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求证:5款高端卡考验PCI-E 2.0主板意义

  【IT168评测中心】还差3个月左右,PCI Express插槽接口问世至今已经有5年的历史,记得首款支持PCI Express插槽的主板是由Intel的915/925系列芯片组所提供,且当时无论是主板还是显卡的接口都是基于PCI Express 1.0a规范,当时的很多显卡如GeForce 5750、Radeon X600等都是通过桥接芯片实现PCI Express接口。PCI Express 1.0a规范并没有应用超过1年变升级至PCI Express 1.1的规范,而目前主流以及高端的产品则已经升级至PCI Express 2.0规范。


PCI-Express 2.0已在中高端产品线全面普及

  当然目前的主板与显卡产品中并非全部均支持PCI Express 2.0的规范,尤其是主板,主流出货量最大的产品中仍有一部分才有基于PCI Express 1.1规范的设计。

  PCI Express 1.1与2.0规范并存的这种状况,或许为大家产生一连串的疑问。(PCI Express以下用PCIe简称)如:PCIe 2.0与1.1的升级带来什么的提升;什么级别的主板才能提供PCIe 2.0规范的支持;PCIe 2.0的显卡能否装在PCIe 1.1的主板上,或者反之又能支持吗,性能有多少差距……接下来的文章,将为大家清晰地了解关于PCI Express 1.1与2.0之间带来的疑问。

  PCIe 1.1与2.0的插槽设计在实体上完全相同。目前主流显卡所采用的接口均基于PCI Express x16通道,采用164pin针脚设计。

PCI Express接口工作原理

  PCI接口是所有附加装置共享的32位或64位并行总线,而PCIe则是以点对点连结方式运作的序列式接口。这样就代表着每个设备有自己专用的带宽,多个设备连接则是透过PCIe交换机来处理,有点类似以太网络交换机的运作方式。虽然跟平行式PCI差别相当大,但PCIe在软件上与PCI兼容。也就是说,只要支持PCI接口的操作系统就支持PCIe接口。

  PCIe 1.0/1.1接口采用双向以2.5GHz频率运行连接,采用8/10位编码方式(即总共传输10位的数据来达到8位的带宽),一条PCIe通道可实现每秒250MB的总带宽。由于可以实现双向连接,因此无论是上行或下行方向都能够实现这么大的带宽。PCIe接口可结合多组通道实现更大的带宽满足不同的设备需求。因此,PCIe X8接口具有单条信道的8倍数据处理量(4GB/s),而各种主流显卡所采用的PCIe x16接口,则拥有的总带宽则为8GB/s。


PCI-Express 2.0对高端平台更有意义

PCI Express 2.0带宽优势

  而PCIe 2.0接口将传输速度提升了一倍,达到5.0GHz,也就是说可以将数据处理量也提升一倍,使PCIe x16的理论最大带宽达到16GB/s,为高端的显卡提供了更加充足的数据交换带宽,尤其是在NVIDIA 3-way SLI或者ATI CrossFireX的多卡平台组建上可得到更充足的带宽保障。以NVIDIA的nForce 790i SLI芯片组为例,该芯片组可提供3条PCIe x16通道供组建3-way SLI系统时使用,也就是可提供48GB/s的带宽供显卡使用。

PCI Express 2.0供电能力优势

  此外,从PCIe 1.1到2.0的另一个改良之处是可提供给PCI Express显卡(PEG)的更高供电能力。PCIe 1.1最高能够支持75瓦加上75瓦的辅助供电的设备功耗需求,而现在的PCIe 2.0加上辅助供电最高可支持300瓦的设备功耗需求。

  要充分发挥PCIe 2.0的数据处理带宽优势,当然就是要主板与显卡都必须符合PCIe 2.0的规格要求。


NVIDIA首款支持PCI Express 2.0的显卡---GeForce 8800GT

  显卡方面,ATI在Radeon HD3000系列开始就提供PCIe 2.0的支持,而NVIDIA方面则在G92核心的GeForce 8800系列以及GeForce 9系列才开始对PCIe 2.0提供全面支持。

  主板方面,由于目前芯片组上游厂商仍有三家之多,所以从芯片组型号辨别是否支持PCIe 2.0要比显卡复杂一点。最早对PCIe 2.0提供支持的是Intel X38芯片组,而Intel随后的P4系列、G43、X48与X58均对PCIe 2.0提供支持。NVIDIA方面,AMD与Intel无论是整合还是独立平台都是nForce 700系列以及最新的nForce 980a SLI均能对PCIe 2.0提供支持。AMD方面,AMD与Intel平台也是无论整合还是独立平台700系列除了740G一个型号,均能对PCIe 2.0提供支持。以下的表格是对PCIe 2.0提供支持的芯片组型号整理。

关注焦点:PCIe 1.1与PCIe 2.0设备兼容问题

  PCIe 2.0显卡全部兼容于仅提供PCIe 1.1支持的主板,相反PCIe 2.0的主板也是可以对PCIe 1.1的显卡设备提供很好的支持,不存在任何所谓的不支持、不兼容的问题。

  当然,由于PCIe 1.1与2.0主板所能够提供的带宽有所区别,因此相信大家最关心的也是究竟这带宽的差距会带来多少的性能差距?接下来的文章中,我们将为大家详细测试几款中高端级别的显卡,比较之间的实际差距。

  测试主板方面,我们采用了MSI的P35(仅支持PCIe 1.1设备)与MSI的P45(支持PCIe 2.0设备)主板,两款主板能够较为实际地反映出目前的用户状况。而开始测试前,我们也会先确认两个平台的CPU与内存频率保持一致,尽量避免频率带来一点的数据误差。

测试平台 :

测试说明 :

  为避免平台出现瓶颈,所有配件都采用当今优异的装备。测试项目方面,我们舍弃了老旧的3Dmark06,只采用3Dmark Vantage作为理论性能的项目。而游戏我们这次较以往革新很大,由于近期新游戏接连出现,我们选取了其中4个DirectX10游戏、3个DirectX9游戏。除了赛车游戏优品飞车12使用Farps手动测试外,其他项目全部采用游戏自带或者第三方Benchamark软件测试,务求得到最准确的数据。

关于FPS:

  衡量一块显卡的性能我们通常都会用到FPS这个单位,帧数这个数字越大代表着显卡的每秒渲染能力越强,数值越高代表着用户在游戏中将获得体验效果越流畅。

  通常一个游戏的FPS数值是通过测试数值求平均值获得,这样的测试通常可以展现真实游戏中场景与体验的一个预先录制片段。这个录制的片段将会被应用在每款测试的显卡上,测试的前提是每款显卡都采用相同的画质设置,这样才能保证获得客观真实的测试结果。

*假如一款显卡在测试中平均帧数低于30FPS,那就意味着无法顺畅的玩该款游戏。
*达到大约30~40FPS左右,我们将可以较为流畅的运行游戏,当然也会有片刻停顿的状况。总的来说,还是能够获得较好的游戏享受。在这个分辨率下获得匹配的非常好的分辨率。
*当一款显卡的平均帧数可以达到或者超越60FPS,那就是说我们可以放心地享受游戏带来的快感,并且打开所有可以打开的画质设置。
*超越100FPS的显卡?或许这是一款怪兽级的显卡有或者是在一款相当老的游戏才会遇到的情况。


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IT168评测中心观点:

  考虑到实际的使用需求,中高端的显卡产品线对带宽的要求较高,因此我们本次测试所选的范围从800元左右的Radeon HD4850/GeForce GTS250开始至最高端的GeForce GTX295几个较具代表的产品。

  我们测试前的设想是对带宽的需求会以产品等级而递增,但实际的测试结果并非如此。要求最高的依然是采用双PCB双核设计的GeForce GTX295,毕竟已经是相当于双卡SLI的带宽占用需求,PCIe 2.0与1.1的性能差距大概为2~10%左右,性能差距要关系到游戏对双核的支持程度,核心使用效率高带宽需求也更高,在测试中最为明显的项目是COD5的测试。

  而其次往下阶层的显卡则并不是按照等级去划分,其中ATI的Radeon HD4850/HD4870对带宽的要求比起NVIDIA的产品要求更高,PCIe 2.0与1.1的性能差距大概达到2~15%左右。

  因此,对于组建SLI或者CrossFire平台的玩家,一款支持PCIe 2.0的主板肯定是必不可少的。而对于正在使用PCIe 1.1平台如P35之类的玩家若想升级PCIe 2.0显卡的用户来说,A卡的性能损失会相对有点大,而较高端的N卡也同样如此,主要体现在一些较新的游戏上,这部分用户比较适合选择像GeForce 9800GT/GTS250左右级别的产品,若是需求更高端的显卡,我们建议还是升级主板,毕竟现在Intel P43/45级别的产品也已经不是高端的产品了。

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