Czy PCIe 3.0 pasuje do PCIe 2.0

PCIe, lub mówiąc inaczej PCI Express, to połączenie typu Point-to-Point, pozwalające na instalację kart rozszerzeń na płycie głównej oraz, co ważniejsze, przesyłanie danych z dużą przepustowością. Standard ten zastąpił magistrale PCI oraz AGP. Ponadto, rozróżniamy kilka wariantów złącza PCI Express na postawie tzw. linii (ang. lanes) określanych wartością liczbową 1, 2, 4, 8 lub 16. Łatwo je rozpoznać, bo wraz ze wzrostem linii złącze ulega fizycznemu wydłużeniu. Mniejsze używamy do obsługi akcesoriów w postaci kart sieciowych, dźwiękowych, dysków SSD. Gniazdo PCIe x16 zarezerwowano dla kart graficznych.

Kompatybilność PCIe

Bazując na swoim doświadczeniu ze sprzętem PC oraz odnosząc się do stanowiska instytucji PCI-SIG, mogę potwierdzić, że standardy złącza PCI Express są kompatybilne w obie strony. Zatem nie ma większego problemu, aby karta graficzna oparta o powiedzmy PCIe 2.0 działała należycie na płycie głównej obsługującej port PCIe 3.0. Tak samo nowsza karta PCIe 3.0 zatrybi z portem 2.0. Zresztą PCIe x16 2.0 oraz 3.0, jak i późniejsza wersja i wcześniejsze, posiadają te same fizyczne wymiary.

Czy mimo tego użytkownik może natrafić na potencjalne problemy? Ograniczenia sprzętowe, najczęściej wynikające z jego wieku, czasami potrafią napsuć krwi. Osobiście natknąłem się na przypadek, gdy próba uruchomienia karty 8800 GTS (rocznik 2007) na płycie głównej z chipsetem Z490 zakończyła się fiaskiem. Problem ten wynikał raczej z samego wieku GPU. Przykład skrajny, bo zresztą robiłem to w ramach eksperymentu. Leciwy GeForce bez problemów zaskoczył na płycie Z77, która najmłodszą również nie jest.

Inną komplikacją możliwą do spotkania podczas montażu PC to kompatybilności adaptera Riser PCIe 3.0. na płycie obsługującej 4.0. Przy pierwszej próbie uruchomienia takiej kombinacji z nowszym GPU zaskoczy nas czarny ekran. W takim wypadku wystarczy w BIOS płyty głównej przestawić kompatybilność PCIe na starszy standard. Warto o tym pamiętać nim komputer zostanie w pełni złożony.

Kwestia przepustowości między standardami PCIe

Złącze może fizycznie wyglądać identycznie, ale różnice polegające na możliwym transferze danych są znaczące. Na ten przykład przepustowość złącza PCIe 2.0 wynosi 16Gb/s, podczas gdy standard 3.0 podwaja ten wyniki do wartości 32Gb/s. Z zasady każdy nowy standard zapewnia dwukrotnie większą przepustowość w odniesieniu do poprzedniej generacji. W konsekwencji standard PCIe 3.0 x4 odpowiada przepustowości PCIe 2.0 x8, który to z kolei odpowiada PCIe 1.0 x16.

Ponadto 3.0 posiada więcej linii zasilania, acz wszystkie współczesne karty graficzne i tak wymagają osobnego podłączenie do PSU. W ogólnym rozrachunku, mimo wieloletniej obecności na rynku standardu PCIe 3.0 x16 praktycznie żadna karta dedykowana pod ten standard nie była w stanie wykorzystać jego pełnego potencjału. Dlatego w przypadku kart graficznych różnica w ogólnej sprawności pomiędzy PCIe 3.0 x16 a PCIe 2.0 x16 była pomijana.

Sloty w MSI MAG Z690 Tomahawk WiFi DDR4

Realne spadki wydajności karty graficznej na starszych płytach głównych zdarzały się, gdy użytkownik kombinował z układem SLI (np. duet dwóch GTX 1080 Ti) lub analogicznym rozwiązaniem po stronie AMD. Wyzwanie stanowią także nietypowe hybrydy w postaci dwurdzeniowych GPU, jak choćby R9 295X2. Tu także optymalnym rozwiązaniem było korzystanie ze slotu PCIe 3.0 x16.

Mimo tego w przypadku gier ograniczeniem okazywał się raczej procesor mający problem dotrzymać kroku kombinacji dwóch szybkich kart graficznych. Dziś konsumenckie GPU nie pozwalają na układ SLI/Crossfire oraz ostatnia gra zoptymalizowana właściwie pod ten standard to Shadow of the Tomb Raider (2018). Słowem rozwiązanie tego typu nie ma najmniejszego sensu dla entuzjastów rozrywki elektronicznej.

Użytkowniku, bądź czujny!

Międzygeneracyjna kompatybilność nie zwalnia potencjalnego konsumenta z czujności. Doskonałym przykładem będzie potworek w postaci karty RX 6500 XT. AMD chcąc jak najbardziej ciąć koszty produkcji wyposażyło kartę wyłącznie w obsługę złącza PCIe 4.0 x4. W rezultacie tej decyzji budżetowy Radeon zamontowany na płycie głównej z PCIe 3.0 miejscami prezentuje wręcz skandalicznie niską sprawność.

Obejrzyj w

Podobną oszczędność widzimy w przypadku RTX 3050, który działa w trybie PCIe 4.0 x8. Mimo tego, po przeprowadzonych testach można spokojnie stwierdzić, że najtańszy Ampere działa właściwie na starszych płytach głównych. Zresztą mówiąc o kartach graficznych i ich ogólnej sprawności trzeba brać pod uwagę wiele czynników. Przykładowo RX 6500 XT oparto o szynę pamięci 64bit, przez co ogólna przepustowość stoi na tak słabym poziomie, że będzie mieć to realny wpływ na wartości 1%low rednerowanych klatek na sekundę.