Phenom est le nom commercial donné par AMD à sa première génération de microprocesseur basé sur l'architecture K10 et constituant la famille Stars avec la gamme Opteron. Elle débute avec la série du même nom (Phenom) et se poursuit par son die-shrink en 45 nm : nom de code Deneb. La gamme a pour but de relancer AMD dans la course face à Intel qui domine dans le domaine des performances avec la gamme Core 2 et Core i7.

Faits en bref Production, Fréquence ...
Phenom
Thumb
Informations générales
Production De 19 novembre 2007 à 2008
Performances
Fréquence 1,8 GHz à 2,6 GHz
Fréquence du FSB 3,6 GT/s à 4,0 GT/s
Spécifications physiques
Finesse de gravure 65 nm
Cœur

2 - 4

  • Agena (9xxx)
  • Toliman (8xxx)
Socket(s) AM2+
Architecture et classification
Architecture AMD64
Extensions MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a, 3DNow!
Micro-architecture K10
Historique
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Architecture

Synthèse des améliorations :

  • traitement des instructions SSE 128 bits en une passe ;
  • gestion indépendante des cœurs avec la technologie DICE (Dynamic Independent Core Engagement) ;
  • apparition d'un cache de niveau 3 partagée de Mo ;
  • gravure exclusive en 65 nm dès le lancement (la gravure en 45 nm est prévue pour le début de l'année 2008 et la gravure en 32 nm est prévue pour l'automne 2008[1]) ;
  • débit des caches L2 doublé ;
  • gestion de l'HyperTransport 3.0[2] (vitesse proportionnelle à la vitesse du processeur, se réglera en permanence à 75 % de la vitesse du processeur jusqu'à un maximum de 2,6 GHz et une bande passante de 41,6 Go/s maximale théorique) ;
  • un niveau de pipeline augmenté de 12 à 16 ;
  • une dissipation thermique de 45 W pour les versions low voltage à 89 W.

Quad-cœur natif

Contrairement aux Intel Core 2 Quad, qui étaient en fait un assemblage de deux Core 2 Duo dans la même puce, les Phenom étaient des 4 cœurs natifs.

Cache L3

Cache de Mio à architecture ZDRAM utilisé sur les premiers Athlon 64, sans contrôleur de préférence (prefetching). Fréquence de fonctionnement définie par celle du pont-Nord (NorthBridge) intégré au processeur (Contrôleur mémoire, notamment) donnée pour GHz. Longueur de queue de préchargement des données 131072 Unités.

Socket AM2+

Version optimisée du Socket AM2 (940 broches) supportant la mémoire DDR2 jusqu'à 533 MHz effectif (1 066 MHz pour l'envoi des données). Apporte aussi les dernières fonctions des versions 3.0, du Cool&Quiet et Hyper-Transport. À savoir :

  • support d'une tension de fonctionnement supérieure à 1,3 V et une fréquence de repos inférieure à 1 000 MHz, pour le Cool&Quiet ;
  • support de 4 liens Hyper-Transport simultanés et une fréquence maximale de 2,6 GHz, pour l'Hyper-Transport.

Plate-forme Spider

Grâce à la fusion de ATI avec AMD, le fondeur est en mesure de proposer une solution complète pour le jeu et le traitement multimédia à l'image de la plateforme Intel Viiv mais en proposant une solution graphique plus aboutie. Concrètement, la plateforme Spider comprend trois éléments fondamentaux :

  • un processeur AMD Phenom ;
  • un chipset AMD 7xx ;
  • une carte graphique ATI Radeon HD 38x0.

La plateforme met l'accent sur les contenus HD grâce à ses cartes Radeon HD 3800 qui intègrent un moteur de décodage de vidéos haute définition UVD, contrairement à ses concurrents NVIDIA. Il sera même possible de coupler jusqu'à quatre cartes graphiques grâce à la technologie CrossFireX.

L'autre atout que met en avant AMD pour sa plateforme porte sur l'aspect financier. Elle serait plus économique que celle proposée par Intel avec ses nouveaux chipsets pour processeurs Penryn (P35, P965). À ce point s'ajoute le fait que les sockets AM2+ seront compatibles avec les prochains processeurs basés sur le socket AM3, garantissant ainsi une plus forte longévité de la plateforme.

AMD accompagne ses chipsets 790FX d'un logiciel, à la manière de nTune pour les chipsets NVIDIA, pour gérer et overclocker la plateforme Spider : OverDrive. Il est secondé par des fonctions spécifiques dans le BIOS de la carte-mère regroupés sous le terme de Auto XPress qui permettent de gérer l'overclocking du CPU et du GPU. Enfin les cartes-mères intègrent la gestion de la mémoire EPP introduite par NVIDIA et ses nForce 5.

Nomenclature

L'ensemble des noms de code des processeurs de la gamme Phenom correspondent à des noms courants d'étoiles. Les logos associés ont été dévoilés dans un premier temps à l'occasion de la sortie des dérivés serveurs (Barcelona)[3] puis à l'occasion du renouvellement du logo dans le cadre du sponsoring de l'écurie Ferrari de F1[4]. Les logos officiels des Phenom et Phenom FX ont officiellement été dévoilés par AMD au cours de la mi-septembre[5].

Prototype

La première version a été dévoilée par DailyTech[6] au cours de l'été 2008. À cette occasion, AMD abandonne le P-rating (xx00+) pour une nouvelle numérotation. Elle était constituée de deux sous ensembles. Le premier sous ensemble était composé de deux lettres qui permettaient de définir les caractéristiques du processeur tandis que le second était formé par un nombre à 4 chiffres spécifique à la gamme.

Davantage d’informations Gamme, Référence ...
GammeRéférenceDescription
Phenom FXindéterminé-
Phenom X4GP-7xxxG = processeur haut de gamme
P = TDP supérieur à 65 W
Phenom X2GS-6xxxG = processeur haut de gamme
S = TDP voisin de 65 W
Athlon X2BE-2xxxB = processeur moyen de gamme
E = TDP inférieur à 65 W
Athlon X2LS-2xxxL = processeur bas de gamme
S = TDP voisin de 65 W
SempronLE-1xxxL = processeur bas de gamme
E = TDP inférieur à 65 W
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Version officielle

Davantage d’informations Gamme, Référence ...
GammeRéférenceDescription
Phenom FXFX-9xSocket F+
FX-8xSocket AM2+
Phenom X49x50Révision B3
9x00Révision B2
Phenom X38x50Révision B3
8x00Révision B2
Athlon X27x50-
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Les retards et autres problèmes

Initialement prévu pour , les Phenom de type Agena devaient relancer le fabricant AMD dans la lutte qui l'oppose à Intel. Mais les retards liés à la livraison ainsi que des bugs dans la conception de ces quad-core ont conduit à un départ très critique d'autant que les performances de ces nouveaux processeurs n'étaient pas au rendez-vous.

Les annonces

Les premières rumeurs[7],[8] ont initialement fait état d'une commercialisation au 3e trimestre 2007 pour les quad-cores suivie par les dual-cores avant Noël. Mais au cours du Computex 2007, les fabricants de cartes mères[9],[10] indiquent que la gamme Phenom ne sera pas disponible avant le début de l'année 2008 peu après l'annonce par AMD[11] du retard du lancement des Barcelona. À la fin juin, ces derniers prétendent une sortie programmée de la nouvelle gamme à la fin du dernier trimestre 2007. Quatre processeurs couvrant une gamme allant des modèles de milieu de gamme (Phenom X2 GS-6550) au haut de gamme (Phenom X4 GP-7000 et GP-7100) en passant par les versions très haut de gamme (Phenom FX-80) devait initialement sortir en [12]. En 2008, 11 nouveaux processeurs devaient venir étoffer la gamme.

Début , AMD annonce[13] un premier report, confirmé[14] à la fin de l'année par Dirk Meyer (COO d'AMD), de ces processeurs pour le premier trimestre 2008 et les modèles annoncés changent avec uniquement la commercialisation dans un premier temps de Phenom FX (FX-90 et FX-91)[15]. Pour pallier ce retard, AMD prévoit alors de commercialiser avant la fin de l'année des versions 9xxx (9500 et 9600 pour novembre et 9700 pour décembre)[16], le fondeur en profite pour revoir sa nomenclature : les versions x4 deviennent 9xxx et x3, 7xxx.

Le bug du TLB (Translation lookaside buffer) oblige AMD à réorganiser début février sa gamme en retirant les modèles affectés en révision B2 pour les remplacer par les nouveaux modèles (révision B3). Ces derniers se distinguent alors par leur nomenclature en Xx50[17]. Ils sont en outre retardés dans leurs commercialisations.

Le bug du TLB

Outre les retards liés à la distribution des Phenom, AMD doit gérer un problème bien plus sérieux affectant la stabilité de ces quad-core. Annoncé officiellement le , le bug du TLB[18] oblige AMD à suspendre la commercialisation des Opterons. Ce bug affecte, pour le moment, les premiers modèles destinés à la commercialisation à savoir les 9600, 9500[19] mais aussi les 7600 et 7400.
Dans un premier temps, AMD fournit un correctif sous la forme d'une mise à jour du microcode implémenté dans le BIOS. Or l'activation de ce correctif a pour effet de ralentir fortement les performances du processeur car le TLB du cache L3 s'en retrouve désactivé. Ainsi, les premiers tests ont mis en évidence une chute de 11 % des performances[20] : la bande passante mémoire passe de 5,4 Go/s à 3,65 Go/s tandis que le temps de latence du cache L3 augmente de 59 ns à 99 ns (soit près du double !). Pour cette raison le correctif est désactivable depuis l'utilitaire Overdrive[21] fourni par AMD. Pour les ordinateurs sous Linux, le problème semble être plus facile à résoudre[22] grâce à un patch du kernel 2.6.23.8 de Linux Red Hat Enterprise 64 bits qui n'affecterait que de 1 % les performances globales.
Le bug du TLB est réglé matériellement dans les révisions B3. Dans un premier temps, les modèles de milieu et d'entrée de gamme (x2, x3 et certains x4) sont commercialisés avec la révision B2 (Xx00) pour être ensuite remplacés par des processeurs à révision B3 (Xx50)[17]. En ce qui concerne le haut de gamme (x4 et FX), il sera initialement proposé avec la révision B3 comme annoncé dès le début.

Les incompatibilités avec certaines cartes mères

Socket AM2

Depuis le début, les dirigeants de AMD ont annoncé que le socket AM2 utilisé avec les précédentes plateformes Athlon serait compatible avec les nouveaux Phenom via une mise à jour du BIOS de manière à faciliter une migration à moindre coût. Or parmi les cartes mères testés[23] nombre d'entre elles ne sont pas compatibles avec les Phenom, car les constructeurs de cartes mère tardent à fournir un BIOS compatible. "L'évolutivité économique" semble donc compromise en attendant de nouveau bios. Ce problème, bien que mineur, se rajoute surtout au bug du TLB et aux énièmes retards de distribution de ces processeurs. En outre les fabricants de carte-mères ne semblent mettre à jour qu'une partie seulement de leur catalogue à base de chipset AM2 contrairement à la volonté de AMD[24].

TDP élevé

À la suite de tests effectués par AnandTech[25] d'un processeur haut de gamme (Phenom 9850) sur une carte mère à chipset AMD 780G, il est apparu que plusieurs cartes mères grillaient au cours des premières secondes ou de la première minute d'utilisation. Très vite le regard s'est tourné vers le chipset mais celui-ci fut finalement innocenté au détriment de la qualité de la carte mère[26]. En effet et à l'image du bug affectant Yorkfield d'Intel, la qualité et le niveau de gamme des cartes mères influence la prise en charge de certaines catégories de processeurs. Deux solutions ont donc été préconisées : choisir un modèle plus haut de gamme ou préférer un modèle moins performant (et donc au TDP moins élevé) en attendant une révision des modèles haut de gamme à TDP réduit.

Le gestionnaire d'énergie de Vista

Windows Vista propose un gestionnaire d'énergie basé sur trois modes : Économies d'énergie, Usage normal et Performances élevées. Très utile pour un portable, ces profils correspondent à des paramètres logiciels mais aussi matériels. Dans le cas des processeurs AMD, cette gestion de l'énergie s'effectue au moyen de la technologie Cool'n'Quiet 2.0. Or il s'avère que l'utilisation du mode normal s'accompagne d'un niveau de fréquence minimal proche du profil économe[27]. En outre, ce comportement est indépendant de la charge du processeur et n'affecte pas les processeurs Intel équivalents. Le problème semble relativement complexe pour AMD pour qu'il n'arrive pas à le régler sur cette première génération de Phenom[28], obligent de ce fait les testeurs à désactiver le Cool'n'Quiet et à utiliser le mode Performances élevées de Vista.

La gamme

Agena FX

Thumb

Les Phenom FX devaient représenter le très haut de gamme des processeurs quad-core via les processeurs Agena FX mais le manque de succès des Phenom et surtout les difficultés à monter en fréquence ont contraint AMD à revoir ses plans et a les retirer de la commercialisation. Ils seront finalement remplacés par les modèles Phenom X4 Black Edition. Ils devaient en outre atteindre 2,8 et même GHz[29] sans problèmes et ainsi concurrencer les quad-cores Intel tels que le QX9650. Selon les schémas initiaux, la gamme s'articulait autour de deux configurations[30] :

  • les modèles FX-9x étaient associés aux sockets F+, hérités des plates-formes Opteron. Ils permettaient de les utiliser sur les plates-formes Quad FX (bi-processeurs) ;
  • les modèles FX-8x étaient destinés aux plateformes mono-processeur[31] et devaient bénéficier du même socket que les autres Phenom à savoir le socket AM2+.
Davantage d’informations Modèle, Fréquence ...
ModèleFréquenceCache L2Cache L3MultTDPHyperTransportSocketCommercialisation
envisagée
Phenom FX - Annulé
FX-913,0 GHz4 x 512 koMiolibre180 W4,0 GT/sF+Début 2e trim. 2008
FX-902,8 GHz4 x 512 koMiolibre165 W4,0 GT/sF+Début 2e trim. 2008
FX-892,6 GHz4 x 512 koMiolibre140 W3,6 GT/sF+/AM2+Début 2e trim. 2008
FX-822,4 GHz4 x 512 koMiolibre140 W4,0 GT/sAM2+Fin 1er trim. 2008
FX-802,2 GHz4 x 512 koMiolibre140 W4,0 GT/sAM2+Fin 1er trim. 2008
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Les dernières données ajoutées en date, nous parviennent de modèles d'« Engineering Sample » (modèle test niveau ingénieur) générés par une firme professionnelle extérieure, réalisés à la hauteur de 5 à 15 exemplaires par modèles sur la base de processeur AGENA standard. Ces valeurs sont données qu'à titre généreux et ne peuvent pas faire l'objet de plus ample tests ou autres vérifications d'usage, pour la sécurité de cette entreprise. Néanmoins, pour la bonne marche de ces informations, près de 1 500 tests ont donc été effectués afin d'en attester la validité et la véracité.

Agena

Thumb

Les Phenom quad-core 9xxx repose aussi sur les processeurs Agena mais se distingue par leur socket AM2+. Sortis en premier, ils ont été les plus touchés par le bug du TLB si bien que plusieurs références (9700, 9900 BE) ont par la suite été remplacés.

Davantage d’informations Modèle, Nombre de cœurs ...
ModèleNombre
de cœurs
FréquenceCacheMult.TensionRévisionTDPHyperTransportRéférenceCommercialisation
L1L2L3 DébutFin de vie
Phenom X4 9xx0 Black Edition
X4 9950 BE42,6 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×131,25 - 1,30 VB3140 W
125 W
4,0 GT/sHD995ZFAJ4BGH
HD995ZXAJ4BGH

X4 9850 BE42,5 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×12,51,20 - 1,30 V
1,20 - 1,25 V
B3125 W
95 W
4,0 GT/sHD985ZXAJ4BGH
HD9850WCJ4BGH

 ?
X4 9600 BE42,3 GHz4 × 128 kio4 × 512 koMio×11,51,15 - 1,25 VB295 W3,6 GT/sHD960ZWCJ4BGD ?
Phenom X4 9xx0
X4 985042,5 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×12,51,20 - 1,30 V
1,15 - 1,25 V
B3125 W
95 W
3,6 GT/sHD9850XAJ4BGH
HD9850WCJ4BGH

 ?
X4 975042,4 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×121,20 - 1,30 V
1,15 - 1,25 V
B3125 W
95 W
3,6 GT/sHD9750XAJ4BGH
HD9750WCJ4BGH
X4 965042,3 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×11,51,15 - 1,25 VB395 W3,6 GT/sHD9650WCJ4BGH
X4 960042,3 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×11,51,15 - 1,25 VB295 W3,6 GT/sHD9600WCJ4BGD ?
X4 955042,2 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×111,15 - 1,25 VB395 W3,6 GT/sHD9550WCJ4BGH ?
X4 950042,2 GHz4 × 128 kio4 × 512 koMio×111,15 - 1,25 VB295 W3,6 GT/sHD9500WCJ4BGD ?
Phenom X4 9xx0e
X4 9450e42,1 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×10,51,075 - 1,125 VB365 W3,6 GT/sHD9450ODJ4BGH ? ?
X4 9350e42,0 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×101,075 - 1,125 VB365 W3,6 GT/sHD9350ODJ4BGH
X4 9150e41,8 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×91,075 - 1,125 VB365 W3,6 GT/sHD9150ODJ4BGH
X4 9100e41,8 GHz4 × 128 kio4 × 512 kioMio×91,1 - 1,15 VB265 W3,6 GT/sHD9100OBJ4BGD ?
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Toliman

Thumb

Les Phenom triple cœurs sont en fait des versions quadro-cœurs dont l'un des cœurs a été désactivé[32]. Leur commercialisation n'était pas initialement envisagé comme le rappelle les premiers essais de nomenclatures et leur officialisation, bien qu'antérieure au lancement des Phenom, a été secondaire dans les annonces[33]. Les caractéristiques sont identiques au versions 9xxx en termes de cache, il pourrait s'agir en fait de versions quadro-cœurs défectueuses recyclés en triple-cœur pour limiter la perte en sortie d'usine[33],[34]. Leur attractivité devait reposer sur une configuration supérieure au dual-core (présence d'un cœur en plus) et des prix très agressifs.

Davantage d’informations Modèle, Fréquence ...
ModèleFréquenceCache L2Cache L3RevisionMultTensionTDPRéférenceHyperTransportCommercialisation
Phenom 8xxx Black Edition
8850 BE2,5 GHz3 x 512 kioMioB3Libre1,05 - 1,25 V95 WHD885ZWCJ3BGH3,6 GT/s ?
8750 BE2,4 GHz3 x 512 kioMioB3Libre1,05 - 1,25 V95 WHD875ZWCJ3BGH3,6 GT/s
Phenom 8xxx
88502,5 GHz3 x 512 kioMioB3x12,51,05 - 1,25 V95 WHD8850WCJ3BGH3,6 GT/sinconnu
87502,4 GHz3 x 512 kioMioB3x121,1 - 1,15 - 1,2 - 1,25 V95 WHD8750WCJ3BGH3,6 GT/s
86502,3 GHz3 x 512 kioMioB3x11,51,1 - 1,15 - 1,2 - 1,25 V95 WHD8650WCJ3BGH3,6 GT/s
86002,3 GHz3 x 512 kioMioB2x11,51,1 - 1,15 - 1,2 - 1,25 V95 WHD8600WCJ3BGD3,6 GT/s
84502,1 GHz3 x 512 kioMioB3x10,51,1 - 1,15 - 1,2 - 1,25 V95 WHD8450WCJ3BGH3,6 GT/s
84002,1 GHz3 x 512 kioMioB2x10,51,1 - 1,15 - 1,2 - 1,25 V95 WHD8400WCJ3BGD3,6 GT/s
Phenom 8xxxe
8450e2,1 GHz3 x 512 kioMioB3x10,51,2 V65 WHD8450ODJ3BGH3,6 GT/s
8250e1,9 GHz3 x 512 kioMioB3x9,51,2 V65 WHD8250ODJ3BGH3,6 GT/s
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Kuma

Kuma est la version dual core de la gamme Phenom et constitue son entrée de gamme. Il s'agit donc de modèles quad-core dont deux des cœurs sont désactivés à l'image des Toliman. De nombreuses discussions en interne ont eu lieu pour débattre de l'intérêt de la sortie de cette gamme car le Kuma est pénalisé par la taille de son die (identique aux modèles quad-core dont il est issu) et par les faibles ventes des modèles triple cores Toliman.

Chipsets supportés

L'arrivée des nouvelles générations de chipset pour Phenom mais aussi pour les Intel de type Penryn s'accompagne du développement de technologie (SLI et CrossFire - CrossFireX) capable de gérer plus de deux cartes graphiques. Sur le même principe, des systèmes dits "Hybrid" permettent de coupler le GPU avec le chipset graphique intégré avec la carte -mère de manière à limiter la consommation en ressources et alimentation selon l'utilisation. Ce système souffre toutefois d'un défaut puisqu'il faut que le chipset de la carte-mère et le GPU soient du même fabricant. L'arrivée des médias HD oblige aussi les fabricants à développer des puces capables de gérer les flux HD pour soulager le processeur.

AMD a décidé en avance de ne pas fournir le support du Raid 5 sur le SB700 pour des raisons inconnues. Une seconde version du southbridge pour chipset AMD (SB750) [35] a donc été développée à destination des modèles haut de gamme. Ces derniers bénéficieront dans un premier temps du SB700 jusqu'à la commercialisation du SB750.

Davantage d’informations Chipset, Commercialisation ...
Chipset Commercialisation Nom de code Architecture Mémoire Processeur Graphique Connectique
SouthbridgeFSBSocket TypeMax ModèleFréquenceDirectXOpenGLMoteur HD USBS-ATAPCIeRAIDMulti GPU
AMD 7x0
790FXRS780DSB750HT 3.0AM2+DDR2-1066 ?-1262.0 (2 × 16x ou 4 × 8x)0, 1, 5, 10, AHCICrossFire, Hybrid CrossFire
790X ?RD780SB750HT 3.0AM2+DDR2-1066 ?-1262.0 (16x + 8x)0, 1, 5, 10, AHCICrossFire
790GXRD790SB750HT 3.0AM2+DDR2-1066 ?RV610 - Radeon HD 3300700 MHz10 ?UVD1262.0 (2 × 16x ou 4 × 8x)0, 1, 5, 10, AHCICrossFire, Hybrid CrossFire
785GHT 3.0AM2+Radeon HD4200500 MHz10.1UVD2
780GRS780SB700HT 3.0AM2+DDR2 1066GioRadeon HD3200500 MHz10UVD12 × 2.0
2 × 1.0
62.0 (1 × 16x)0, 1, 10, AHCIHybrid CrossFireX
780VRS780CSB700HT 3.0AM2+DDR2Radeon HD3100350 MHz10-62.0 (1 × 16x)-
770RX780SB700HT 3.0AM2+DDR2-62.0 (1 × 16x)-
760GRS760SB710HT 3.0AM2+DDR2-1066 ?Radeon HD 3000350 MHz10 ?-126 ?0, 1, 10, AHCIHybrid CrossFire
740G[36]RS740SB700HT 1.0AM2+DDR2Radeon HD21009.0b-61.1a-
nForce 7x0
780a SLIMCP72XE-HT 3.0AM2+DDR2GeForce 8300500 MHz10PureVideo HD12 × 2.062.0 (1 × 16x + 2 × 8x)
1.0 (1 × 16x)
0, 1, 5, 10, AHCIHybrid Power
GeForce Boost
750a SLIMCP72P-HT 3.0AM2+DDR2GeForce 8300500 MHz10PureVideo HD12 × 2.062.0 (2 × 8x)0, 1, 5, 10, AHCIHybrid Power
GeForce Boost
730aMCP78H-HT 3.0AM2+DDR2GeForce 820010PureVideo HD12 × 2.062.0 (1 × 16x)-
720aMCP78D-HT 3.0AM2+DDR2 1066GeForce 810010
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Liens externes

Notes et références

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