Intel Ivy Bridge et Linux : ça juste marche

Posté par (page perso) . Édité par baud123, Xavier Claude, Benoît Sibaud et Christophe Guilloux. Modéré par Pierre Jarillon. Licence CC by-sa
Tags : aucun
52
16
avr.
2012
Serveurs d'affichage

Cette dépêche n'a pas vocation à présenter l’ensemble des nouveautés techniques de la dernière génération de processeurs que s'apprête à lancer Intel sous le nom de code « Ivy Bridge » (nous vous renvoyons à vos sites habituels spécialisés dans le matériel pour cela), mais plutôt à s’attarder sur la prise en charge de ces processeurs par Linux.

À l'instar des processeurs « Sandy Bridge » que nous avions examinés l'an passé et auxquels ils succèdent, les processeurs Ivy Bridge sont des processeurs hybrides mêlant cœurs traditionnels (CPU) et cœurs graphiques (GPU).

La partie CPU des processeurs Ivy Bridge perfectionne à la marge celle des processeurs Sandy Bridge.

La partie GPU, en revanche, étrenne une toute nouvelle architecture, dite de septième génération.

Sommaire

Rappel des caractéristiques principales de la partie CPU

Nous vous renvoyons, pour les détails, à la dépêche présentant les processeurs Sandy Bridge.

Les processeurs Ivy Bridge sont essentiellement tous des processeurs 64 bits multicœurs (dont certains dotés de la technologie Hyperthreading), supportant les traditionnels jeux d'instructions MMX, SSE mais aussi le nouveau jeu d'instructions AVX (pour Advanced Vector Extensions) introduit avec les processeurs Sandy Bridge (Haswell, la relève prévue pour l'année prochaine, proposera une évolution de ce jeu d'instructions : l'AVX2).

Les autres unités de calculs

HD Graphics

Il s'agit de la partie graphique des Ivy Bridge, déclinée en deux versions : la 2500 qui incorpore 8 unités d'exécution, et la 4000 qui en incorpore le double.

C'est là que se trouve l'essentiel des nouveautés techniques, Intel devant absolument recoller aux performances des processeurs graphiques intégrés conçus par son concurrent AMD.

Un peu d'histoire

Le célèbre et très répandu GMA 950 (et ses dérivés : GMA 3000 & 3100) sont des puces graphiques de troisième génération (Gen3) dans la nomenclature d'Intel. Sortis mi-2004, ils prennent en charge OpenGL 1.4 (puis 1.5 pour les modèles les plus récents) et les Pixels Shaders 2.0.

La génération suivante (Gen4) est composée des GMA X3000/3100, X3500, 4500 et X4500. Sortis mi-2006, ils intègrent le transform and lighting, offrent une architecture de shaders unifiés : le Shader Model 3.0 (puis 4.0 avec les modèles les plus récents), et prennent en charge OpenGL 2.0 puis 2.1.

La Gen5 finit par sortir début 2010, avec les HD Graphics qui équipent les processeurs Clarkdale et Arrandale. Intrinsèquement, il s'agit d'une évolution des GMA X4500HD ; il restent donc cantonnés à OpenGL 2.1, la réelle nouveauté consistant en la combinaison physique de deux dies : celui du CPU et celui du GPU.

Elle est rapidement suivie début 2011 de la Gen6, formé des HD Graphics 2000/3000 présents dans les processeurs Sandy Bridge, qui prennent en charge OpenGL 3.0 et le Shader Model 4.1. C'est la première génération à fusionner, à la fois physiquement et logiquement, avec le CPU.

Ivy Bridge introduit (au deuxième trimestre 2012, donc) la Gen7, avec au menu : OpenGL 3.1, le Shader Model 5.0 et OpenCL 1.1.

Ce bref rappel historique montre bien l'accélération dans l'innovation ces dernières années chez Intel qui doit faire face à la rude concurrence d'AMD et de ses Llano (processeurs A8) sur ce secteur.

À noter que Haswell, la relève prévue pour le début d'année prochaine, serait également un circuit de septième génération, mais qui prendrait en charge OpenGL 3.2 et OpenCL 1.2.

Support logiciel

On se souvient qu'Intel n'avait pas publié suffisamment longtemps à l'avance ses pilotes pour la partie graphique de Sandy Bridge de sorte qu'à sa sortie les distributions GNU/Linux ne la prenaient pas en charge. Intel a retenu la leçon et une gestion préliminaire de la partie graphique d'Ivy Bridge est présente depuis le troisième trimestre 2011 dans la pile graphique de Linux. Toutefois, pour une prise en charge optimale, Intel conseille les versions les plus récentes de vos logiciels : Linux 3.2, Mesa 8.0.1 et le pilote xf86-video-intel 2.17.0.

À noter :

  • Si Mesa 8.0 permet l'accélération d'OpenGL 3.0, il faudra attendre Mesa 8.1 prévu pour cet été pour bénéficier du support d'OpenGL 3.1
  • il s'agit de la première génération de circuit graphique chez Intel à proposer OpenCL, mais ce dernier n'a pas indiqué s'il comptait adapter ses pilotes pour en tirer partie. Toutefois le site Phoronix se montre optimiste à ce sujet. Rappelons qu'OpenCL permet d'accélérer le traitement de certaines opérations graphiques dans GIMP (v2.8+) et Darktable (v0.8+) par exemple.

Quick Sync Video

Ivy Bridge présenterait une version améliorée de Quick Sync Video, le circuit dédié au décodage‐encodage vidéo introduit avec les processeurs Sandy Bridge et qui offre des performances supérieures à celle d’un CPU ou d’un GPU en la matière. Cette technologie n'est toujours pas supportée à ce jour sous Linux (et, à notre avis, ça ne devrait pas beaucoup évoluer). Pour des travaux d'encodage, ce n'est pas à regretter : la qualité de l'encodage par cette unité spécialisée ne semble pas au rendez-vous. Aussi on se rabattra avec profit sur l'encodage/décodage via les shaders du GPU, au moyen de la VA-API : une exclusivité qui, cette fois, est réservée au utilisateurs de Linux :-)

Bref aperçu de l'offre Ivy Bridge

Chipsets

Intel lance avec ses processeurs trois nouveaux chipsets répondant au nom de code « Panther Point » : Z77, Z75 et H77.
L’essentiel à retenir concernant ces nouveaux chipsets :

  • cette fois, les trois savent exploiter le circuit graphique.
  • en revanche seuls les deux premiers permettent l'overclocking avec un processeur estampillé « K ».
  • aucun ne gère les cartes filles PCI classiques de sorte que leur support dépendra du choix des fabricants de cartes mères de l’implémenter ou non : un point qu'il faudra surveiller avec attention si vous êtes concerné.
  • tous gèrent le SATA 3.0, l'USB 3.0, le PCI Express 3.0 (avec un i5 ou i7 exclusivement) et la DDR3 1600 MHz (PC3 12800).

Processeurs

Nous ne vous présentons ci-dessous que la liste des processeurs embarquant le HD Graphics 4000 (par fainéantise, il faut bien l'avouer. Vous trouverez néanmoins tous les autres processeurs détaillés ici).

À noter que la sortie des processeurs est échelonnée : ainsi les modèles à double cœurs ne sortiraient qu'au troisième trimestre :-/

Modèle Cœurs / threads Fréquence Cache L3 TDP VT-d TXT AES-NI
i7-3770K 4 / 8 3,5 - 3,9 GHz 8 Mio 77 W non non oui
i7-3770 4 / 8 3,4 - 3,9 GHz 8 Mio 77 W oui oui oui
i7-3770S 4 / 8 3,1 - 3,9 GHz 8 Mio 65 W oui oui oui
i7-3770T 4 / 8 2,5 - 3,7 GHz 8 Mio 45 W oui oui oui
i5-3570K 4 / 4 3,4 - 3,8 GHz 6 Mio 77 W non non oui
i5-3475S 4 / 4 2,9 - 3,6 GHz 6 Mio 65 W oui oui oui
i3-3225 2 / 4 3,3 GHz 3 Mio 55 W non non non

Arrêtons-nous un instant sur ces acronymes :

  • AES-NI, pour Advanced Encryption Standard New Instructions, est une fonctionnalité permettant d’accélérer fortement le chiffrement AES. Si tous les processeurs listés ci-dessus ne bénéficient pas de ce jeu d'instructions spécifique, on remarquera : d'une part que tous les utilisateurs n'ont pas recours intensivement à ces méthodes de chiffrement, et d'autre part que le noyau Linux fournit ses propres méthodes d'accélération génériques, par exemple en recourant aux instructions SSE2.
  • VT-d, pour Virtualization Technology for Directed I/O, est utile en cas de virtualisation pour augmenter les performances par le fait de créer un accès virtuel aux périphériques d'E/S comme la carte graphique ou la carte réseau (similaire à AMD-Vi. Lire cet article pour de plus amples explications).
  • TXT, pour Trusted Execution Technology : cette technologie vous promet l'informatique de confiance alors qu'elle est le bras armé de l'informatique déloyale. Elle peut être mise en œuvre seule ou être couplée à la technologie VT (ci-dessus) ainsi qu'à une troisième technologie, l'Active Management Technology ou AMT), sous l'appelation vPro (ou encore Anti-Theft 3.0) pour permettre, à distance, de désactiver l'ordinateur ou d'effacer le contenu du disque dur et ce même si l'ordinateur est éteint… Rappelons dans le même ordre d'idée que, depuis la génération Sandy Bridge, les processeurs Intel intègrent Insider, un système de protection de contenu (dans la lignée de HDCP également élaboré par Intel) qui pourra être requis pour visionner des films haute définition (1080p) en streaming.

Pour savoir si un processeur Intel embarque ces technologies, il suffit de se rendre sur le site officiel, de sélectionner la famille de processeurs concernée puis de cliquer sur le lien « Specify criteria to filter these products » pour filtrer les processeurs en fonction de ces technologies.

Conclusion

Les nouveaux processeurs qu'Intel s'apprête à lancer offrent un beau rapport performance/consommation, notamment grâce à une finesse de gravure réduite à 22 nm et à l'utilisation d'un nouveau type de transistor (dit trigate).

La partie graphique fait un bond appréciable sous la pression de son concurrent AMD, d'autant plus que, au delà de la seule puissance matérielle brute, Intel offre un excellent support logiciel de ses puces sous Linux au moyen de pilotes exclusivement libres, développés en collaboration avec le reste de la communauté (sans parler du fait que les développeurs Intel à l’œuvre sur de nombreux projets du monde Linux (Wayland, VA-API, etc.) sont bien placés pour assurer la compatibilité du matériel maison avec ces nouvelles technologies…).

Pour ne rien vous cacher, j'attends la sortie du Core i3-3225 que je compte coupler avec une carte mère H77 pour m'équiper.

Un dernier mot, au sujet de Coreboot (ex LinuxBIOS) : contrairement à AMD qui supporte le projet, Intel ne divulgue pas les spécifications nécessaires au support de ses plateformes. En revanche Google travaille actuellement à permettre à Coreboot de gérer les chipsets Cougar Point (Sandy Bridge) et Panther Point (Ivy Bridge) dans le cadre de ses futurs Chromebooks. Les développeurs de Coreboot espèrent annoncer prochainement le support d'un certain nombre de cartes mères pour ces processeurs.

  • # Je suis désolé…

    Posté par (page perso) . Évalué à  10 .

    Je suis désolé de faire mon chieur, et même si là c'est peut-être un trait d'humour dans le titre mais « ça juste marche » n'est pas français et je le vois trop souvent un peu partout. Ça ne choque personne d'autre que moi ?

    Sinon, la dépêche est intéressante et j'en remercie l'auteur :)

  • # Quick Sync Video

    Posté par (page perso) . Évalué à  5 .

    Pour des travaux d'encodage, ce n'est pas à regretter : la qualité de l'encodage par cette unité spécialisée ne semble pas au rendez-vous.

    En revanche c'est dommage pour le décodage. Un circuit matériel dédié doit être bien plus performant et économe que l'utilisation du CPU et/ou GPU.
    Est-ce que quelqu'un sait pourquoi Intel ne travaille pas sur le support de Quick Sync sous Linux ?

    • [^] # Re: Quick Sync Video

      Posté par . Évalué à  3 .

      Sans doute pour des histoires de brevets.

    • [^] # Re: Quick Sync Video

      Posté par . Évalué à  -1 .

      Pas besoin de ça sur Linux, la qualité est tellement mauvaise qu'on s'en passe volontier.

      • [^] # Re: Quick Sync Video

        Posté par . Évalué à  0 .

        Je me répond à moi même je ne comprends pas trop le moinssage.

        Regardez ce que ça donne quicksync avant de moinsser.

        Le résultat est totalement merdique…

        • [^] # Re: Quick Sync Video

          Posté par . Évalué à  0 .

          erf des fois faudrait que je relis mieux :)

          je comprend le moinssage.

  • # AMD

    Posté par (page perso) . Évalué à  3 .

    Dans ton article tu sembles dire que AMD ca marche mieux (GPU en avance, Coreboot), tu peux en dire plus? Pourquoi aller chez Intel?

    • [^] # Re: AMD

      Posté par (page perso) . Évalué à  7 .

      Sans doute parce qu'intel propose des pilotes libres pour linux?

      • [^] # Re: AMD

        Posté par . Évalué à  6 .

        Et les specs. Et paye des développeurs pour X.Org.

        Article Quarante-Deux : Toute personne dépassant un kilomètre de haut doit quitter le Tribunal. -- Le Roi de Cœur

    • [^] # Re: AMD

      Posté par (page perso) . Évalué à  8 .

      Parce que le CPU est meilleur.

      « Moi, lorsque je n’ai rien à dire, je veux qu’on le sache. » Raymond Devos

    • [^] # Re: AMD

      Posté par (page perso) . Évalué à  9 . Dernière modification : le 16/04/12 à 13:20

      Le GPU intégré d'AMD est matériellement un peu plus performant que le HD 4000, mais comme ce potentiel est très faiblement exploité par les pilotes libres sous Linux, l'offre d'Intel est au final beaucoup plus performante si l'on s'en tient aux pilotes libres.
      En fait AMD développe surtout son pilote propriétaire et un tout petit peu son pilote libre, bref c'est un support un peu tiède (mais c'est toujours mieux que ces cochons de Nvidia).
      Cf http://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=amd_fusion_gallium3d&num=1

      • [^] # Re: AMD

        Posté par . Évalué à  7 . Dernière modification : le 16/04/12 à 15:11

        D'un autre côté AMD donne les spec de ses GPU.

        THIS IS JUST A PLACEHOLDER. YOU SHOULD NEVER SEE THIS STRING.

        • [^] # Re: AMD

          Posté par (page perso) . Évalué à  5 .

          C'est pas totalement vrai non plus. Tout n'est pas documenté et je suis pas sûr que toutes les générations soient documentées.

          • [^] # Re: AMD

            Posté par . Évalué à  1 .

            Effectivement : ils ne documentent pas certaines fonctions qui pourraient servir à intercepter des flux DRMisés via HDCP, et ne documentent pas l'architecture interne (ce qui contraint à utiliser leur firmware proprio).

            Dommage qu'il n'y ait pas un marché suffisant de gens qui achèteraient des cartes graphiques performantes mais sans cette saleté de HDCP. :/

            Ça permettrait d'avoir une gamme de CG avec un maximum de spécifications, donc des performances 3D correctes avec des pilotes libres.

            THIS IS JUST A PLACEHOLDER. YOU SHOULD NEVER SEE THIS STRING.

            • [^] # Re: AMD

              Posté par . Évalué à  8 .

              Le firmware c'est par l'architecture interne, les firmware radeon ce qu'il font c'est transformer une sequence PACKETID,PACKETVALUE en une sequence d'ecriture de registres (bon il y a aussi des truc plus complique comme des additions, bref du niveau maternelle). Donc c'est comme un micropocesseur limite a quelques instructions mov,add,loop,shift. Bref il n'y a rien de vraiment secret dedans, une personne interesse peut reverse engineer ca mais ce n'est pas la que le probleme de perf ce trouve.

        • [^] # Re: AMD

          Posté par (page perso) . Évalué à  3 .

          Intel aussi, mais beaucoup plus vite ! http://intellinuxgraphics.org/documentation.html

        • [^] # Re: AMD

          Posté par . Évalué à  1 .

          Intel aussi.

          Mais au moins, les drivers Intel s'intègrent correctement à Linux : avec FLGRX, pas de KMS et veille chaotique.

          Article Quarante-Deux : Toute personne dépassant un kilomètre de haut doit quitter le Tribunal. -- Le Roi de Cœur

    • [^] # Re: AMD

      Posté par (page perso) . Évalué à  9 .

      Concernant Coreboot : ce qui n'est peut-être pas clair dans la dépêche, c'est qu'Intel publie les specs de ses GPU (ce qui permet le développement communautaire des pilotes libres) mais pas celles de ses chipsets. Alors qu'AMD dévoile les specs de ses chipsets et plus ou moins celles de ses GPU.
      C'est pourquoi les processeurs Intel étaient peu supportés par Coreboot : à cause des chipsets aux specs non publiques. Jusqu'à ce que Google s'en occupe.

      • [^] # Re: AMD

        Posté par . Évalué à  3 .

        C'est bien que Coreboot puisse avancer comme cela. Avec un peu de chance nous pourront tous le flasher bientôt et faire un pied de nez à UEFI.

        Je trouve juste un peu triste qu'il faille qu'une entreprise monstrueuse comme Google force la main d'Intel pour que les clients (d'Intel) puissent avoir les specs des chipsets qu'ils ont acheté.

        • [^] # Re: AMD

          Posté par (page perso) . Évalué à  4 .

          Il me semble que le support des cartes mère est très faible et ils commencent seulement à s'attaquer aux portables. On est, malheureusement, loin de pouvoir flasher facilement.

          « Moi, lorsque je n’ai rien à dire, je veux qu’on le sache. » Raymond Devos

  • # Trusted Execution Technology, Insider...

    Posté par (page perso) . Évalué à  6 .

    C'est bien joli de proposer des pilotes libres, mais j'ai l'impression que c'est la cerise qui est là pour nous faire avaler le gâteau faisandé avec du TXT et de l'Insider.

    Question : AMD a-t-il inclus des cochoncetés similaires dans ses processeurs ?

    J'espère que l'avenir des processeurs PC ne se bornera pas à choisir entre la peste et le choléra avec des processeurs tous salis par de l'informatique déloyale, du DRM et autres cochoncetés dans le genre.

    Pour l'instant j'ai mon i7 d'avant Sandy Bridge (donc sans Insider) et je le garde ! Mais dans quelques années quand ma bécane va fatiguer, je me demande quel choix il va me rester…

    • [^] # Re: Trusted Execution Technology, Insider...

      Posté par (page perso) . Évalué à  9 . Dernière modification : le 17/04/12 à 00:59

      l'i3-3225 et les modèles "K" en sont dépourvus (si l'on en croit Intel…).
      D'un autre côté tu peux lire ici la dépêche sur la sortie de la version 2.6.32 de Linux et constater que TXT dans Linux ça n'avait pas ému grand monde (d'ailleurs je crois que TXT était déjà apparu plus tôt à d'autres endroits du noyau ?). Peut être y a t-il du bon et du mauvais comme pour toute techno, selon son usage, après tout. Il y a avait tout de même un souci en l’occurrence relevé par patrick_g : "Le pilote de la carte compatible TXT est un binaire signé par Intel (Q35_SINIT_17.BIN) et le code gérant le matériel à très bas niveau (system management mode ou SMM) n'est lui non plus pas disponible, ce qui inquiétera les plus paranoïaques d'entre nous."

    • [^] # Re: Trusted Execution Technology, Insider...

      Posté par (page perso) . Évalué à  1 . Dernière modification : le 21/04/12 à 11:03

      Hélas apparemment AMD et Intel déclinent chacun Trusted Platform Module (TPM), Intel avec TXT et AMD avec Secure Execution Mode (PDF) . Voir aussi "The 2011 VISION Pro Technology from AMD Desktop Platform" sur amd.com. Et cet article qui m'a mis sur la voie.
      Même côté des archi ARM on n'y coupe pas apparemment (PDF)

  • # Technologie non-électrique

    Posté par (page perso) . Évalué à  3 .

    permettre, à distance, de désactiver l'ordinateur ou d'effacer le contenu du disque dur et ce même si l'ordinateur est éteint…

    Je veux bien, mais alors ça marche avec moi? Les ondes supra-chaipaquoi du cerveau de Billou? L'énergie marémotrice? Un ludion qui fait la navette entre la haute et la basse atmosphère? Le voyage des dieux égyptiens?
    Ou alors faut s'entendre sur "l'ordinateur éteint". Pas tout à fait éteint?

    "La liberté est à l'homme ce que les ailes sont à l'oiseau" Jean-Pierre Rosnay

  • # Coreboot avec blobs

    Posté par (page perso) . Évalué à  4 .

    Coreboot pour Sandy/Ivy bridge se fera avec un blob signé par Intel nécessaire à initialiser la mémoire : MEI firmware et sa partie raminit. Intel autoriserait sa libre redistribution mais c'est tout.
    cf http://www.coreboot.org/pipermail/coreb … 69569.html et suivants (TXT y est aussi abordé)
    http://www.coreboot.org/pipermail/coreb … 69602.html et suivants
    :(

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