Intel Xeon E5-2680 v4 : un processeur bon marché, mais pas toujours un montage bon marché

Sur le marché secondaire, l'Intel Xeon E5-2680 v4 semble presque être la base idéale pour une station de travail économique. Pour un petit prix, l'acheteur obtient 14 cœurs et 28 threads - un ensemble qui sur papier est plus avantageux que tout processeur moderne d'entrée de gamme. Cependant, le prix du processeur lui-même est trompeur : la carte mère, la mémoire et le refroidissement peuvent coûter plus cher que le Xeon, et le système complet sera plus gourmand en énergie qu'un ordinateur plus récent.

L'E5-2680 v4 est sorti en 2016 et fait partie de la génération serveur Broadwell-EP. C'est un processeur à 14 cœurs avec des fréquences relativement basses, conçu principalement pour des charges de travail multicœurs prolongées. Sa faible vitesse par cœur est partiellement compensée par sa prise en charge d'une mémoire à quatre canaux, de l'ECC et de 40 lignes PCI Express.

Cependant, le nombre de cœurs ne montre pas à quel point un tel ordinateur sera rapide dans un usage normal. En rendu et en virtualisation, le Xeon peut utiliser tous les 28 threads, tandis qu'en jeux et applications quotidiennes, il est inferior aux processeurs modernes à six cœurs.

Dans quelles tâches 14 cœurs sont utiles

L'E5-2680 v4 a été conçu pour des serveurs et des stations de travail où le traitement parallèle des données est crucial, plutôt que la vitesse d'un ou deux cœurs. Il s'en sort le mieux avec des charges de travail qui sont uniformément réparties entre des dizaines de threads.

Tous les 14 cœurs peuvent être sollicités dans les tâches suivantes :

• rendu sur CPU ;
• encodage de plusieurs vidéos ;
• compilation de grands projets ;
• archivage et traitement par lots de fichiers ;
• exécution de plusieurs machines virtuelles ;
• fonctionnement d'un serveur domestique.

Ici, des cœurs supplémentaires réduisent le temps de traitement ou permettent d'exécuter plus de tâches simultanément.

Aujourd'hui, l'E5-2680 v4 est le plus pertinent dans une station de travail bon marché ou un serveur domestique avec 64-128 Go de mémoire, plusieurs disques de stockage et des charges parallèles. Dans un tel ordinateur, le support de l'ECC, les quatre canaux DDR4 et les 40 lignes PCI Express sont plus importants que la haute fréquence d'un seul cœur.

Pourquoi un moderne processeur à six cœurs est plus rapide en usage normal

L'architecture Broadwell et les fréquences relativement basses limitent particulièrement l'E5-2680 v4 dans des tâches courtes et mal parallélisables. La fréquence maximale de 3,3 GHz n'est atteinte que sous charge limitée, et lorsque tous les cœurs fonctionnent, la fréquence reste sensiblement inférieure.

Pour un navigateur, des applications de bureau et de nombreux jeux, la vitesse de quelques cœurs, l'architecture moderne et les faibles latences de mémoire sont plus importantes que la présence de 28 threads.

C'est pourquoi un moderne Core i5 ou Ryzen 5 réagit plus rapidement aux actions de l'utilisateur et termine plus tôt des calculs courts. L'avantage des 28 threads ne se manifeste que dans des programmes conçus pour ce niveau de parallélisme.

Les avantages de la plateforme LGA2011-3 aujourd'hui

La valeur d'un tel montage ne se limite pas au processeur lui-même. L'E5-2680 v4 prend en charge la mémoire DDR4 à quatre canaux, les modules serveur ECC enregistrés et 40 lignes PCI Express 3.0.

Dans un PC domestique normal, la majeure partie de ces fonctionnalités restera inutilisée. Cependant, une station de travail ou un serveur bénéficient d'un grand volume de mémoire et d'un grand nombre de lignes PCI Express.

Sur la plateforme LGA2011-3, on peut installer :

• un grand volume de mémoire serveur économique ;
• plusieurs disques NVMe via des cartes d'extension ;
• une carte graphique discrète ;
• un adaptateur réseau 10 Gbit/s ;
• un contrôleur RAID ou HBA ;
• d'autres cartes d'extension sans avoir besoin de partager plusieurs lignes disponibles entre les dispositifs.

Pour utiliser les quatre canaux de mémoire, il est souhaitable de fournir quatre modules compatibles au système. Avec un ou deux modules, l'ordinateur fonctionnera aussi, mais la bande passante de la mémoire sera réduite.

Quelles cartes mères sont achetées pour le Xeon E5-2680 v4

Les montages bon marché sont le plus souvent construits sur des cartes mères chinoises vendues séparément ou en kits avec le processeur et la mémoire. Parmi les modèles courants, on trouve HUANANZHI X99-F8, HUANANZHI X99-QD4, Atermiter X99 GSH et diverses cartes sous la marque Machinist.

Le principal avantage de ces kits est le prix. On peut immédiatement obtenir un processeur, une carte mère et 32-64 Go de mémoire serveur, sans avoir à choisir les composants séparément. Cependant, sous un même nom sont parfois vendues différentes révisions qui diffèrent par le BIOS, le nombre de connecteurs, le refroidissement des circuits d'alimentation et la prise en charge des disques.

La HUANANZHI X99-F8 est généralement choisie pour un montage de taille normale avec plusieurs cartes d'extension et un grand nombre de modules de mémoire. Les modèles plus compacts comme X99-QD4 conviennent aux systèmes simples, mais nécessitent un examen particulièrement attentif de l'alimentation et de l'emplacement des connecteurs.

Avant d'acheter une carte mère chinoise, il est utile de vérifier :

• la révision exacte ;
• la prise en charge du Xeon E5 v4 ;
• le nombre de canaux de mémoire actifs ;
• le type de DDR4 compatible ;
• la présence d'un dissipateur sur les circuits d'alimentation ;
• le fonctionnement des slots M.2 et PCI Express ;
• la possibilité de démarrer avec NVMe ;
• la présence de connecteurs pour ventilateurs de boîtier.

Une option plus prévisible serait des cartes mères originales comme ASUS X99-A, ASUS X99-A II, ASUS X99-DELUXE ou des modèles Gigabyte et MSI sur chipset X99. Ils sont mieux documentés, ont un BIOS familier et ne créent généralement pas de problèmes avec le boîtier et l'alimentation. Cependant, avant l'achat, il faut vérifier la version du BIOS : un firmware ancien peut ne pas prendre en charge les processeurs Broadwell-EP.

Pour une station de travail ou un serveur domestique, on peut chercher la Supermicro X10SRA. Elle est initialement conçue pour les Xeon serveur, prend en charge la mémoire ECC et convient à une charge prolongée. Ses inconvénients incluent un prix élevé sur le marché secondaire et un BIOS moins familier pour l'utilisateur domestique.

Pour un système à double processeur, on trouve les modèles Supermicro X10DAi, X10DAL-i et des cartes serveurs Dell ou HP. Mais ces modèles ont souvent un format plus grand ou non standard, nécessitent un boîtier adapté et peuvent utiliser des connecteurs d'alimentation spécifiques.

Il n'est pas judicieux d'acheter une carte mère à double socket juste parce qu'elle permet d'installer un deuxième Xeon bon marché. Il faut d'abord s'assurer que les programmes utilisés profitent vraiment de deux processeurs.

Deux processeurs : 28 cœurs sans doublement de vitesse

L'E5-2680 v4 prend en charge les cartes à double socket. Deux de ces processeurs donnent 28 cœurs et 56 threads, mais ne doublent presque jamais la vitesse de fonctionnement.

Chaque processeur a ses propres canaux de mémoire. L'accès à la mémoire du second socket prend plus de temps que l'accès à la mémoire locale de son propre processeur. Sans un bon support NUMA, certains cœurs restent inactifs ou passent du temps à échanger des données entre les sockets.

Un montage à double processeur est justifié pour la virtualisation, le rendu et des calculs prolongés sur serveur. Dans un ordinateur domestique, un second socket ajoute souvent plus de problèmes que de performances :

• une carte mère plus coûteuse et plus grande ;
• une consommation d'énergie accrue ;
• un refroidissement compliqué ;
• plus de bruit ;
• un faible gain de performance dans des programmes ordinaires.

Acheter un système à double socket juste pour 56 threads n'est pas justifié.

Intel Xeon E5-2680 v4 dans les jeux

L'E5-2680 v4 gère les jeux, mais il n'est pas judicieux de construire un système spécialement pour eux.

Si c'est la carte graphique qui limite les performances, la différence avec un processeur plus récent peut être minime. L'âge du Xeon est le moins perceptible à haute résolution et à une fréquence cible d'environ 60 images par seconde.

Dans les jeux dépendants du processeur, les faibles fréquences et les latences de l'ancienne plateforme limitent déjà nettement le FPS. La fréquence d'images moyenne peut rester acceptable, mais les baisses deviennent plus fortes et les intervalles entre les images moins stables.

Un processeur moderne à six cœurs fonctionne souvent mieux dans de telles conditions, malgré le fait qu'il ait deux fois moins de cœurs physiques.

Il est raisonnable d'associer l'E5-2680 v4 à une carte graphique de milieu de gamme. Il n'est pas judicieux d'acheter une carte graphique haut de gamme pour maximiser le FPS dans un tel système.

Un processeur bon marché ne signifie pas un ordinateur bon marché

La principale erreur est de considérer le coût du montage uniquement en fonction du prix du processeur.

Le Xeon lui-même est peu coûteux, mais il nécessite une carte LGA2011-3, un kit de mémoire, un refroidisseur adéquat et une alimentation avec une puissance suffisante. Les cartes mères serveur originales ont souvent des tailles non standard, des connecteurs spécifiques et des réglages BIOS limités.

Les cartes mères chinoises sont généralement façonnées dans des formats standard ATX ou microATX, mais diffèrent nettement par la qualité de l'alimentation, le BIOS et la prise en charge de la mémoire. Économiser sur la carte peut entraîner une surchauffe des circuits d'alimentation, un fonctionnement instable de la mémoire ou l'absence de réglages nécessaires.

Le TDP de 120 W ne concerne que le processeur, et non tout l'ordinateur. Avec la carte, la mémoire et la carte graphique discrète, ce montage consomme plus d'énergie qu'un ordinateur moderne avec une vitesse de fonctionnement comparable.

Dans une configuration à double socket, le TDP total des deux processeurs atteint 240 W. Sous une charge prolongée, des refroidisseurs puissants sont nécessaires, ce qui rend le système chaud et bruyant.

Avant d'acheter, il est nécessaire de prendre en compte le coût de l'ensemble du système :

• processeur ;
• carte mère ;
• mémoire ;
• refroidissement ;
• alimentation ;
• éventuels adaptateurs et contrôleurs.

Comparer le coût d'un système moderne doit prendre en compte le coût total du montage, et pas seulement le prix d'un seul processeur.

À qui il vaut la peine d'acheter l'E5-2680 v4

L'achat a du sens si les programmes tirent véritablement parti de nombreux threads et que la carte et la mémoire sont obtenues à bon prix.

L'E5-2680 v4 est adapté pour :

• une station de travail avec un grand volume de mémoire ECC ;
• un serveur domestique ;
• plusieurs machines virtuelles ;
• du rendu et de l'encodage ;
• des calculs multicœurs avec un budget limité.

Il est préférable de renoncer à l'achat si vous avez besoin d'un ordinateur polyvalent rapide, d'une haute performance dans les jeux, d'une faible consommation d'énergie ou d'une marge pour de futures mises à niveau.

Les possibilités de mise à niveau de la LGA2011-3 sont presque épuisées : il n'est plus possible d'accélérer significativement le système sans remplacer la carte mère, la mémoire et le processeur.

Conclusion

La valeur de l'Intel Xeon E5-2680 v4 ne réside pas seulement dans ses 14 cœurs, mais également dans sa mémoire à quatre canaux, son support ECC et ses 40 lignes PCI Express.

Dans un serveur ou une station de travail avec un grand volume de mémoire, ses capacités peuvent encore être pleinement utilisées. Pour un PC de jeu ou un PC polyvalent domestique, il n'est déjà plus avantageux : les processeurs modernes sont plus rapides dans un usage normal, consomment moins d'énergie et s'installent sur des cartes avec des interfaces plus récentes.

Il vaut la peine d'acheter l'E5-2680 v4 uniquement après avoir calculé le coût complet du système. Si la carte mère et la mémoire existent déjà ou sont vendues en kit à bas prix, cela demeure un moyen économique d'obtenir 14 cœurs et un grand volume de mémoire ECC. Si le kit doit être assemblé à partir de zéro, l'avantage d'un processeur bon marché disparaît rapidement.