Оглавление
- Немного о PCI Express (PCIe)
- Видеокарты под вопросом
- Конфигурация стенда и список игр для тестирования
- Результаты тестов
- Выводы
Еще года 3 назад абсолютно все видеокарты создавались в расчете на использование в слотах PCI Express x16, и никому в голову не приходило урезать их интерфейс, уменьшив количество линий. Однако недавно мы стали свидетелями выпуска видеокарт GeForce RTX 3050 и Radeon RX 6600 с интерфейсом PCIe x8, а Radeon RX 6500 XT вообще получил PCIe x4. Со времен анонса PCI Express все помнят, что пропускная способность у этого интерфейса огромная («ничего не будет: ни ISA, ни PCI, ни AGP — одно сплошное телевидение PCI Express»), да еще регулярно выходили все более быстрые версии PCIe. Но теперь, когда мы наблюдаем частичный регресс в этой области, встает вопрос: оправданы ли действия производителей видеокарт? Не повлияют ли подобные «обрезания» на скорость карточек? Этому вопросу мы и решили посвятить небольшое практическое исследование.
Немного о PCI Express (PCIe)
Интерфейс PCI Express (PCIe) используют для подключения видеокарт, твердотельных накопителей (SSD), звуковых и сетевых карт, а также других периферийных контроллеров, чипов и чипсетов. Этот интерфейс появился в 2003 году и с тех пор широко распространился, полностью вытеснив из современных компьютеров шину PCI. Принципиальным отличием PCI Express было то, что с помощью этого интерфейса устройства соединяются напрямую друг с другом (линиями, lane), тогда как в случае PCI все компоненты подключались к общей шине (и делили ее пропускную способность между собой). Последовательный способ передачи данных позволял сравнительно легко наращивать частоту передачи, что находило свое отражения в новых версиях стандарта: PCI Express 1.0 (2003 год), PCI Express 2.0 (2007 год) и PCI Express 3.0 (2010 год). С 2010-го по 2017-й новых версий не появлялось, и версия 3.0 долгое время оставалась последней и самой актуальной. При использовании 16 линий скорость передачи данных по интерфейсу PCI Express версии 3.0 достигала 15,8 ГБ/с.
Интерфейс PCI Express версии 4.0 появился в 2017 году и при использовании 16 линий обеспечивал скорость 31,5 ГБ/с, а версия 5.0 со скоростью 63 ГБ/с была представлена уже через два года в 2019-м, однако впервые была реализована лишь в конце 2021 года в 12-м поколении процессоров Intel Core. На данный момент основной и самой распространенной версией можно считать 4.0, именно с поддержкой этой версии интерфейса до сих пор выпускается большинство новых видеокарт и твердотельных накопителей (SSD-дисков).
Разъемы для слотов PCI Express с шириной в 1, 4, 8 и 16 линий
Видеокарты под вопросом
Radeon RX 6500 XT
Видеоускоритель Radeon RX 6500 XT основан на графическом процессоре Navi 24, производимом по 6-нанометровому технологическому процессу. Число сигнальных линий PCIe у него — 4. Если ваша материнская плата старше трех лет, то ее слоты поддерживают только PCIe версии 3.0, и в таком случае всего 4 линии (с суммарной пропускной способностью 4 ГБ/с) могут теоретически стать реальным ограничением, замедляя скорость обмена данными между видеокартой и оперативной памятью. Объем локальной памяти у Radeon RX 6500 XT составляет 4 ГБ, моделей с бо́льшим объемом не существует, хотя подобная модификация была даже у карточки прошлого поколения Radeon RX 5500 XT.
Логика в таком ограничении есть: это видеоускоритель начального уровня, на нем все равно не получится играть с максимальным качеством графики (что в интересующем нас аспекте означает — с огромными текстурами). Однако все игры разные в плане требовательности к объему памяти, требования к производительности у пользователей тоже разные, и нередко можно оказаться в ситуации, когда 4 ГБ локальной видеопамяти будет катастрофически мало, нужно минимум 6, а лучше 8 — и это мы говорим про младшие и средние видеокарты, а не топовые. А как только локальной памяти не хватает, становится актуальна скорость передачи данных, определяемая тем самым (урезанным в данном случае) интерфейсом PCIe. Безусловно, AMD, создавая эту модель ускорителя, ориентировалась на PCIe версии 4.0: карта ее поддерживает, современные платформы — тоже. Но ведь кто-то может захотеть проапгрейдить новой видеокартой старый компьютер — а там уже только PCIe 3.0 (и хорошо если не PCIe 2.0). Идея такого апгрейда в любом случае выглядит сомнительно, но ведь в наше сложное время игрокам часто приходится смотреть именно на недорогие решения, подобные Radeon RX 6500 XT, потому что есть надежда, что уж хоть их-то майнеры не раскупят (эффективность в майнинге у них низкая). Не будет ли старый графический интерфейс дополнительно ограничивать и без того не слишком высокую производительность Radeon RX 6500 XT? Давайте посмотрим.
GeForce RTX 3050
GeForce RTX 3050 основан на урезанной версии GPU GA106. Скоро могут появиться аналогичные карты с GPU GA107, но оба содержат одинаковое количество CUDA-ядер (2560). Видеопамяти же в этом новом решении — 8 ГБ, хотя карта лишь едва дороже, чем Radeon RX 6500 XT. Кроме того, интерфейс у GeForce RTX 3050 тоже урезан, но лишь до PCIe x8. Сочетание этих факторов может стать важным преимуществом решения Nvidia.
Конфигурация стенда и список игр для тестирования
Конфигурация тестового стенда
- Компьютер на базе процессора AMD Ryzen 9 5950X (Socket AM4):
- Платформа:
- процессор AMD Ryzen 9 5950X (разгон до 4,6 ГГц по всем ядрам);
- ЖСО Cougar Helor 240;
- системная плата Asus ROG Crosshair Dark Hero на чипсете AMD X570 (переключение PCIe 3.0/4.0 через BIOS setup);
- оперативная память TeamGroup T-Force Xtreem ARGB (TF10D48G4000HC18JBK) 32 ГБ (4×8) DDR4 (4000 МГц);
- SSD Intel 760p NVMe 1 ТБ PCI-E;
- жесткий диск Seagate Barracuda 7200.14 3 ТБ SATA3;
- блок питания Seasonic Prime 1300 W Platinum (1300 Вт);
- корпус Thermaltake Level20 XT;
- Видеокарта Gigabyte Radeon RX 6500 XT Gaming ;
- Видеокарта Palit Geforce RTX 3050 Dual ;
- операционная система Windows 10 Pro 64-битная; DirectX 12 (v.21H2);
- телевизор LG 55Nano956 (55″ 8K HDR, HDMI 2.1);
- драйверы AMD версии 22.2.2;
- драйверы Nvidia версии 511.79;
- VSync отключен.
- Платформа:
Протестированные игры
- Cyberpunk 2077 (Софтклаб/CD Projekt RED)
- God of War (Sony IE/Sony IE)
- Assassin’s Creed Valhalla (Ubisoft/Ubisoft)
- Marvel’s Guardians of the Galaxy (Eldos/Square Enix)
- The Medium (Bloober/Bloober)
- Far Cry 6 (Ubisoft/Ubisoft)
- Battlefield 2042 (DICE/EA)
Результаты тестов
God of War
| PCIe 4.0 | PCIe 3.0 | |
| RTX 3050 (8 ГБ), низкие | 101 | 98 |
| RTX 3050 (8 ГБ), средние | 84 | 82 |
| RTX 3050 (8 ГБ), ультра | 41 | 41 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), низкие | 79 | 75 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), средние | 64 | 62 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), ультра | 26 | 19 |
| Падение производительности при переходе с PCIe 4.0 на PCIе 3.0 | Низкое качество | Среднее качество | Ультра-качество |
|---|---|---|---|
| Nvidia GeForce RTX 3050 (8 ГБ) | 3% | 2% | 0% |
| AMD Radeon RX 6500 XT (4 ГБ) | 5% | 3% | 27% |
Assassin’s Creed Valhalla
| PCIe 4.0 | PCIe 3.0 | |
| RTX 3050 (8 ГБ), низкие | 87 | 85 |
| RTX 3050 (8 ГБ), средние | 73 | 73 |
| RTX 3050 (8 ГБ), ультра | 52 | 52 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), низкие | 131 | 120 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), средние | 113 | 96 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), ультра | 52 | 50 |
| Падение производительности при переходе с PCIe 4.0 на PCIе 3.0 | Низкое качество | Среднее качество | Ультра-качество |
|---|---|---|---|
| Nvidia GeForce RTX 3050 (8 ГБ) | 2% | 0% | 0% |
| AMD Radeon RX 6500 XT (4 ГБ) | 8% | 15% | 2% |
Marvel’s Guardians of the Galaxy
| PCIe 4.0 | PCIe 3.0 | |
| RTX 3050 (8 ГБ), низкие | 102 | 100 |
| RTX 3050 (8 ГБ), средние | 100 | 99 |
| RTX 3050 (8 ГБ), ультра | 94 | 92 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), низкие | 62 | 60 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), средние | 48 | 41 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), ультра | 38 | 34 |
| Падение производительности при переходе с PCIe 4.0 на PCIе 3.0 | Низкое качество | Среднее качество | Ультра-качество |
|---|---|---|---|
| Nvidia GeForce RTX 3050 (8 ГБ) | 2% | 1% | 2% |
| AMD Radeon RX 6500 XT (4 ГБ) | 2% | 14% | 10% |
The Medium
| PCIe 4.0 | PCIe 3.0 | |
| RTX 3050 (8 ГБ), низкие | 109 | 108 |
| RTX 3050 (8 ГБ), средние | 66 | 65 |
| RTX 3050 (8 ГБ), ультра | 58 | 55 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), низкие | 83 | 82 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), средние | 50 | 49 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), ультра | 47 | 43 |
| Падение производительности при переходе с PCIe 4.0 на PCIе 3.0 | Низкое качество | Среднее качество | Ультра-качество |
|---|---|---|---|
| Nvidia GeForce RTX 3050 (8 ГБ) | 1% | 1% | 4% |
| AMD Radeon RX 6500 XT (4 ГБ) | 2% | 2% | 3% |
Far Cry 6
| PCIe 4.0 | PCIe 3.0 | |
| RTX 3050 (8 ГБ), низкие | 108 | 104 |
| RTX 3050 (8 ГБ), средние | 93 | 91 |
| RTX 3050 (8 ГБ), ультра | 71 | 69 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), низкие | 72 | 51 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), средние | 70 | 42 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), ультра | 7 | 7 |
| Падение производительности при переходе с PCIe 4.0 на PCIе 3.0 | Низкое качество | Среднее качество | Ультра-качество |
|---|---|---|---|
| Nvidia GeForce RTX 3050 (8 ГБ) | 4% | 2% | 3% |
| AMD Radeon RX 6500 XT (4 ГБ) | 29% | 40% | 0% |
Battlefield 2042
| PCIe 4.0 | PCIe 3.0 | |
| RTX 3050 (8 ГБ), низкие | 121 | 119 |
| RTX 3050 (8 ГБ), средние | 108 | 106 |
| RTX 3050 (8 ГБ), ультра | 89 | 85 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), низкие | 118 | 114 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), средние | 101 | 81 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), ультра | 27 | 18 |
| Падение производительности при переходе с PCIe 4.0 на PCIе 3.0 | Низкое качество | Среднее качество | Ультра-качество |
|---|---|---|---|
| Nvidia GeForce RTX 3050 (8 ГБ) | 2% | 2% | 5% |
| AMD Radeon RX 6500 XT (4 ГБ) | 3% | 20% | 33% |
Cyberpunk 2077
| PCIe 4.0 | PCIe 3.0 | |
| RTX 3050 (8 ГБ), низкие | 68 | 64 |
| RTX 3050 (8 ГБ), средние | 61 | 59 |
| RTX 3050 (8 ГБ), ультра | 52 | 51 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), низкие | 62 | 59 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), средние | 48 | 43 |
| RX 6500 XT (4 ГБ), ультра | 39 | 35 |
| Падение производительности при переходе с PCIe 4.0 на PCIе 3.0 | Низкое качество | Среднее качество | Ультра-качество |
|---|---|---|---|
| Nvidia GeForce RTX 3050 (8 ГБ) | 6% | 3% | 1% |
| AMD Radeon RX 6500 XT (4 ГБ) | 5% | 10% | 10% |
Выводы
Результаты тестирования показали, что 4 линии интерфейса PCIе у видеокарты AMD Radeon RX 6500 XT действительно могут являться узким местом в системах с PCIe 3.0. Ограничение производительности зависит от того, как много видеопамяти использует игра: если потребление превысит 4 ГБ локальной видеопамяти и видеокарте потребуется «залезать» в оперативную память, то из-за PCIe 3.0 x4 падение FPS может доходить до 40%, хотя может составлять и единицы процентов.
А вот у другой бюджетной видеокарты ситуация гораздо лучше: и памяти у GeForce RTX 3050 вдвое больше, и интерфейс вдвое более широкий, так что падение производительности в выбранных играх составляло единицы процентов.
Понятно, что видеокарты с урезанным интерфейсом лучше использовать на современных материнских платах, которые обеспечивают поддержку PCIe 4.0. Однако если такой возможности нет и новую бюджетную видеокарту хочется купить именно в старый компьютер, то однозначно стоит смотреть в сторону ускорителей на базе GeForce RTX 3050.
Благодарим компанию TeamGroup
и лично Ethnie Lin
за предоставленную оперативную память для тестового стенда
Для тестового стенда:
процессор AMD Ryzen 9 5950X предоставлен компанией AMD,
материнская плата ROG Crosshair Dark Hero предоставлена компанией Asus,
блок питания Seasonic Prime 1300 W Platinum предоставлен компанией Seasonic
Источник: ixbt.com
