pcie 3.0 vs pcie 4.0 게임성능 비교 벤치마크

MSI의 X570 Unified 마더보드를 사용하는 X570 플랫폼의 Ryzen 9 3950X와 MSI의 Z490 Unified를 사용하는 Z490 플랫폼의 Intel Core i9-10900K를 사용하는 다양한 PCI Express 구성을 살펴보겠다.

 

두 경우 모두 32GB의 DDR4-3200 CL14 메모리를 사용하고 있으며 그래픽 카드는 RTX 3080 파운더스 Edition입니다.

 

 

Ryzen 9 3950X PCI 3.0과 PCIe 4.0 벤치마크 비교

 

Death Stranding을 시작으로 x16 모드에서 최대 대역폭으로 실행할 때 PCIe 4.0과 3.0의 성능에서 실질적인 차이가 없음을 알 수 있다. PCIe 3.0 x8에서 X570 또는 B550 마더보드에서 실행되는 예상하지 못한 시나리오에서는 성능 적중 현상이 나타나며, 특히 1% 낮은 성능에서는 프레임률이 1440p에서 11%까지 하락하지만, 일반적으로 성능 저하가 7%에 가깝다.

 

 

 

매우 시각적으로 인상적인 게임임에도 불구하고, Tomb Raider의 Shadow는 PCIe 3.0 x8 대역폭에서 PCIe 4.0 x16 대역폭으로 바로 이동하더라도 PCIe 대역폭을 많이 소비하지 않으며 결과적으로 성능의 변화가 거의 없다고 본다.

 

 

 

Death Stranding을 시작으로 x16 모드에서 최대 대역폭으로 실행할 때 PCIe 4.0과 3.0의 성능에서 실질적인 차이가 없음을 알 수 있다.

PCIe 3.0 x8에서 X570 또는 B550 마더보드에서 실행되는 예상하지 못한 시나리오에서는 성능 적중 현상이 나타나며, 특히 1% 낮은 성능에서는 프레임률이 1440p에서 11%까지 하락하지만, 일반적으로 성능 저하가 7%에 가깝다.

 

 

 

F1 2020은 PCI Express 대역폭에 눈에 띄게 영향을 받지 않는 또 다른 제목이며 PCIe 3.0 x8로 내려갈 때 비로소 1440p와 4K에서 성능 손실을 볼 수 있다.

흥미롭게도, 다시 1440p가 가장 큰 타격을 입었지만, 우리는 이 예상 밖의 구성에 대해 단지 6%의 하락만을 말하고 있다.

 

 

 

Horizon Zero Dawn은 우리가 테스트한 대부분의 다른 타이틀보다 PCIe에 더 민감하다는 것이 증명되었지만, 여기에서도 PCIe 3.0과 4.0의 차이는 거의 보이지 않는다.

사실 PCIe 3.0 x8로 프레임률이 감소하기 시작했을 뿐이다.

 

 

 

우리는 레지던트 이블 3가 적어도 이유 안에서 CPU에 전혀 민감하지 않고 PCIe 대역폭에도 그다지 민감해 보이지 않는다는 것을 알고 있다.

우리는 PCIe 3.0과 4.0의 차이가 거의 없다고 본다.

 

 

 

둠 이터널의 결과는 흥미롭다. 왜냐하면 우리는 이 제목에서 매우 높은 프레임률을 추구하고 있기 때문이다.

더 높은 프레임률에서 가장 큰 성능 차이를 종종 볼 수 있는데, 이는 버스 전송 속도가 PCIe 대역폭의 주요 원동력임을 의미하는 버스 전송이 해상도와 상관없이 프레임당 상당히 일관되기 때문이다.

 

이 제목에서 PCIe 3.0 x8의 임계값은 300 fps를 조금 넘는 것으로 보이며, x16은 거의 360 fps를 허용하고 PCIe 4.0 x16은 3950X를 제한하지 않아 평균 368 fps를 허용한다.

 

 

 

DLSS와 같은 기술을 활성화하는 것은 큰 변화가 없다는 사실에 대해 궁금해하는 사람들에게는, 우리는 네이티브 성능의 그것과 비슷한 마진을 보고 있다.

 

 

 

우리는 또한 사람들이 레이 트레이싱이 훨씬 더 많은 PCI Express 대역폭을 사용한다고 주장하는 것을 보았다.

우리는 그것이 무엇에 근거하는지 확실하지 않지만, 여기 DLS + Ray 추적 번호들이 있다.이렇게 하면 프레임률을 낮출수록 PCIe 대역폭의 필요성이 줄어든다.

 

 

 

Intel Core i9-10900K PCI 3.0 대 PCIe 4.0 벤치마크 비교

 

이제 PCI Express 3.0 x16 및 x8 대역폭을 사용하여 Z490/10900K 콤보에서 RTX 3080이 어떻게 작동하는지 간략히 살펴보십시오. 여기서는 평균 프레임률이 1080p에서 5% 감소하고 성능은 1% 감소할 것으로 예상한다.

 

4K에서도 평균 프레임률이 6% 하락하고 1% 낮은 성능으로 10% 하락하고 있으므로, 이는 상당히 중요하며 일부 사용자에게는 관련 통계치로서, 잠시 후에 살펴보도록 하겠다.

 

 

 

앞서 '툼 레이더의 그림자'에서 보았던 것처럼, 이 제목은 PCIe 대역폭을 크게 필요로 하지 않으며 PCIe 3.0 대역폭을 절반으로 줄일 때 성능이 최대 5% 저하되는 것을 다시 한번 확인할 수 있다.

 

 

 

레인보우 식스 포위 PCIe 대역폭은 여기서 중요하지 않다. 특히 1440p와 4K의 게임에서는 더욱 그러하다.

 

 

 

PCIe 3.0 x16에서 x8로 사용 가능한 PCIe 대역폭을 절반으로 줄임으로써 1080p에서 최대 6% 감소, 1440p에서 5% 감소, 4K에서는 아무것도 발생하지 않음으로 인한 약간의 성능 저하가 있다.

 

 

 

Horizon Zero Dawn에서도 비슷한 성능 마진이 나타나고 있으며, 여기서는 PCIe 3.0 대역폭의 감소로 인해 4K 데이터 변경 없이 1080p에서 최대 5%의 성능 및 1440p에서 4%의 성능 저하로 인해

 

 

 

레지던트 이블 3에서는 성능이 1080p에서 5% 하락하고 1440p와 4K에서는 주목할 만한 변화가 없다.

 

 

 

둠 이터널에서 다시 한번 흥미로운 결과가 나왔다.

3950X에서 우리는 PCIe 3.0 x8 대역폭이 RTX 3080에서 1080p에서 약 320 fps로 제한된다는 것을 발견했고 우리는 10900K에서도 동일한 것을 볼 수 있다.

이에 따라 1080p에서 18%의 대규모 성능 저하가 예상되지만 1440p와 4K 데이터로는 거의 변화가 없다.

 

 

 

PCIe 디바이스 토론

 

물론 그 자료의 많은 부분이 그리 놀랍지는 않았지만, 어쨌든 다시 확인해 보는 것이 좋다. 이제 우리가 보고 싶은 결과가 하나 더 있는데, 이것은 종종 이러한 그래픽 카드 PCI Express 테스트에서 간과되는 것이다.

 

AMD 시스템을 위한 PCIe 3.0 x8 데이터는 다소 무의미하지만, 여러 PCIe 장치가 있는 300 또는 400 시리즈 마더보드를 사용하는 사람들에게 유용한 정보일 수 있지만, 과학의 이름으로 행해졌다.

 

보조 슬롯을 사용하려면 기본 PCIe 슬롯에 대한 PCIe 3.0 x8 대역폭을 피할 방법이 없기 때문에 이 정보는 Intel 사용자와 훨씬 더 관련이 있다. 우리는 많은 사람들이 두 번째 PCIe x16 슬롯을 공석으로 남겨두고 있다는 것을 알고 있다. 그래서 이것은 모든 사람들, 또는 심지어 대다수의 인텔 사용자들에게 영향을 미치는 것이 아니다. 여러분 중 몇 명이 1초 또는 3초 PCIe 디바이스를 실행하는지 알아보기 위해 설문조사를 실시했었습니다.

 

대다수의 사람들이 그들의 시스템에 그래픽 카드를 설치하는데, 바로 그것이다. 다른 확장 슬롯은 사용되지 않는다. 약 4분의 1의 사용자가 사운드 카드, 추가 스토리지, 캡처 카드, 고속 네트워킹 또는 기타 확장 카드 등 두 번째 장치를 설치한다고 말했다.

 

모든 문제를 해결할 수 있는 하나의 USB 포트가 있는 PCIe 카드일 수 있지만, 보조 PCIe x16 슬롯에 설치되면 기본 슬롯의 대역폭의 절반에 해당하므로, 예를 들어 플래그십 Z490 마더보드에서 PCI 3.0 x8에서 실행해야 한다.

 

B550 또는 X570 보드에서 이 작업을 수행하면 RTX 3080을 사용할 때 PCIe 4.0 x8 대역폭으로 제한되므로 PCIe 3.0 x16 대역폭으로 제한되므로 성능 저하 없음 방금 말했듯이, 이것은 가장 걱정해야 할 것이 아니며 우리는 인텔 시스템의 성능을 제한하기 위한 비현실적인 시나리오를 만들고 싶지 않다.

 

그러나 우리는 단지 그 시나리오에서 일어나는 일을 여러분에게 보여줄 것이다. 두 번째 PCIe 슬롯을 점유하는 사용자들 중 더 적은 부분을 위해서.

 

 

 

Death Stranding을 시작으로 기본 및 보조 PCIe 슬롯에 대해 x8 x8 구성으로 두 CPU를 모두 실행하면 3950X에 대해 1% 더 낮은 낮은 수준으로 두 플랫폼 모두에서 비교할 수 있는 성능을 볼 수 있다.

그 후 4K에서 3950X는 3%의 차이로 앞서 나갔는데, 이러한 조건 하에서 지속적으로 몇 프레임 더 빨랐음에도 불구하고 의미 없는 차이가 있었다.

 

 

 

AMD는 이미 Tomb Raider의 Shadow of the Shadow of the Tomb Raider에서 작은 성능 우위를 가지고 있었기 때문에 PCIe 3.0 x8을 사용하여 10900K를 제한하면 3950X가 1440p에서 6%, 4K에서 5% 더 높은 성능을 제공할 수 있다.

 

 

 

인텔은 x16 모드를 사용할 때 톰 클랜시의 레인보우 식스 프로스트에서 성능상의 이점을 누리고 있으며, 그 이점이 더 제한적인 x8 대역폭으로 완전히 약화되지는 않는다.

10900K는 여전히 1080p에서 8%, 1440p에서 3% 더 많은 프레임을 허용하고 있기 때문에, x16에서 x8 대역폭으로 전환할 때 10900K에 도달한 작은 성능은 여기서 큰 문제가 되지 않는다.

 

 

 

이전에는 10900K가 F1 2020의 3950X보다 1080p에서 13% 더 빨랐고, 여기서는 11%로 줄인 아주 작은 변화만을 보고 있다.

 

마진은 1440p, 4K에서 완전히 없어진다.

 

 

 

Ryzen 9 3950X의 Horizon Zero Dawn 1080p에서 CPU 병목 현상이 심해 10900K의 PCIe 대역폭을 줄이면 성능이 13% 향상되는 반면 최대 x16 대역폭에서는 19% 빨라졌다.

 

1440p와 4K에서 동일한 성능을 보고 있다.

 

 

 

레지던트 이블 3의 결과는 여기서 변하지 않는다.

 

왜냐하면 게임은 PCIe 3.0 x18 대역폭의 성능 저하를 볼 수 없고 3950X 또는 10900K를 사용하는 것과 동일한 수준의 성능을 볼 수 있기 때문이다.

 

 

 

둠 이터널 결과는 흥미롭다. 적어도 1080p 데이터는 그렇다.

 

PCIe 대역폭에 제한되지 않은 10900K는 RTX 3080을 사용하는 1080p에서 3950X보다 6% 더 빠르지만, 보조 PCIe 장치를 설치하면 10% 더 느려져 AMD가 승리하는 것을 이전에 본 적이 있다.성능은 1440p, 4K로 이전과 동일하다.

 

 

 

결론

 

버전	날짜		인코딩	데이터 전송률	대역폭
	발표	적용			1레인 (×1)	2레인 (×2)	4레인 (×4)	8레인 (×8)	16레인 (×16)
1.0~1.1	2003년	2004년	8b/10b	2.5 GT/s	250 MB/s	500 MB/s	1 GB/s	2 GB/s	4 GB/s
2.0~2.1	2007년 1월	2007년 8월	8b/10b	5 GT/s	500 MB/s	1 GB/s	2 GB/s	4 GB/s	8 GB/s
3.0~3.1	2010년 11월	2012년 1월	128b/130b	8 GT/s	984.6 MB/s	1.97 GB/s	3.94 GB/s	7.88 GB/s	15.75 GB/s
4.0	2017년 6월	2018년	128b/130b	16 GT/s	1.969 GB/s	3.94 GB/s	7.88 GB/s	15.75 GB/s	31.51 GB/s
5.0	2019년 5월	2020년	128b/130b	32 GT/s	3.938 GB/s	7.88 GB/s	15.75 GB/s	31.51 GB/s	63 GB/s
6.0	2021년 예정	미정	128b/130b	64 GT/s	8 GB/s	16 GB/s	32 GB/s	64 GB/s	128 GB/s

 

간단히 말해, 현재 PCIe 4.0은 RTX 3080으로 성능을 향상시키는데 거의 도움이 되지 않는다. 미래의 게임과 함께 바뀔 수도 있지만, 현재로서는 그것은 문제가 되지 않는다.

 

보조 PCIe x16 슬롯을 사용할 때 실행한 데이터는 흥미롭다. 비록 일부 사용자만 그렇게 할 수 있다 하더라도, 궁극적으로 AMD 팬들이 포럼이나 Reddit에서 초 중요한 논쟁을 이길 수 있는 무기로 사용할 수 있는 것은 아니다. 이것은 대부분의 사람들이 사용하는 구성이 아니며 성능 저하는 그다지 눈에 띄지 않는다.

 

다른 관점에서 보면, AMD 팬들은 양쪽 다 가질 수 없다. 선호하는 하드웨어 브랜드를 선호하는 경우 한 자릿수 이윤은 중요하지 않다.

심지어 우리가 321 fps 대 357 fps에 대해 이야기하고 있는 것처럼, 둠 이터널에서 즐긴 3950X에서 11%가 1080p로 11%가 승리한 것이 얼마나 관련이 있는지는 의문이다.

 

PC에서 제공하는 확장 옵션을 최대한 활용하려면 대역폭 병목 현상을 방지하기 위해 PCI Express 4.0을 지원하는 플랫폼을 사용하는 것이 가장 좋다.

또한 PCIe 4.0은 몇 달 전에 확인했듯이 최신 및 최고의 SSD가 놀라운 물리적 속도를 달성할 수 있도록 하며, 이러한 드라이브의 2세대는 연말까지 출시될 예정이다.