被英特爾認為沒用的PCIe 4.0，是否真的沒有意義？

AMD在前幾天宣布推出自家最新三代銳龍處理器 自主設計的X570主板，兩者搭配使用即可支持PCIe 4.0。主板廠商也紛紛發布自家的X570主板，宣告PCIe 4.0已至實用階段。但英特爾這邊，第九代酷睿處理器仍然只支持PCIe 3.0，在下一代處理器當中也沒有支持PCIe 4.0的打算。

英特爾甚至稱現階段PCIe 4.0對於遊戲玩家來說，並沒有太大的意義，因為經過他們的測試遊戲時顯卡根本吃不滿PCIe 3.0的帶寬，所以PCIe 4.0雖然聽起來比PCIe 3.0強，但是在目前並沒有多少用武之地。

事實真如英特爾言嗎？其實在之前，我們就已經做了相關的測試，那就是PCIe 3.0 x8是不是夠用了，如果答案是肯定的，那PCIe 3.0 x16就更加不在話下，或許我們也能來證實一下英特爾之言的真偽。

為什麼會用上PCIe x8？

在消費級產品的硬體規格下，PCIe的通道數是有限的，理論上顯卡應該擁有最大的帶寬許可權，可以使用到滿帶寬的16條通道，但在有些情況，比如M.2硬碟或者PCI-E網卡佔據了一定數量的PCIe通道後，顯卡可能無法獲得足夠的PCIe通道數，轉而只能在x8模式上運作，那麼問題就來了，8條通道會對顯卡性能有影響嗎？

咱們還是簡單看看PCIe規範，它又稱為PCI-Express規範，其由PCI-SIG組織進行制定，該組織組建於1992年，目前成員有包括英特爾、AMD、NVIDIA、惠普、戴爾、高通、聯想、IBM等業界大佬在內的900多家精英企業。

現在的主流標準是PCIe 3.0，其於2010年正式發布，信號速率提升至8GT/s，而且編碼方式也改成了更高效的128b/130b模式，因此單通道單向帶寬依然實現了接近翻倍的提升，16通道雙向帶寬高達31.5GB/s。至於PCIe 4.0和5.0，雖然台北電腦展上PCIe 4.0借著三代銳龍的風發布了不少新品，但全面上線至如今的PCIe 3.0的應用規模，估計還有些時日。

PCIe吞吐量（可用帶寬）計算方法：吞吐量 = 傳輸速率 * 編碼方案，現行的PCIe 3.0規範，信號速率為8GT/s，編碼方式是128b/130b模式，即每傳輸128個Bit，需要發送130個Bit。那麼，PCIe 3.0協議的每一條Lane支持 8 * 128 / 130 = 7.877 Gbps = 984.6 MB/s 的速率，一條PCIe 3.0 x16的通道，x16的可用帶寬為 7.877*16 = 126.031 Gbps = 15.754 GB/s，雙向帶寬高達31.5GB/s。到了PCI3 4.0這個帶寬還要再翻一倍。

帶寬越大，同時間通過的數據量也就越大。就好比馬路越寬，同時通過的車輛就越多，這也是x16和x8插槽在紙面數據上的差距。而顯卡對帶寬的主要需求因素是幀速率，所以在測試中，我們在切換不同的PCI-E通道數的同時，將進行1080p和4K解析度下不同畫質設定的遊戲性能測試。我們這一次的目標是PCIe 3.0 x16和x8通道數的插槽下，這一世代顯卡的性能是否會因PCIe帶寬不同而產生性能偏差。

PCIe 3.0 x16 vs PCIe 3.0 x8

測試平台

由於我們這項測試在一個月前就已完成，所以驅動上只能是當時最新的，不過基本上沒什麼影響。顯卡和CPU都選用了比較頂級的，就是為了讓它們能生成更豐富更多的畫面，以確保對PCIe通道保持足夠的壓力。

3DMark基準性能

國際慣例，我們先進行一遍3Dmark軟體的6個基準性能測試。

根據測試結果，PCIe 3.0 x16和x8的帶寬大小對3DMark的跑分的影響近乎可以忽略不計。

1080P解析度遊戲性能

在遊戲測試的環節，為了讓顯卡儘可能地佔滿PCIe 3.0通道的帶寬，1080p解析度下，我們將以預設的極高畫質進行Benchmark測試；而4K解析度則會從預設的中畫質開始，一直跑到預設極高畫質為止。最終幻想15則是在Benchmark裡面，1080p選擇High quality，4K跑Lite quality、Standara quality和High quality（圖表中分別對應中、高、極高畫質）。

4K解析度遊戲性能

總結：PCIe 3.0 x8暫時夠用，PCIe 4.0可能真香

經過測試，PCIe 3.0 x16對比x8，在3DMark基準測試中，差距不明顯，都在1%以內，甚至可以認為是實驗偏差。而遊戲測試中，在1080p 極高畫質的設定下，差距最大的可以達到7%（戰錘2）；在4K的解析度下，隨著畫質設定的提高，差距也在縮小，大部分差距很小，當然也有像殺手這樣達到9%的，當畫質不斷提升後，RTX 2080 Ti的壓力也飛速上升，PCIe帶寬的限制反而不那麼明顯了。

所以，在PCIe 3.0的規範下，x16和x8之間的雖然在個別遊戲中有一定的性能差距，但在大多數遊戲中相差在3%以內，而且這點差距在實際的遊戲體驗時很難感覺出來。因此我們說，PCIe 3.0 x8在目前下暫時夠用了。

PCIe 4.0對影視創作者的增幅

但是，技術是必須向前看的。PCIe 3.0怎麼來的？在PCIe 2.0時代也會有3.0的無用論，但正是這種不顧困難，堅定向前的精神推動著現代科技的進步，這樣才會有了PCIe 4.0、5.0甚至6.0的存在和出現。

PCIe 4.0的時代，用戶可以通過更少的通道數，如PCIe 4.0 x4，達到PCIe 3.0 x8甚至x16的工作性能；而隨著顯卡和遊戲、電影技術的進步，PCIe 3.0的帶寬遲早是可以完全吃滿的，PCIe 4.0是未來，何況PCIe 5.0還在虎視眈眈呢。

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