KF.

Quoi de nouveau avec la 13ème génération – Raptor Lake ?

L’architecture est toujours la même, toutefois des nouveautés et des améliorations ont été apportées par le géant américain avec cette nouvelle génération.   

Par conséquent, comme les Intel de 12e gen, les processeurs pour ordinateurs de bureau de la 13e génération intègrent deux types de cœurs dans une seule puce : les puissants cœurs de performance (P-cores) et les cœurs efficaces flexibles (E-cores). Les deux types de cœurs ont un rôle différent.

• Des cœurs de haute performance physiquement plus grands,
• Conçus pour la vitesse brute tout en maintenant l’efficacité,
• Réglés pour des fréquences de turbo élevées et un IPC (instructions par cycle) élevé,
• Idéaux pour effectuer le travail lourd et monofilaire exigé par de nombreux moteurs de jeux,
• Capable d’hyper-threading, c’est-à-dire d’exécuter deux threads logiciels en même temps.

• Physiquement plus petits, avec plusieurs E-cores dans l’espace physique d’un P-core,
• Conçus pour maximiser l’efficacité du processeur, mesurée en performance par watt,
• Idéaux pour des performances évolutives et multifilières. Ils fonctionnent de concert avec les P-cores pour accélérer les tâches gourmandes en ressources (comme le rendu vidéo, par exemple),
• Optimisés pour exécuter efficacement les tâches d’arrière-plan. Les petites tâches peuvent être déversées sur les E-cores (par exemple, la gestion de Discord ou d’un logiciel antivirus), ce qui laisse les P-cores libres de gérer les performances de jeu,
• Capable d’exécuter un seul thread logiciel.

Intel Z790 Chipset

Le chipset Z690 d’Intel de dernière génération offrait déjà une multitude de fonctionnalités et de normes modernes comme PCIe 5.0 et DDR5. Désormais, le chipset Z790 s’appuie plus efficacement sur ces technologies pour assurer une expérience next-gen sans compromis.

Le nouveau chipset Intel série 700 arrive avec des fonctions avancées pour une fiabilité et des performances accrues. Huit voies PCIe Gen 4.0 supplémentaires combinées à des voies PCIe Gen 3.0 offrent un total de 28 voies hors du chipset, l’augmentation des ports USB 3.2 Gen 2×2 (20Gbps) offre une vitesse de connectivité USB améliorée, et DMI Gen 4.0 augmente le débit du chipset vers le CPU pour un accès rapide aux périphériques et au réseau.

De plus, Intel apporte une compatibilité ascendante et descendante. Profitez des améliorations des performances des processeurs Intel Core de 13e génération avec les cartes mères existantes basées sur le chipset Intel 600.

Cœurs supplémentaires avec vitesse augmentée

Intel n’a pas donné de détails sur la composition du cœur P “Raptor Cove”, mais a expliqué dans les grandes lignes qu’il est doté de meilleures voies de transmission qui permettent d’augmenter la fréquence de boost du cœur P jusqu’à 600 MHz de plus à une puissance comparable à celle de la génération précédente “Golden Cove”, tout en restant sur le même processus. En effet, la fréquence Turbo maxi passe de 5.2 GHz pour le 12900K à 5.8 GHz pour le 13900K. C’est la fréquence maximum d’un même cœur à laquelle le processeur est capable de fonctionner en utilisant la technologie Intel Turbo Boost.

Outre une vitesse d’horloge plus élevée et un plus grand nombre de cœurs, les processeurs pour PC de bureau Intel® Core™ de 13e génération contiennent des technologies qui améliorent encore les performances. La plus importante d’entre elles est la toute dernière conception d’architecture hybride d’Intel. Introduite dans la 12e génération, cette technologie révolutionnaire augmente l’efficacité des cœurs et permet une optimisation intelligente des charges de travail en intégrant deux microarchitectures de cœur dans une seule puce. Parallèlement, l’Intel® Thread Director3 permet d’optimiser les performances en multitâche.

De plus, le nœud Intel 7 semble également avoir bénéficié de quelques améliorations technologiques, l’entreprise parle de “3e génération” de ce nœud (technologie de gravure 10 nm).

Amélioration P-Cores

Il s’agit principalement de meilleures performances électriques grâce à une meilleure stabilité des circuits. L’amortissement du cœur P avec un cache L2 dédié plus grand de 2 Mo semble également contribuer à l’augmentation de l’iso-puissance, car le cœur passe moins de cycles à aller chercher des données dans le cache L3.

Amélioration E-Cores

La microarchitecture E-core est la même que celle de “Gracemont”, mais elle bénéficie des améliorations apportées aux noyaux pour augmenter les fréquences de boost des E-cores jusqu’à 4,30 GHz pour le i9-13900K . Pour rappel, c’est la fréquence turbo maximale des E-cores issue de la technologie Intel Turbo Boost. Celle-ci était de 3.9 GHz pour le 12900K.

Les cœurs bénéficient également d’un cache L2 plus grand de 4 Mo qui est partagé entre quatre cœurs E dans un groupe “Gracemont”. “Raptor Lake” dispose de quatre groupes de ce type, soit 16 sur le silicone. Les groupes ou clusters E-core ont accès au cache L3 de la puce, tout comme les P-cores.

L’amélioration du cache et la mise à jour de l’algorithme de préfixation vont sans doute avoir un impact cumulatif sur les performances des E-core. En cumulant l’amélioration apportée par les 16 clusters, ajoutée à celle des 8 P-cores améliorés, l’augmentation importante des performances multithread annoncée par Intel devient plus compréhensible.

Cache augmenté

Intel a également apporté des mises à jour aux composants non fondamentaux du processeur. Le cache L3, qui est partagé entre les clusters P-core et E-core du processeur, passe à 36 Mo, contre 30 Mo pour la génération précédente. Ce cache est un bloc adressable en continu grâce à l’interconnexion Ringbus qui effectue des arrêts en boucle à différents tronçons physiques du cache. Intel a amélioré la vitesse d’horloge de cette matrice, qui passe maintenant à 5,00 GHz, soit 900 MHz de plus que la génération précédente.

Quant au cache L2, le Core i9-13900K embarque pas moins de 32 Mo de cache L2, contre 14 Mo seulement pour le 12900k.

L’un des changements apportés à la génération actuelle de cache L3 est le commutateur de mode de fonctionnement L3 dynamique INI, qui permet à l’unité centrale de basculer entre les politiques de cache inclusif/non inclusif en temps réel en fonction du comportement de la ligne de cache en fonctionnement. Par inclusif, on entend que le cache supérieur est entièrement contenu par le cache inférieur. Le cache L3 contient les données L2, il n’y a donc pas de coût en temps pour passer au niveau suivant, tant que le niveau supérieur est directement écrasé, mais la quantité de données mises en cache sera moindre.

La différence entre la politique de cache inclusif et la politique de cache non inclusif est que les données lues dans la mémoire du système iront uniquement dans le cache L2 et ne seront pas écrites dans le cache L3, et ce n’est que lorsque les données seront effacées du cache L2 qu’elles iront dans le cache L3. Par conséquent, Raptor Lake peut être commuté en temps réel pour maximiser l’cache et éviter l’invalidation du retour.

RAM DDR4 & DDR5

Les contrôleurs de mémoire DDR5/DDR4 ont également été mis à jour. Le processeur prend désormais en charge de manière native les vitesses de mémoire au standard JEDEC DDR5-5600 (4800 pour la génération précédente), en utilisant 1 DIMM par canal de 80 bits (qui comporte deux sous-canaux de 40 bits) ; ou jusqu’à DDR5-4400 en utilisant 2 DIMM par canal, c’est-à-dire en remplissant les quatre emplacements de mémoire de votre carte mère.

Intel a également mis à jour le middleware Thread Director qui donne au logiciel un certain degré de sensibilisation à l’architecture hybride et tente de s’assurer que le bon type de charge de travail est alloué au bon type de cœur de CPU.

Thread Director

Intel a donné à la TD une meilleure connaissance des classes de threads grâce à des techniques d’apprentissage automatiques (le processeur apprend au fil du temps la nature de la charge de travail). Le processeur tire également parti des nouvelles fonctions de planification de la mise à jour 22H2 de Windows 11, qui introduisent la qualité de service PID pour les tâches d’arrière-plan du système et les tâches d’arrière-plan initiées par l’utilisateur.

• Il surveille le mélange d’instructions de chaque thread et l’état de chaque cœur avec une précision de l’ordre de la nanoseconde,
• Il fournit un retour d’information au système d’exploitation au moment de l’exécution afin de prendre la décision la plus appropriée pour toute charge de travail,
• Il adapte dynamiquement ses conseils en fonction du point de conception thermique (TDP) du système, des conditions de fonctionnement et des paramètres d’alimentation,
• En identifiant la classe de chaque charge de travail et en utilisant son mécanisme de notation des cœurs en termes d’énergie et de performances, l’Intel® Thread Director aide le système d’exploitation à programmer les threads sur le meilleur cœur en termes de performances ou d’efficacité.

On a longtemps pensé que les performances et les fonctionnalités des différents cœurs des processeurs x86 étaient identiques. L’ordonnanceur examine la progression du calcul de chaque thread, comme le chargement, le stockage, les branchements et l’accès à la mémoire, ainsi que le type d’instruction de calcul, puis fait des recommandations à l’ordonnanceur du système Windows 11 pour affecter chaque thread à un P-Core et à un E-Core.
Raptor Lake met à jour quatre niveaux de threads pour le planificateur de programmes Intel Thread Director et fournit une planification plus précise des threads grâce à l’apprentissage automatique, réduisant ainsi la mauvaise allocation des ressources.

Overclocking

Intel affirme que les processeurs “Raptor Lake” seront des monstres d’overclocking de mémoire, capables d’atteindre des vitesses aussi élevées que DDR5-10000, lorsqu’ils sont poussés à la limite avec une mémoire de qualité enthousiaste. Pour les processeurs P, la société affirme que les overclocks à 8,00 GHz sont désormais à la portée des passionnés.

L’utilitaire Intel Extreme Tuner Utility (XTU), mis à jour, vous permet de définir des multiplicateurs par cœur et de régler la fréquence de votre mémoire à la volée (sans redémarrage).

Intel UHD 770

Le cœur Raptor Lake est doté d’un iGPU basé sur la même architecture graphique Xe LP que celle de la génération précédente. Pour les six références du lancement, le modèle d’iGPU est l’Intel UHD 770. Il dispose des 32 unités d’exécution Xe. Il conviendra aux PC modernes avec des écrans haute résolution, la lecture de vidéos à haute fréquence, etc. Mais il n’est pas adapté pour tous les jeux, même avec des paramètres les plus bas possibles. Vous bénéficiez néanmoins d’un décodage accéléré par le matériel des formats AV1, HEVC et autres formats vidéo modernes. Et du support de la plupart des normes HDR modernes. Le moteur d’affichage de l’iGPU semble être inchangé par rapport à la génération précédente, avec la prise en charge de l’HDMI 2.1 et du DisplayPort 1.4.