揭真相:新型显卡插槽效率能有多高?

PChome | 编辑: 夏阳 2011-08-25 05:00:00原创 返回原文

PCI-E 3.0早晚是未来的主流

记得从Geforce 6/Radeon X300开始,显卡的总线接口便进入了PCI-E时代,老旧的AGP接口渐渐被取代,相对于AGP,PCI-E可以为显卡提供更高的传输带宽,更高的电能,并且也由此统一了主板上其他的总线,成为新一代的接口标准。PCI-E接口发展至今已经从1.0升级到了3.0,每一次升级传输带宽都有成倍的提升,据说PCI-E 3.0已经达到了2.0的2倍,这也就是意味着8×的PCI-E 3.0即可达到PCI-E 2.0的16×传输能力,事实上真的是这样么?

今日揭真相 揭露PCI-E带宽等效关系

原先板载的设备基本是走的PCI总线,它是一个最高仅到533MB/S的低速总线标准,在当时来讲,虽然可以满足声卡,100Mbps网卡以及USB的带宽需求,但相对来说已经很饱和,稍微增加一些设备就会造成资源冲突导致新加的设备不能正常工作,另外超频的老鸟们肯定也遇到过因超外频造成的声卡网卡失灵的情况,那是因为资源匮乏的系统再加上分频不足,导致PCI总线上的设备工作不稳定。

PCI-E的出现彻底杜绝了这些囧事,在1.0的标准下1×传输通道都能达到双向500MB/S的工作速率,2.0达到了双向1GB/S,而3.0直接跃为双向2GB/S,大带宽和高效的算法以及传输控制机制非常适合做显卡以及其他高速设备的接口总线。

常见的参数一览

PCI-E 1.0(下文省去PCI-E)与2.0的参数是大家所熟悉的,由于3.0的参数和标准刚推出不久,很多网友对其参数还很陌生。可以看的出这三代标准之间依次是成2倍的比例关系,也就是3.0的8×带宽等效与2.0的满速16×带宽,而3.0的16×则拥有双向32GB/S的带宽为未来更强劲的显卡做准备。理论上讲PCI-E 2.0以及3.0都可以提供150W~300W的电能,但是为了安全起见一般都是限定在95W左右,其余的则由外接供电提供。

目前市场还没有基于3.0总线的显卡,但基于Sandy Bridge技嘉的Sniper2 Z68主板已经率先上市,早在SNB设计之初便已集成了PCI-E 3.0的总线控制器,因此技嘉这次也是抢得了先机。

本次揭真相的思路:这款主板既拥有PCI-E 3.0 16×又有8×,可以与其他Z68 PCI-E 2.0 16×做对比较,进而验证我们之前的论点——同是2.0的显卡,PCI-E 3.0 8×跟2.0的16×效能一样吗?

测试平台以及配置介绍

Sniper2是隶属技嘉Killer游戏主板系列,是Sniper(X58)的第二代产品,当然,它是基于Sandy Bridge LGA1155接口的主板。

为游戏而生的主板

Sniper2继承了G1家族的全部优点,例如设计精良,用料豪华,DrMOS,E2100杀手网卡,创新X-Fi级声卡以及高品质电容等等,最重要的是它具有PCI-E 3.0的插槽16×与8×各一条。

金属指为8×

有些主板会动态分配PCI-E带宽,影响测试结果,不过这块Z68已经从物理层面上杜绝了这个问题的发生:第二条PCI-E的金手指仅为8×,并且恒定的提供8×的数据链路。

测试平台

目前PCI-E 3.0的带宽取决于CPU,因为SNB已经将PCI-E 3.0 Controller集成在了CPU内部,因此本次测试CPU将采用目前最顶级的Core i7 2600K,并且将其超频至4.5GHz。

公认的卡皇GTX590和HD6990在测试中领先较多的是后者,那么它就是目前PCI-E 2.0的显卡数据吞吐量最大的单卡,故本次测试采用HD6990。

结果是3.0 8×可以胜任

由于部分游戏存在帧数封顶或是仅支持单GPU造成未能将PCI-E带宽吃尽等不定性因素,因此仅进行纯理论测试,即采用大家较为熟悉的DX10和DX11测试软件:3DMark系列以及Unigine Heaven2.1。

测试结果如下:

3DMark Vantage:

3DMark 11:

Unigine Heaven 2.1:

三种方式测出来的成绩是一模一样的,因此在几万的得分成绩中,前后差别几百分也可以判做误差,因此至少可以断定PCI-E 3.0 8×的插槽可以完全发挥目前顶级的2.0显卡。

PCI-E总线接口浅显分析以及未来展望

通过三种测试我们可以得出以下结论:

1:至少目前来说,提升PCI-E带宽的根本在于PCI-E总线的时脉,即8GHz的工作主频,因为8×的3.0总线上跑出了原先2.0在16×下才能获得的双向16GB/S的带宽,物理总线使用的仅仅是左侧的8×,可见提升在于CPU端的PCI-E控制器单位时间内的并发数据带宽提高了1倍。

2:从3.0 16×与2.0 16×相同的测试成绩,结合第一条结论,证明目前2.0的16×接口还没有到瓶颈,35000多分的3DMark Vantage瓶颈仍在在两颗Cayman的计算能力上。

3:之前多次测试已经得出2.0 8×对诸如HD6990等双核旗舰卡有性能发挥的制约,是已经达成共识的话题,故此次没有加入这个多余测试的部分。

在未来的一段时间内显卡仍然会保持在成熟普及的PCI-E 2.0总线上,而且下一代的HD7000和GK100官方也没有明确表示会采用3.0接口。因此大多数主板厂商在推出基于3.0接口的产品上也并不是持积极态度。

技嘉率先推出的这款Sniper2具有很实际的意义,因为毕竟Z68所能够提供的PCI-E通道数比较少,大多数还是采用PCI-E 2.0的16+4或是16+8的组合方式,如若组建3路多卡系统,只能采取比较尴尬的8+8+8或是8+8+4,严重的影响性能发挥,而采用3.0的传输总线的主板则可以获得双倍2.0的带宽,即16+16+16或16+16+8,这样便可以最大程度的发挥显卡的性能,目前来说网友不必着急升级PCI-E 3.0,PCI-E 2.0的带宽还足够让主流级用户使用上几年。

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