Intel vient d’annoncer de nouveaux processeurs pour le grand public : les Core Ultra 200S (Arrow Lake). Le fondeur affirme que ce sont « les premiers processeurs Intel pour PC de bureau avec intelligence artificielle ». Ils seront disponibles à partir du 24 octobre 2024, pour des tarifs oscillants entre 294 et 589 dollars.

Dans les grandes lignes, cette nouvelle série de CPU exploite un nouveau socket LGA1851 (et donc de nouveaux chipsets 800 Series). Elle succède aux Core de 13e et 14e génération Raptor Lake (Refresh) sur un socket LGA1700. C’est la première gamme de CPU desktop à laisser tomber les Core i3/i5/i7/i9 pour passer aux Core Ultra et directement en Série 2 (200S).

Pour rappel, il n’y a pas eu de Core Ultra Série 1 pour desktop, mais que des versions pour l’embarqué et les portables. Il existe déjà des processeurs pour ordinateurs portables de la Série 2 : les Core Ultra 200V alias Lunar Lake lancés le mois dernier.

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Core Ultra 200S, résumé rapide

Revenons aux Core Ultra 200S (Arrow Lake) pour les ordinateurs de bureau. Suivant les références, les processeurs intègrent jusqu’à 8 cœurs Performance (P-cores) et 16 cœurs Efficient (E-cores). Intel annonce des hausses de performances jusqu'à 6 % en mono-threads et 14 % en multi-threads. Enfin, une partie graphique Xe est intégrée, sauf dans les séries « F ».

Contrairement à Lunar Lake, la mémoire n’est pas intégrée aux CPU, heureusement sur des processeurs pour des ordinateurs de bureau. Ils prennent en charge la DDR5 jusqu’à 6400 MT/s sur deux canaux, avec une capacité maximale de 192 Go de mémoire, soit 48 Go par barrette avec quatre emplacements sur la carte mère.

Intel revendique jusqu'à 58 % de réduction sur la consommation « au niveau du "package" dans les applications quotidiennes ». La consommation est un point sur lequel Intel insiste particulièrement : « mêmes performances que Raptor Lake-R, mais avec la moitié de la consommation ». De nombreux tests et graphiques sont disponibles par ici.

Le TDP de base enfin est de 125 watts, mais il monte jusqu’à 159 watts (en mode Turbo Power) sur les Core Ultra 5 et 250 watts sur les Core Ultra 7 et 9. Voilà pour les grandes lignes, passons aux détails techniques.

Cinq références pour le moment, sur la base de « trois » CPU

Cinq processeurs sont pour le moment annoncés, du Core Ultra 5 245KF au Core Ultra 9 285K. On pourrait résumer la gamme à trois références puisque les Core Ultra 7 265KF et Core Ultra 5 245KF sont en fait des 265K et 245K, mais sans partie graphique.

Intel propose un tableau récapitulatif des caractéristiques techniques des différents CPU, nous n’allons donc pas tout détailler. Sachez simplement qu’ils ont entre 14 et 24 cœurs au total.

Comme c’est le cas depuis un moment déjà, les cœurs se divisent en deux catégories : 8 à 16 E-cores pour l’efficacité énergétique et 6 à 8 P-cores pour les performances. Il n’y a pas d’hyperthreading, le nombre de threads est strictement identique au nombre de cœurs physiques.

Sur cette page comparant également les caractéristiques techniques des processeurs, on apprend que les trois CPU avec partie graphique intégrée disposent tous de quatre cœurs Xe. La fréquence de base est de 300 MHz, mais elle peut monter jusqu’à 1,9 GHz pour le Core Ultra 5 245F et 2 GHz pour les deux autres. C’est la seule différence sur la partie GPU.

Intel confirme que le NPU – baptisé Intel AI Boost – est le même sur l’ensemble des CPU du jour et qu’il affiche une puissance de 13 TOPS sur des entiers de 8 bits (INT8). Il s’agit d’un « NPU3 » venant de la génération précédente. En effet, les derniers Core Ultra 200V (Lunar Lake) ont un NPU4 avec 48 TOPS, ce qui permet aux machines d’être éligibles à la certification Copilot+ PC qui demande 40 TOPS minimum.

La puissance totale du CPU varie d’ailleurs de 36 à 22 TOPS suivant les processeurs. Ceux avec GPU profitent tous des 8 TOPS (INT8 toujours) apportés par les cœurs Xe. La partie CPU apporte de son côté jusqu’à 15 TOPS (INT8). La combinaison des trois donne donc un total de 36 TOPS pour le Core Ultra 2 285K et 22 TOPS sur le Core Ultra 245KF, dont 13 TOPS pour le NPU et il reste 9 TOPS pour le CPU.

Skymont et Lion Cove aux commandes

Continuons à plonger dans les détails techniques. La partie CPU est composée de deux types de cœurs. Les P-cores (performance) sont des Lion Cove, tandis que les E-cores (efficacité) sont des Skymont. Ils ne sont pas totalement nouveaux puisqu’on les retrouve aussi à la base des Core Ultra 200V (Lunar Lake) pour les portables.

Intel annonce respectivement 9 % et 32 % de performances en plus sur l’IPC par rapport aux générations précédentes (Raptor Cove et Gracemont).

Série « K » oblige, l’overclocking est possible, avec des « paliers de 16,6 MHz pour les cœurs P-cores et E-cores », précise le fondeur. La tension de fonctionnement est réglable individuellement pour chaque P-core, tandis qu’elle se modifie par groupe de E-cores (ils sont regroupés par paquet de quatre, nous allons y revenir).

Intel n’était pas à la fête ces derniers mois niveau overclocking avec de gros problèmes sur certains Core i7 et i9 de 13e et 14e génération. Mais c’est désormais du passé (après plusieurs mises à jour du microcode). Le fondeur a déjà affirmé à plusieurs reprises que ces nouveaux (dont ceux d’aujourd’hui) n’étaient pas concernés par ces soucis : Arrow Lake et Lunar Lake « ne sont pas affectés par le problème d'instabilité Vmin Shift en raison des nouvelles architectures ».

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Cache L3 partagés entre tous les cœurs

AMD et Intel travaillent beaucoup ces derniers temps sur les différents niveaux de mémoire cache, un point très important dans les architectures CPU et qui peut avoir de fortes répercussions sur les performances globales.

Sur les Core Ultra 200S, la répartition est la suivante :

• Jusqu’à 36 Mo de cache L3 par CPU
• 3 Mo de cache L2 par P-core (Lion Cove)
• 4 Mo de cache L2 partagé par groupe de quatre E-cores (Skymont)

Sur le Core Ultra 9 285K on arrive donc à un total de 40 Mo de cache L2. Le CPU intègre en effet huit P-cores (8x 3 Mo, soit 24 Mo de L2) et 16 E-cores soit 4x 4 E-cores (4x 4 Mo, soit 16 Mo de L2). On descend à 26 Mo de cache L2 sur les Core Ultra 245K(F) avec respectivement 6 P-cores (18 Mo de cache L2) et 8 E-cores (8 Mo de cache L2).

Sur Lunar Lake (Core Ultra 200V), l’architecture interne est différente : les E-cores ont leur propre cache L3, qui n’est pas accessible aux P-core. Ce n’est pas le cas des Core Ultra 200S qui ont bien un cache L3 partagé entre les différents cœurs (voir l’image ci-dessous).

Le cache L3 partagé est de 36 Mo sur le Core Ultra 285K, de 30 Mo sur les Core Ultra 265K(F) et de 24 Mo sur les Core Ultra 245K(F).

Foveros pour construire un CPU en mode Lego

Intel utilise la technologie Foveros (présentée il y a plusieurs années déjà) permettant de construire un processeur à la mode Lego en assemblant plusieurs briques ensemble. Le tout est ensuite recouvert par un « capot » faisant office de dissipateur thermique : l’IHS pour Integrated heat spreader.

Dans le cas présent, le CPU est composé d’une tuile de « base » sur laquelle viennent se posent plusieurs autres tuiles en fonction des besoins : calculs, GPU, entrées/sorties, SoC… Chacune est préparée séparément, avec des procédés qui peuvent donc varier. Les cœurs CPU sont par exemple gravés par TSMC en N3B, tandis que le SoC est en N6 de TSMC également.

Nouveau socket LGA1851et nouvaux Chipsets 800 Series

Le nouveau socket LGA1851 est associé à une nouvelle série de cartes mères et de nouveaux chipsets : la série 800. Cette famille se limite pour l’instant au Z890, dont les caractéristiques techniques sont détaillées par ici.

Elle permet d’avoir jusqu’à 24 lignes PCIe 4.0, 10 USB 3.2 (5x USB 3.2 Gen 2x2 à 20 Gb/s ou 10x USB 3.2 à 10 Gb/s) et 8 S-ATA 3.0. Le CPU gère de son côté 20 lignes PCIe 5.0 (16 pour une carte graphique, 4 pour un SSD) et 4 lignes PCIe 4.0. On arrive à un total de 48 lignes PCIe pour la plateforme, dont 20 lignes en PCIe 5.0.

Thunderbolt 4 (deux ports), du Wi-Fi 6E (Intel Killer), du Bluetooth 5.3 et du réseau à 1 Gb/s sont intégrés à la plateforme. Mais Intel met aussi en avant du Thunderbolt 5.0, du Wi-Fi, du Bluetooth 5.4 et du réseau à 2,5 Gb/s… à condition de passer par une puce supplémentaire. Comme sur n’importe quelle machine ou presque finalement.

294 à 589 dollars, disponibles à partir du 24 octobre

Le Core Ultra 5 245K est annoncé à 309 dollars, contre 394 dollars pour le Core Ultra 7 265K. Les versions KF sans GPU sont à 15 dollars de moins. Enfin, le Core Ultra 285K haut de gamme est à 589 dollars. Les processeurs seront proposés à la vente à partir du 24 octobre.

Enfin, Intel donne rendez-vous au premier trimestre 2025 pour le lancement des Core Ultra H et HX.