PCI Express 4 与 PCIe 3:是否有性能提升?

感谢AMD,在 2019 年夏天,新的PCI Express 硬件(PCI Express hardware)已经出现在我们的计算机中,有望比以往更快的显卡和固态驱动器。PCI Express 4.0接口提供的带宽是PCI Express 3.0 ( PCIe 3 )的两倍,它可以为连接到主板的任何扩展卡做到这一点。现在,我们有与PCI Express 4(PCI Express 4) ( PCIe 4 )兼容的显卡和SSD(SSDs),可在商店购买。您可能会问自己:玩游戏时PCIe 4是否每秒提供更多帧?它是否使您的SSD开车快很多?我们问了自己同样的问题,因此我们决定进行性能分析(performance analysis),比较PCIe 4PCIe 3

我们如何测试PCI Express 性能(PCI Express performance)

为了查看PCI Express 第 4 版(PCI Express version 4)引入的性能改进,我们使用了以下测试计算机(test computer)

  • 处理器:AMD Ryzen 7 3700X(8 核,16 线程,基本时钟 3600 (Base Clock 3600) MHz最大加速时钟 4600 (Max Boost Clock 4600) MHz
  • 主板:华硕ROG Crosshair VIII Hero(ASUS ROG Crosshair VIII Hero)Wi-Fi
  • 散热器:华硕ROG Ryou 120(ASUS ROG Ryou 120)
  • 内存:HyperX Predator DDR4 RGB 内存(HyperX Predator DDR4 RGB Memory)(2 x 8GB,3600MHz)
  • 显卡:华擎(Card)AMD Radeon RX 5700 (ASRock AMD Radeon RX 5700) XT Taichi X 8G OC+
  • 存储:ADATA XPG Gammix S50
  • 显示器:华硕 ROG Strix XG32VQ 曲面电竞显示器(ASUS ROG Strix XG32VQ Curved Gaming Monitor)(32 英寸WQHD 2560 x(x 1440) 1440,144Hz)
  • 电源(Power Supply Unit)ASUS ROG Thor 850W Platinum
  • 操作系统(Operating System):Windows 10 Pro x64,2019年 11 月(November 2019) 更新(Update)

我们的主板提供了出色的UEFI BIOS,您可以调整许多选项和设置。其中,您可以找到并设置主板上每个插槽使用的PCI Express接口版本。(PCI Express interface)为了比较PCIe 4 与 PCIe 3(vs. PCIe 3),我们首先使用默认设置的PCIe 4运行所有接下来的基准测试。(PCIe 4)然后,我们配置UEFI BIOS以将GPUSSD的(SSD)PCI Express 接口(PCI Express interface)限制为 PCIe 3。

在 ASUS ROG Crosshair VIII Hero (Wi-Fi) 上设置 PCI Express 接口

让我们看看我们得到了什么结果,以及PCI Express 版本 4与(PCI Express version 4)版本 3(version 3)相比是否提供了有意义的改进。

PCIe 4 vs. PCIe 3:你在游戏中每秒获得更多帧吗?

我们首先测试了Z 世界大战中(World War Z)华擎 AMD Radeon RX 5700 (ASRock AMD Radeon RX 5700) XT Taichi X 8G OC+ 显卡的性能。我们使用了Vulkan APIUltra图形质量设置。当我们使用PCIe 4时,与 PCIe 3 相比,我们看到每秒帧数略有增加。根据我们所查看的指标,这些数字提高了 3%:最小FPS、平均FPS或最大第一人称射击(FPS)

第二次世界大战中的基准测试结果:PCIe 4 与 PCIe 3

战地 V(Battlefield V)是一款流行的游戏,需要相当多的硬件资源才能显示其最佳图形质量。为此,我们使用了DirectX 12 APIUltra 质量(Ultra quality)设置。无论分辨率是 1440p 还是 1080p,与 PCIe 3 相比,我们使用(Regardless)PCIe 4时的每秒帧数略好一些。但是,在测量平均每秒帧数时,改进高达 2%。

战地 5 中的基准测试结果:PCIe 4 与 PCIe 3

从视觉质量的角度(quality point)来看,《古墓丽影》(Tomb Raider)是一款出色的游戏。我们使用DirectX 12TAA时间抗锯齿(Temporal Anti-Aliasing))和最高(Highest preset)的图形质量预设对其进行了测试。无论我们使用的是 1440p 还是 1080p 分辨率以及PCIe 4还是PCIe 3 ,我们的基准测试结果几乎相同。奇怪的是, PCIe 3(PCIe 3)上的最大FPS更高,因此从PCIe 3切换到PCIe 4似乎没有任何效果。

古墓丽影:PCIe 4 与 PCIe 3 的基准测试结果

Tom Clancy 's The Division 2提供了一个只输出平均FPS的(FPS)基准测试工具(benchmarking tool)。使用DirectX 12Ultra图形质量预设,我们在使用 1080p 分辨率、 (quality preset)PCIe 4PCIe 3时获得了相同的每秒帧数。在 1440p 中,PCIe 4每秒传输的帧数比PCIe 3多 4% 。

汤姆克兰西的《全境封锁 2:PCIe 4 与 PCIe 3》的基准测试结果

Metro Exodus是最近推出的具有苛刻硬件要求的游戏之一。我们获得的结果尚无定论,当使用PCIe 4(PCIe 4)而不是PCIe 3时,我们没有注意到任何改进。

Metro Exodus 的基准测试结果:PCIe 4 与 PCIe 3

我们还在Fortnite中对(Fortnite)ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC+ 进行了基准测试,这不是一个要求很高的游戏(demanding game),但它很受欢迎。FortniteDirectX 12实施处于beta 阶段(beta stage),结果会及时改变。我们注意到FPS(FPS)的平均数量在 1080p 分辨率上提高了 44%,在 1440p 分辨率上提高了 27%。

Fortnite 的基准测试结果:PCIe 4 与 PCIe 3

我们转向Apex Legends,这是另一款流行的在线(online battle)大逃杀游戏。我们使用了最高的图形质量设置,而我们测量的结果又是不确定的。在本场比赛中,从PCIe 3(PCIe 3)切换到PCIe 4时没有任何有意义的影响。

Apex Legends 中的基准测试结果:PCIe 4 与 PCIe 3

Except Fortnite, we did not notice significant improvements in the number of frames per second rendered while playing games. In most games, you get up to 4% higher frame rates, when using PCIe 4 instead of PCIe 3. In some games, there is no difference between the two versions of PCIe.

PCIe 4 与 PCIe 3(vs. PCIe 3):游戏加载速度更快吗?

我们通过 3DMark 的PCI Express 功能测试对(PCI Express feature)华擎 AMD Radeon RX 5700 (ASRock AMD Radeon RX 5700) XT Taichi X 8G OC+ 显卡进行了基准测试。该基准测试通过PCI Express 接口(PCI Express interface)测量显卡可用的带宽。它的结果告诉我们达到的平均带宽,从而让我们大致了解游戏在加载期间传输数据的速度。当我们将主板配置为使用PCI Express 4时,显卡的平均带宽为 23.25 GB/s将PCI Express 接口(PCI Express interface)限制为Gen 3意味着可用带宽降至 14.31 GB/s。换句话说,使用PCIe 4意味着与 PCIe 3 相比,显卡可以受益于% wider bandwidth

3DMark PCI Express 功能测试中的基准测试结果:PCIe 4 与 PCIe 3

拥有支持 PCI Express 4 的显卡意味着您可以在玩游戏时享受更快的加载时间。(Having a graphics card that supports PCI Express 4 means that you can enjoy faster loading times in the games you play.)

PCIe 4 与 PCIe 3(vs. PCIe 3):Windows 10 的加载速度是否更快?

为了查看PCIe 4是否使 Windows 10 加载速度更快,我们使用了BootRacer。无论我们将ADATA XPG Gammix S50 SSD设置为在PCIe 4还是PCIe 3上运行,我们的测试计算机(test computer)都有相同的启动时间(startup time regardless)

Windows 10 启动时间:PCIe 4 与 PCIe 3

PCIe 4 vs. PCIe 3:磁盘上的数据读写速度更快吗?

我们下载并运行了CrystalDiskMark,这是一个可以衡量SSD性能的基准,在读取数据和写入数据时,随机和顺序(random and sequential)。测量结果表明,虽然随机数据传输受到的影响不大,但当您使用 PCIe 4 而不是PCIe 3作为SSD 驱动器(SSD drive)时,顺序数据传输明显更好。顺序数据读取速度提高了 61 % faster,而顺序数据写入速度提高了 46 % faster

CrystalDiskMark 中的基准测试结果:PCIe 4 与 PCIe 3

Having a PCI Express 4 solid-state drive improves the speed of sequential data transfers by quite a lot, ranging from 46% for the write speed to 61% for the read speed.

PCIe 4 是否(Does PCIe 4)PCIe 3提高了性能(improve performance)

这是使用PCIe 4而不是PCIe 3时得到的结果:

  • 您在游戏中获得更快的加载时间
  • 在Windows 10(Windows 10)中复制和移动大文件速度更快

但是,在玩游戏时,对您获得的每秒帧数没有影响。仅在少数标题中,您可能会看到高达 4% 的改进。此外,使用PCIe 4(PCIe 4)而不是PCIe 3时,Windows 10 的加载速度不会更快。

您是否购买了 PCIe 4 硬件?

如果您确实在PCIe 4(PCIe 4)显卡或 SSD(card or SSD)上花钱,您这样做的主要原因是什么?在您的特定情况下值得吗?我们想要PCIe 4,因为,是的,在某些情况下,它确实意味着更高的性能。然而,这也意味着增加成本。在结束之前,请在下面的评论中告诉我们您对这个主题的看法。



About the author

我是一名软件工程师,在 Xbox 行业拥有超过 10 年的经验。我专注于游戏开发和安全测试。我也是一位经验丰富的评论员,并且一直在为一些游戏界的知名人士开发项目,包括 Ubisoft、Microsoft 和 Sony。在空闲时间,我喜欢玩电子游戏和看电视节目。



Related posts