纠结用哪个PCIE? 实测x16/x8/x4解疑惑（全文）

    目前无论是Intel的IVB平台还是AMD的APU平台，处理器均内置了集成显卡或独显核心。如果我们仅仅是需要一个画面输出到显示器，那处理器所内置的GPU就可满足我们的需求。而如果我们想要追求更好的娱乐体验——如游戏，那么处理器内置GPU难免就有些捉襟见肘了。这时，配备一块性能上佳的独立显卡变得必不可少。

    我们都知道，独立显卡是接驳在主板的PCIE x16插槽——也就是扩展插槽最长的那一个上面，这已是人尽皆知的常识了。有些主板配备了1条PCIE x16插槽，有些配备了2条，有些则配备了3、4条甚至更多以上。那么这些PCIE x16插槽的规格及功能完全一样吗？

显卡到底要插在哪条PCIE插槽上呢？

    笔者在这里就要告诉那些尚不知情的用户一个“噩耗”：除了目前市售的个别高端X79主板以外，其它绝大多数芯片组主板上如拥有多个PCIE x16插槽，那么他们之间的带宽均是不同的。拿Z77芯片组来说，多条PCIE x16插槽如支持多卡交火，那么单卡会运行在x16带宽上，而双卡则会运行在x8/x8带宽上，三卡则会运行在x8/x4/x4带宽上……多卡无法运行在每块均x16带宽是芯片组所决定的，我们无法改变。也就是说在规格上，一块主板上不同PCIE x16插槽之间的带宽是不同的——因为芯片组的限制使得厂商没有必要将每条PCIE x16插槽均做到x16真正的带宽。

目前显卡对PCIE带宽究竟敏感与否？

    带宽越大，通过的数据量也就越大。就好比马路越宽，同时通过的车辆就越多（当然到了现实生活中，这种情况就不一定了，比如东京的马路很窄，但车流依旧有序；而北京的马路很宽，该堵车还是堵车）。因此从最基本的判断上我们就可以得出结论：PCIE x16插槽的速度排序肯定是x16>x8>x4。

    问题就这样出现了：当出现了一些我们不得不将显卡插在PCIE x8或者PCIE x4插槽上的时候，性能会不会损失的很严重呢？似乎问题的答案是“一定会”，然而我们需要注意到的是如今的显卡是否能够完全用够目前的PCIE带宽？再加之越来越多的芯片组已经支持了最新的PCIE 3.0规格，再次提升的带宽对目前显卡的速度来说显得“遥不可及”。

    到底在x16/x8/x4带宽下，我们使用显卡究竟有什么不同？x16带宽下的显卡性能是否会“秒杀”x8及x4带宽下显卡性能？我想这些都是大家十分关心的。所以，笔者决定亲自测试，从数据中解决大家的疑惑。

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●我们将采取怎样的测试方式

    目前PCIE标准已经发展到了第三代，也就是我们通常所说的PCIE 3.0。相比PCIE 2.0标准，PCIE 3.0将前者的带宽由5.0GHz提升到了8.0GHz，而随着今后显卡的发展趋势，越来越多的显卡将支持PCIE 3.0规范。

在BIOS中将PCIE改为Gen3（PCIE 3.0模式）

    为了不对测试产生瓶颈，本次测试我们采用Z77主板，并将主板板载的PCIE插槽速度设定在3.0规范。如上图所示，在BIOS中我们将PCIE速度设置成“Gen3”，这样，当我们再接驳独立显卡的时候，该显卡就会在满负载下运行在PCIE 3.0标准下（前提为该显卡支持）。

以华擎Z77 OC Formula为例，由北至南PCIE x16插槽的速度分别为x16/x8/x4

    以华擎Z77 OC Formula为例，基于Z77芯片组的它PCIE x16插槽刚好为3条，且速度依次为x16/x8/x4，满足了我们的测试条件。只要我们在BIOS设置中将PCIE插槽速度设置为Gen3，接下来只要在插槽直接切换就可以得到相应的带宽了。

●如何验证显卡的工作带宽？

将光标移至Bus Interface一栏就可看到当前显卡的工作带宽

    如何验证显卡工作在何种带宽下呢？这里我们就要请出硬件迷们都非常熟悉的软件GPU-Z了。如上图所示，打开GPU-Z软件，Bus Interface一栏就显示出了当前显卡的工作带宽。比如PCIE 3.0 x16@x16 3.0，而将光标移至该栏就可以看到详细示意，表明此显卡支持PCIE x16 v3.0规格，目前运行在PCIE x16 v3.0。

运行GPU-Z内的Render Test再次检验显卡的工作速度带宽

    很多用户在打开GPU-Z会遇到这么一个问题：我们明明将BIOS中的PCIE速度调为3.0，可在Bus Interface一栏中，却显示为PCIE 1.1，这是为何？

    这是由于在我们查看显卡工作带宽时，平台的负载较低，显卡并没有进入到满速运行的状态。也就是所，当负载不足时，PCIE的速度会自动降下来，这有点类似于CPU的节能功能。那怎么办呢？很简单，只要点击栏目右侧的小问号标志（图中红框所示），点击运行Render Test，这时就会看到测试画面，而此时的显卡真正的工作频率就被显示了出来。比如我们正在测试的GTX660Ti显卡，待机检测为PCIE 1.1，而运行Render Test之后就显示为PCIE 3.0，这说明我们的PCIE 3.0开启成功了。

●试平台硬件及项目介绍

    在刚才我们已经为大家展示了如何在BIOS中设置PCIE插槽为3.0速度模式以及进入系统后如何检验显卡的工作带宽，接下来是测试平台的介绍。在CPU方面，笔者选用了i5-3450，内存方面为主流的4G*2 1600MHz双通道，主板方面选用了华擎的Z77 OC Formula。

华擎Z77 OC Formula

测试平台硬件介绍

Intel Core i5-3450

Intel原装散热器

宇瞻猎豹DDR3-1600 4GB *2

华擎Z77 OC Formula

Intel Z77芯片组

微星 GTX680 LightningNVIDIA GTX660Ti耕昇 GTX650Ti 2GD5关羽版

主频：1100MHz主频：915MHz主频：1006MHz

希捷7200.12 1TB

酷冷至尊SPG1200

Dell U2410

参测的3块显卡

    为了让数据更加全面且更具说服力，本次测试选用了3块显卡，他们分别是微星GTX680 Lightning，NVIDIA GTX660Ti以及耕昇GTX650Ti 2GD5关羽版，对应了三个不同的市场定位，兼顾到不同玩家的需求。

测试项目与操作系统介绍

图形性能测试

理论测试

3DMark 11

版本：1.2

等级：Extreme

游戏测试

尘埃3

1920*1200

画质：HIGH 4XAA

街霸4

1920*1200

画质：HIGH 4XAA

辅助测试软件

Fraps

版本号：3.4.7

操作系统

Windows 7 Ultimate

版本号：6.1（7061）/ 64bit

    在测试项目上，笔者选取了1款常见的理论测试软件——3DMark 11，以及2款大众游戏——《尘埃3》和《街霸4》。3DMark 11采用了Extreme模式测试，游戏方面，两款游戏的分辨率均设定在1920*1200，画质均设定为“HIGH”，抗锯齿开启4XAA。

    究竟显卡在x16/x8/x4模式下性能有多大差距，马上见分晓！

●GTX680在各带宽下成绩对比

    首先测试的是微星GTX680 Lightning显卡。NVIDIA GTX680定位GTX600 Series旗舰，搭配一颗完整规格的GK104核心使它所向披靡，站在了目前单芯显卡性能的顶峰。

GTX680测试

GTX680 3DMark11 X得分对比

GTX680尘埃3成绩对比

GTX680街霸4成绩对比

    测试结果如图所示，在3DMark11 X模式的测试中，x16带宽与x8带宽分数几乎完全一样，3分的差距甚至可以让我们认为是误差所造成的。只是到了x4带宽，分数才略有下降。

    在《尘埃3》的测试中，x8带宽竟然逆袭，以2fps的优势胜出，不禁让我们感到意外。在《街霸4》的测试中，x16带宽也仅仅比x8带宽多了不到2fps，只是到了x4带宽，帧数才出现了一定幅度的下降。

●GTX660Ti在各带宽下成绩对比

    下面登场的是GTX660Ti显卡。该显卡仍然支持PCIE 3.0标准规范，但却采用了“阉割”过的GK104核心，主频相比GTX680的1006MHz降低到915MHz，且流处理器数量由GTX680的1536个减少到1344个，显存位宽由256bit降低到192bit。不过强大的GK104核心依然让GTX660Ti拥有超强的性能，立于市场的高端之位。

GTX660Ti测试

GTX660Ti 3DMark11 X得分对比

 GTX660Ti尘埃3成绩对比

GTX660Ti街霸4成绩对比

    GTX660Ti的测试结果与GTX680类似，且同样出现了一次x8带宽的逆袭。不过这次逆袭出现在了3DMark 11上。在游戏测试中，x16与x8带宽基本相同，到了x4带宽，性能略有缩减。

●GTX650Ti在各带宽下成绩对比

    就连两块支持PCIE 3.0规范的高端显卡都没能在x16及x8带宽下体现出性能上的差距，那么到了不支持PCIE 3.0规范的中端显卡GTX650Ti，似乎就更没有悬念了。

GTX650Ti测试 

GTX650Ti 3DMark11 X得分对比 

GTX650Ti尘埃3成绩对比

GTX650Ti街霸4成绩对比

    结果不出意料，无论是在理论测试，还是游戏实际测试，x16与x8带宽的性能基本相同，到了x4带宽性能略有下降。

    无论是旗舰级别的GTX680，还是高端定位的GTX660Ti，亦或是中端的GTX650ti，在x16/x8/x4带宽下的性能差距与我们预先设想的均大相径庭。我想这已充分说明了问题。

●理论和现实的差距如此之大

    3块显卡，3个插槽，3组数据。相信大家在测试之前想的都是x16带宽以绝对性能优势秒杀x8及x4带宽，然而事实情况却完全不是这么回事。当显卡工作在x16和x8插槽的时候，性能可视作完全一样，甚至在个别测试项目上，x8带宽的性能反而超越了x16带宽。只有到了x4带宽情况下，性能才出现了“肉眼可见”的降低——然而这个降低的幅度也极小，与x16与x4本身的带宽差距相距甚远，并非线性。

●场景似曾相识

目前机械硬盘速度难以突破SATA2接口的上限

详情请点击SATA2&SATA3接口速度对比文章《廉颇老矣?看SATA2接口还能否一战到底》

    类似于PCIE x16插槽的情况我们仿佛似曾相识，它就是SATA接口。AMD最先与A75芯片组中加入了原生SATA3接口的支持，而Intel也在IVB平台全系列芯片组加入了原生SATA3接口。究竟我们目前所使用的硬盘速度能否突破SATA2的极限而达到SATA3一直是大家关注的焦点。实施情况是传统机械硬盘纵使速度再快，也无法突破SATA2接口的上限。所以机械硬盘在SATA2接口及SATA3接口下的测试成绩就如上图一般尴尬了。

  好在SSD的出现将SATA3接口的威力发挥了出来（左为SATA2，右为SATA3）

    不过目前来看，SATA3相比PCIE标准发展速度略占上风，这都是因为SSD的出现。目前性能较强的SSD速度惊人，写入已经逼近500MB/S，而读取更是在500MB/S以上，而SATA2接口的速度上限只有300MB/S，显然它已经无法满足高速SSD的需求，而上限为600MB/S的SATA3接口则刚好满足。照这个速度趋势发展下去，也许SATA3也即将变成SSD的瓶颈了。当然，这对于我们来说是一件好事。

●“您想用哪个用哪个!”

    最后结果是否是大家没有预想到的呢？按照基本的认识，x16带宽速度是x8带宽速度的二倍，更是x4带宽速度的4倍，然而实际性能则机会没有差距。也仅仅是到了x4带宽阶段，性能才略有损失。

    这个测试结果是值得很多用户庆祝的，为什么这么说呢？这是因为很多用户所选购的主板，如Z77芯片组，多条PCIE x16插槽只有最北边的那条为x16全速插槽。而恰巧这条插槽占据了扩展插槽第一槽（原北桥位）位置，使得其与CPU底座间距太小。很多用户为了兼容性问题，放弃了中意的大型风冷散热器以迁就显卡速度。

很多主板的第一条PCIE x16插槽与CPU位置过近导致与散热器的兼容性问题。看完测试，您还纠结么？

    然而通过本次测试，我们完全可以采取另一套方案，那就是放弃第一条全速PCIE x16插槽，改而使用下面的x8插槽，因为性能没有损失（相反有些时候还不降反升，当然这属于黑科技范畴），而且自己中意的大型风冷散热器依旧可以使用。

散热器太大挡住第一条全速PCIE x16插槽？不用担心！插到下一条性能也不会受影响

    除去一部分支持4卡互联的高端主板以外（扩展插槽位置数量及主板面积所限，只能将第一条全速PCIE x16插槽做在扩展插槽的第一个），基本上市售主板从设计上都已经注意避免将第一条全速PCIE x16插槽做在了扩展插槽的第一个位置，这也是为了不给用户留下遗憾。

    不过一些MATX板型主板由于面积所限，这种情况就不能避免了。不过看了我们的测试，您还纠结吗？

想用哪条随您意

●结语：

    从本代显卡开始，NVIDIA及AMD的旗舰级显卡均已支持PCIE 3.0规范。如本次测试的GTX680，其在x16/x8/x4带宽下的性能差距甚微，说明其数据传输速度离PCIE 3.0的上限还有很大的差距。当然到了x4带宽，性能差距已经不能忽略，不过我们依然可以视x16及x8为同性能级别。

    上文说到，这种情况对于一部分用户来说是福音，但我们同样希望硬件的性能能够尽快的追赶上规范发展的速度，这样我们才能够拥有更加良好的用户体验。

    解诸位疑惑实为笔者之荣幸。诸位高玩，还不快去拆开你们的机箱看看你们的爱机是否还有改进的余地？

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主板上的显卡插槽越来越多了，到底插哪个插槽最好？不同插槽是否影响显卡性能的发挥？本文作者用三款显卡分别测试了三种不同速度的插槽，给您最客观的答案。