Front-side bus (FSB)

Le front-side bus, ou FSB, est un bus (interface de transmission de données) qui reliait autrefois le(s) cœur(s) du processeur (CPU) et le contrôleur mémoire lorsque le contrôleur mémoire se trouvait dans le Northbridge. Les processeurs modernes et les cartes mères n’ont plus de FSB étant donné que le contrôleur mémoire est maintenant intégré dans le CPU.

La performance d’un FSB est caractérisée par son taux de transfert de données. Ce taux de transfert dépend de :

• La largeur du bus ;
• La fréquence d’horloge (exprimée en MHz) du bus ;
• Le nombre de transferts de données effectué par cycle d’horloge. Ce nombre dépend de la technologie utilisée : GTL+ (Intel) exécute 1 transfert/cycle, EV6 (AMD) 2 transferts/cycle et AGTL+ (Intel) 4 transferts/cycle. Intel appelle cette technique de quatre transferts par cycle le « Quad Pumping ».

Par exemple, un FSB avec une largeur de 64 bits (8 octets), cadencé à une fréquence de 100 MHz et qui effectue 4 transferts par cycle d’horloge, a une bande passante de 3,2 Go/s :

Taux de transfert = 8 octets/transfert × 100 MHz × 4 transferts/cycle = 3,2 Go/s

Le FSB jouait un rôle capital dans les performances d’un ordinateur. En effet, la fréquence d’un processeur (le nombre d’opérations que le processeur peut effectuer en une seconde) était basée sur la fréquence du FSB : la fréquence d’un processeur était égale à celle du FSB multipliée par un coefficient multiplicateur propre au CPU.

Par exemple, un processeur Intel Pentium 4 cadencé à 2,4 GHz pouvait avoir un FSB cadencé à seulement 400 MHz. Le rapport entre le CPU et le FSB est ici de 6:1, on parle également d’un coefficient multiplicateur de ×6. Plus le rapport est faible, plus le processeur peut fonctionner efficacement. Par conséquent, un FSB avec une fréquence élevée conduit à de meilleures performances globales. Lorsque le rapport CPU/FSB est élevé, le processeur doit souvent attendre avant de recevoir de nouvelles données de la part du FSB. Pour cette raison, le FSB peut être un goulot d’étranglement dans les performances d’un ordinateur. Quand vous achetiez un PC, il ne fallait pas seulement vérifier la vitesse du processeur, mais aussi la vitesse du FSB.

Dans la capture d’écran ci-dessus, le processeur Intel Pentium 4 630 possède :

• Un FSB avec une fréquence de base de 200 MHz, une fréquence effective de 800 MHz grâce à la technologie « Quad Pumping » d’Intel (4 transferts de données par cycle d’horloge), et un taux de transfert de 6,4 Go/s (8 × 800 MHz) ;
• Un coefficient multiplicateur de ×14 (ratio 14:1) ;
• Un fréquence d’horloge de 2,80 GHz (200 MHz × 14).

Les processeurs AMD à partir de l’Athlon 64 (architecture K8) et les processeurs Intel à partir de la génération Nehalem ont abandonné le FSB au profit respectivement de l’HyperTransport et du QuickPath Interconnect (QPI), beaucoup plus rapides. Les premières implémentations du QPI avec les processeurs Intel Nehalem (de 1^re génération) proposeront une bande passante de 25,6 Go/s, soit le double de ce que propose le FSB d’un processeur Intel Core 2 Extreme (12,8 Go/s).