5/6 PCIe 3.0 und PCIe 2.0 im Vergleich : Wenig Nutzen durch den neuen Standard

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Multi-GPU

Bei einer einzelnen Grafikkarte macht das PCIe-Interface also nur einen kleinen Unterschied bezüglich der Performance. Aber wie sieht bei einem Multi-GPU-System aus? Solch eine Kombination stellt höhere Anforderungen an die Schnittstelle. Zwar wird die Kommunikation der Karten untereinander teilweise über die CrossFire- beziehungsweise die SLI-Bridge vorgenommen, doch auch das PCIe-Interface bleibt nicht untätig.

Für die folgende Testreihe haben wir das Testsystem umgestellt, sodass nun anstatt eines Ivy-Bridge-Prozessors der Sandy-Bridge-E-Prozessor Core i7-3970X zum Einsatz kommt, damit auch im Dual-GPU-Betrieb die vollen 16 Lanes pro Slot gewährleistet sind. Dementsprechend sind die Messwerte nicht mit den anderen Benchmarks in diesem Artikel vergleichbar.

Multi-GPU - 2560x1600 4xAA/16xAF
  • Alan Wake:
    • HD 7970 CF @ PCIe 3.0
      76,5
    • HD 7970 CF @ PCIe 2.0
      73,4
    • GTX 680 SLI @ PCIe 3.0
      69,1
    • HD 7970 CF @ PCIe 1.0
      67,6
    • GTX 680 SLI @ PCIe 2.0
      65,5
    • GTX 680 SLI @ PCIe 1.0
      60,5
    • HD 7970 @ PCIe 3.0
      42,0
    • HD 7970 @ PCIe 2.0
      41,8
    • HD 7970 @ PCIe 1.0
      41,3
    • GTX 680 @ PCIe 3.0
      35,1
    • GTX 680 @ PCIe 2.0
      34,4
    • GTX 680 @ PCIe 1.0
      31,9
  • Anno 2070:
    • HD 7970 CF @ PCIe 3.0
      62,4
    • HD 7970 CF @ PCIe 2.0
      62,2
    • GTX 680 SLI @ PCIe 3.0
      61,9
    • GTX 680 SLI @ PCIe 2.0
      61,6
    • HD 7970 CF @ PCIe 1.0
      61,0
    • GTX 680 SLI @ PCIe 1.0
      59,1
    • HD 7970 @ PCIe 3.0
      38,0
    • HD 7970 @ PCIe 2.0
      37,8
    • HD 7970 @ PCIe 1.0
      37,3
    • GTX 680 @ PCIe 3.0
      32,0
    • GTX 680 @ PCIe 2.0
      31,9
    • GTX 680 @ PCIe 1.0
      31,5
  • Battlefield 3:
    • GTX 680 SLI @ PCIe 3.0
      74,6
    • GTX 680 SLI @ PCIe 2.0
      73,8
    • HD 7970 CF @ PCIe 3.0
      73,4
    • GTX 680 SLI @ PCIe 1.0
      72,5
    • HD 7970 CF @ PCIe 2.0
      71,8
    • HD 7970 CF @ PCIe 1.0
      70,0
    • GTX 680 @ PCIe 3.0
      39,0
    • GTX 680 @ PCIe 2.0
      38,5
    • GTX 680 @ PCIe 1.0
      38,3
    • HD 7970 @ PCIe 3.0
      37,8
    • HD 7970 @ PCIe 2.0
      37,8
    • HD 7970 @ PCIe 1.0
      37,6
  • Dirt Showdown:
    • HD 7970 CF @ PCIe 3.0
      105,0
    • HD 7970 CF @ PCIe 2.0
      100,1
    • HD 7970 CF @ PCIe 1.0
      91,6
    • GTX 680 SLI @ PCIe 3.0
      60,3
    • HD 7970 @ PCIe 3.0
      55,9
    • GTX 680 SLI @ PCIe 2.0
      54,3
    • HD 7970 @ PCIe 2.0
      53,7
    • HD 7970 @ PCIe 1.0
      52,0
    • GTX 680 SLI @ PCIe 1.0
      48,8
    • GTX 680 @ PCIe 3.0
      35,9
    • GTX 680 @ PCIe 2.0
      35,7
    • GTX 680 @ PCIe 1.0
      34,9
  • Dragon Age 2:
    • GTX 680 SLI @ PCIe 3.0
      62,4
    • GTX 680 SLI @ PCIe 2.0
      62,3
    • GTX 680 SLI @ PCIe 1.0
      61,8
    • HD 7970 CF @ PCIe 3.0
      55,0
    • HD 7970 CF @ PCIe 2.0
      55,0
    • HD 7970 CF @ PCIe 1.0
      55,0
    • GTX 680 @ PCIe 3.0
      32,0
    • GTX 680 @ PCIe 2.0
      32,0
    • GTX 680 @ PCIe 1.0
      31,8
    • HD 7970 @ PCIe 3.0
      28,3
    • HD 7970 @ PCIe 2.0
      28,3
    • HD 7970 @ PCIe 1.0
      28,1

Und in der Tat zeigen sich bei zwei Grafikkarten größere Unterschiede bei unterschiedlicher PCIe-Geschwindigkeit. Die Differenzen zwischen PCIe 1.0 und PCIe 3.0 liegen beim Einsatz einer einzigen Radeon HD 7970 GHz Edition oder GeForce GTX 680 im Rating zwar nur bei geringen zwei bis drei Prozent, fügt man dem System jedoch eine weitere Grafikkarte hinzu, profitiert man beim Wechsel von PCIe 1.0 auf PCIe 2.0 bereits um vier Prozent – unabhängig davon, ob eine AMD- oder eine Nvidia-Karte genutzt wird. Der moderne PCIe-3.0-Standard bringt dann noch ein Mal zwei Prozent mehr Leistung bei zwei AMD Radeon HD 7970 GHz Edition und drei Prozent bei zwei Nvidia GeForce GTX 680.

Die Unterschiede kommen primär durch Alan Wake sowie Dirt Showdown zustande. Vor allem letzteres skaliert sehr gut mit der zur Verfügung stehenden Bandbreite von PCIe. So legen zwei AMD-Karten zum Beispiel alleine beim Wechsel von PCIe 2.0 auf PCIe 3.0 um fünf Prozent zu, bei Nvidia sind es gar satte elf Prozent.

Performancerating - Multi-GPU
Angaben in Prozent
    • HD 7970 CF @ PCIe 3.0
      97,3
    • HD 7970 CF @ PCIe 2.0
      95,1
    • HD 7970 CF @ PCIe 1.0
      91,1
    • GTX 680 SLI @ PCIe 3.0
      89,4
    • GTX 680 SLI @ PCIe 2.0
      87,0
    • GTX 680 SLI @ PCIe 1.0
      83,3
    • HD 7970 @ PCIe 3.0
      53,0
    • HD 7970 @ PCIe 2.0
      52,5
    • HD 7970 @ PCIe 1.0
      51,7
    • GTX 680 @ PCIe 3.0
      47,0
    • GTX 680 @ PCIe 2.0
      46,6
    • GTX 680 @ PCIe 1.0
      45,5

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