[User Test] PCIe 2.0 vs. PCIe 1.1 mit 4850 512MB und 4870 1GB

Einleitung

Eine Frage die sehr oft auftaucht. Ist PCIe 1.1 zu langsam für aktuelle Karten? Gibt es Performance Einbußen? Und wenn ja, bei welchen Spielen oder Einstellungen? Da ich selbst kürzlich mal wieder in so einem Gespräch verwickelt war, wollte ich einfach mal schauen was an diesem Thema wirklich dran ist.
Zuerst galt es die passenden Spiele aus zu suchen und die Wahl war recht schwer da die Auswahl groß war. Klar war Crysis und Far Cry 2, ersteres wegen der extremen Grafiklimitierung und letzteres da es ebenfalls ein sehr Grafiklimitierendes Spiel ist mit einem sehr guten integriertem Benchmark welcher mir viel zeit erspart. Der nächste Gedanke war Fallout 3 mit HD Patch, jedoch entschied ich mich am Ende dagegen. Viele nutzen diesen Patch nicht oder finden, wie ich selbst, keine Gefallen daran. Außerdem sind schon mehrere Benchmarks über die PCIe Anbindung mit dem HD Patch gefertigt worden. Daher eher die Frage, wie sieht es ohne diesen Patch aus?
Zu guter letzt war ich erst überfragt und schwankte zwischen Battlefield Pacific, Gothic 3 und einigen anderen. Die Wahl viel am Ende dann doch auf H.A.W.X. Einmal weil es unter DX10.1 ebenfalls sehr Grafiklimitiert ist, weil es bei vielen Anklang gefunden hat, ebenfalls einen integrierten Benchmark hat das sehr gut ist und weil man sehr wenige Tests dazu im Netz findet.


Testsystem

Klar war das mein X4 810 mit dem Asrock 780GXH 128 als Testsystem herhalten musste da mein Abit IP-35 mit dessen P35 Chipsatz kein PCIe 2.0 bot. Leider musste ich feststellen das man bei diesem Asrock Board den PCIe Takt manuell nicht im Bios ändern kann, was beinahe den Test zum scheitern verurteilte. Der Grund liegt nahe, um die Bandbreite von PCIe 1.1 zu simulieren musste der PCIe 2.0 Steckplatz auf 8 Lanes gedrosselt werden. Da Softwareseitig nichts zu machen war, fragte ich hier im Forum nach und unser Mitglied SPINA machte einen konstruktiven Vorschlag. Einfach die Anschlüsse auf der Grafikkarte abkleben um eine PCIe 8x Karte zu simulieren. Dazu musste ich die letzten 33 Kontakte auf beiden Grafikkarten mit Tesafilm abkleben was wunderbar funktioniert hat. So konnte der Test von statten gehen.
Ich entscheid mich auch zwei Grafikkarten zu testen. Einmal die 4850 mit 512MB V-Ram um eine Mittelklasse Grafikkarte zu haben und die 4870 mit 1GB um eine Oberklasse Karte zu testen die eigentlich über genügend V-Ram verfügen sollte um nicht über den PCIe Steckplatz auslagern zu müssen.

Ursprünglich wollte ich die CPU auf 3,1Ghz übertakten um eine CPU Limitierung auszuschließen, was ich auch per AMD Overdrive getan hatte. Leider vergaß ich Schussel den Hacken bei Overdrive zu setzen damit die Settings beim Neustart auch gesetzt werden, so das ich erst mitten im Benchmarken merkte das die CPU doch nur mit 2,6Ghz lief.

CPU: X4 810 2,6Ghz
Ram: 6GB DDR2-800
Board: Asrock 780GXH 128MB
Grafikkarte 1: 4850 512MB
Grafikkarte 2: 4870 1GB
Treiber: 9.4


Test

Far Cry 2

Einstellungen: 1680x1050 16xAF Details auf Max

4850 512MB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max/Min - 51/98/30
2xAA - Ave/Max/Min - 46/83/23
4xAA - Ave/Max/Min - 40/71/16
8XAA - Ave/Max/Min - 21/32/8

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max/Min - 51/102/30
2xAA - Ave/Max/Min - 47/83/24
4xAA - Ave/Max/Min - 41/74/17
8xAA - Ave/Max/Min - 24/38/8


4870 1GB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max/Min - 55/106/31
2xAA - Ave/Max/Min - 52/101/30
4xAA - Ave/Max/Min - 51/93/22
8xAA - Ave/Max/Min - 38/66/14

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max/Min - 55/111/32
2xAA - Ave/Max/Min - 52/105/30
4xAA - Ave/Max/Min - 50/92/25
8xAA - Ave/Max/Min - 38/77/14

Relevante Unterschiede zwischen PCIe 1.1 und 2.0 lassen sich hier nicht finden. Lediglich bei der Einstellung mit 8xAA bricht die 4850 unter PCIe 1.1 leicht stärker ein, bei der 4870 zeigt sich lediglich eine leicht höhere Max FPS Rate. Grundlegend nutzt das aber keinem etwas. Die 4850 ist grundlegend zu schwach für 8xAA in 1680x1050 bei Far Cry 2, da nützt der Vorsprung bei PCIe 2.0 mit 14% bei der durchschnittlichen FPS Rate nichts. Die Max FPS bei der 4870 sind ebenso uninteressant, da die durchschnittliche FPS Rate und vor allem die Minimale FPS Rate wichtiger sind und hier quasi gleich bleiben.


H.A.W.X.

Einstellungen: 1680x1050 16xAF Details auf Max unter DX 10.1

4850 512MB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max - 26/108
2xAA - Ave/Max - 24/99
4xAA - Ave/Max - 23/97
8xAA - Ave/Max - 16/77

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max - 26/108
2xAA - Ave/Max - 24/98
4xAA - Ave/Max - 23/97
8xAA - Ave/Max - 19/99


4870 1GB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max - 32/100
2xAA - Ave/Max - 31/101
4xAA - Ave/Max - 29/96
8xAA - Ave/Max - 28/98

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max - 32/102
2xAA - Ave/Max - 31/103
4xAA - Ave/Max - 30/98
8xAA - Ave/Max - 28/101

Die Max FPS Werte schwanken wieder und wieder. Egal mit welcher der beiden Karte und egal wie oft ich den Test fahren lasse, der Bereich in dem es schwankt liegt etwa bei 96 bis 110. Ausgenommen bei der 4850 mit 8xAA unter PCIe 1.1, hier bricht die Max FPS Rate reproduzierbar ein.
Insgesamt gibt es auch hier keine Nennenswerte Unterschiede zwischen PCIe 1.1 und 2.0. Einzige Ausnahme, eben die 4850 512MB bei 8xAA. Hier bricht die durchschnittliche Fps Rate um fast satte 16% ein. Die Maximale Fps Rate gar um ca. 23%. Hier scheint der Karte dann doch der V-Ram bei H.A.W.X. aus zu gehen und die Karte muss auslagern. Die 4870 ist hier dank ihres 1GB großen V-Rams nicht betroffen.


Crysis

Einstellungen: 1680x1050 16xAF Details auf Hoch unter DX 10

4850 512MB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max/Min - 29/32/14
2xAA - Ave/Max/Min - 25/29/13
4xAA - Ave/Max/Min - 19/25/10

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max/Min - 29/32/19
2xAA - Ave/Max/Min - 25/28/13
4xAA - Ave/Max/Min - 20/26/10

4870 1GB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max/Min - 36/43/21
2xAA - Ave/Max/Min - 33/40/17
4xAA - Ave/Max/Min - 32/38/13

4870 1GB

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max/Min - 36/45/21
2xAA - Ave/Max/Min - 33/40/17
4xAA - Ave/Max/Min - 32/38/14

Auch hier spielt es keine Rolle ob man einen PCIe 1.1 oder PCIe 2.0 Steckplatz besitzt. Crysis ist klar GPU limitiert und kümmert sich wenig um die Speicherbandbreite, obwohl der V-Ram mit bis zu 1GB belastet wird. Gut zu sehen ist dies an der 4850 512MB die klar auslagern muss, PCIe 2.0 hier aber nur ohne AA bei den Minimalen FPS etwas bringt, dann aber auch gleich um ca. 35%. Es ist sogar subjektiv spürbar da man diesen starken Fps Einbruch sichtbar mit bekommt. Dieser Einbruch ist aber einmalig und nicht wirklich tragisch. Bei der 4870 1GB spielt es überhaupt keine Rolle. Der winzige Unterschied von 1 Fps (reproduzierbar) bei 4xAA könnte man auch unter Messungenauigkeit werten.


Fallout 3

Einstellungen: 1680x1050 16xAF Details auf Max

4850 512MB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max/Min - 48/62/18
2xAA - Ave/Max/Min - 44/58/17
4xAA - Ave/Max/Min - 33/48/15
8xAA - Ave/Max/Min - 28/47/6

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max/Min - 51/62/21
2xAA - Ave/Max/Min - 46/60/17
4xAA - Ave/Max/Min - 38/48/16
8xAA - Ave/Max/Min - 34/46/7

4870 1GB

PCIe 1.1

0xAA - Ave/Max/Min - 50/63/20
2xAA - Ave/Max/Min - 50/63/20
4xAA - Ave/Max/Min - 49/63/20
8xAA - Ave/Max/Min - 49/62/19

PCIe 2.0

0xAA - Ave/Max/Min - 51/62/20
2xAA - Ave/Max/Min - 51/63/20
4xAA - Ave/Max/Min - 51/62/20
8xAA - Ave/Max/Min - 50/62/19

Um es vorweg zu nehmen. Die sehr niedrigen Minimalen FPS kamen dadurch zustande das ich im Ingame Benchmark am Ende eine heftige Fahrzeug Explosion erwirkt hatte. Ansonsten gilt das die durchschnittliche FPS nahezu durchweg relativ konstant bleibt.
Während die 4870 1GB hier durchweg klar am CPU Limit hängt und sich durch nichts beeindrucken lässt, ist hier das erste mal zu sehen das PCIe 2.0 auch ohne HD Patch durchweg Vorteile hat. Mit 8XAA ist der Unterschied bei den durchschnittlichen Fps stolze 21% zu Gunsten von PCie 2.0. Ohne AA ist die Minimale Fps Rate 16% besser bei PCIe 2.0.
Trivial war die Tatsache das bei der 4850 unter PCIe 1.1 ab 4xAA eine Art von Gummieffekt auftrat. Stellenweise ruckelte es nicht, sondern die Szene wurde einfach langsamer und zog sich dahin für ca. 1-2 Sekunden. Unter PCIe 2.0 trat dieser Effekt nicht auf.


Abseits der Tests
Neben den reinen Tests probierte ich einige Dinge aus die man schlecht messen kann da die Ergebnisse jedesmal unterschiedlich ausfallen würden. Daher keine Zahlen sondern nur ein Bericht.
Man sagt das nach langem spielen der V-Ram voll läuft, besonders bei nVidia Karten. Da ich leider keine Laune mehr hatte eine 8800GT zu verbauen und das zu überprüfen (ich hatte nach fast 12 Stunden testen echt genug). Also spielte ich Crysis und Fallout jeweils ca. 1-2 Stunden am Stück um zu sehen ob es hier Unterschiede gibt zwischen PCIe 1.1 und PCIe 2.0. Da wie gesagt hier immer unterschiedliche Spielszenen auftreten die man nicht repräsentativ wiederholen kann, werde ich jetzt schlicht und ergreifend sagen, es existiert kein Unterschied. Auch wenn der V-Ram voll läuft, PCIe 2.0 bringt keinen Vorteil. Wenn es mit PCIe 1.1 ruckelt, ruckelt es auch mit PCIe 2.0.


Fazit
Am Ende kann man ziemlich klar sagen, man benötigt PCIe 2.0 nicht zwingend. Zwar sind 4 Spiele nicht das Spiegelbild aller Spiele, jedoch sieht man hier schon das die Vorteile Minimal bis kaum vorhanden sind. Lediglich Fallout scheint hier den V-Ram arg zu belasten und das schon ohne den HD Patch. Schaltet man AA ein, wird der Unterschied zwischen PCIe 1.1 und PCIe 2.0 deutlich sichtbar. Eine 1GB Version der 4850 sollte hier allerdings ein klar anderes Bild zeigen. Insgesamt sollte man sich dadurch aber nicht beirren lassen. Immerhin gilt Fallout bei PCIe Tests als vorzeige Spiel und stellt keineswegs die Regel dar.
1GB Karten interessiert es herzlich wenig ob PCIe 1.1 oder 2.0, unter 1680x1050 sind Spiele scheinbar noch nicht so weit als das sie deutlich mehr als 1GB V-Ram benötigen wodurch eben nicht ausgelagert werden muss.
Wer also am überlegen ist ob er Leistung verliert wenn er eine neue Karte auf einem alten PCIe 1.1 Board betreibt, dem kann man klar sagen "Kaum bis gar nicht".

Anzumerken ist aber, wer CrossFire betreiben möchte, sollte hier klar zu einem PCIe 2.0 Board greifen bei dem beide Steckplätze mit 16 Lanes angebunden sind. Hier müssen die Karten stetig über den PCIe Port kommunizieren und ziehen Vorteile aus jedem Quäntchen Bandbreite.

Danke für diesen tollen Test.
Toll geschrieben. Sehr Zeitaufwändig.

Ja, Zeitaufwendig war er. Immerhin sind es 60 Testdurchläufe geworden Ich hätte gerne noch mehr getestet, aber ich konnte einfach nicht mehr. Und meine Freundin wollte auch wieder an ihren Rechner BF2142 und Fallout 3 haben sie gefesselt.

Insgesamt bin ich aber ein wenig überrascht, ich hate mir dann doch ein hauch mehr Unterschiede erhofft. Aber das es eigentlich nur bei Fallout zu nennenswerten Unterschiden kommt hatte ich nicht erwartet. Zumal dann noch ohne HD Patch der ja eigentlich erst das Spiel V-Ram fressend machen sollte.

Schöner Test - nur leider immer mit alten Treibern. Kannst du das nochmal mit dem Cat. 9.5 wiederholen?

Stechpalme schrieb:

Anzumerken ist aber, wer CrossFire betreiben möchte, sollte hier klar zu einem PCIe 2.0 Board greifen bei dem beide Steckplätze mit 16 Lanes angebunden sind. Hier müssen die Karten stetig über den PCIe Port kommunizieren und ziehen Vorteile aus jedem Quäntchen Bandbreite.

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Meinst das macht wirklich soviel aus bei CF? Hab mir vor ein paar Tagen eine 790FX Platine mit 2 vollwertigen PCIe 2.0 16x Slots bestellt, dazu noch eine zweite Radeon 4670er, welche dann als "CF-Test Rechner" herhalten sollen. Wenn mich die Lösung überzeugt (man hört ja immer wieder von Microrucklern und Treiberproblemen) beabsichtige ich da etwas leistungsstärkere Karten in Zukunft zu verwenden.
Wie ich aber in einem anderen thread hier im Forum gelesen habe, sollen die Unterschiede zwischen Crossfire (PCIe 2.0 8 Lanes <>16 lanes) da nicht so groß ausfallen - und das wäre ja in etwa das gleiche wie 16 Lanes PCIe 1.0 <> 16 Lanes PCIe 2.0
Jedenfalls hab ich mir ein 790FX Board nicht bestellt, weil meine vorhanden Platine nur 2x 8 lanes anbietet, sondern wegen dem Platzproblem bei einer µATX Platine und weil ich mal wieder ein neues Mobo testen wollte...

Grüße!

starled schrieb:

Schöner Test - nur leider immer mit alten Treibern. Kannst du das nochmal mit dem Cat. 9.5 wiederholen?

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Zu CF... ich will mich eigentlich dazu nicht 100%ig äußern da ich mit CF eigentlich so gut wie keine Erfahrung habe und es grundlegend vermeide nachdem ich mir ein paar CF Systeme angesehen habe.
Inwieweit der Unterschied zwischen 2x 8xPCIe 2.0 und 2x 16xPCIe 2.0 ausfällt kann ich einfach nicht sagen. Diese Aussage war ein wenig pauschal und nicht diret überlegt getroffen, muss ich eingestehen. Ich kenne nur wenige Benchmarks die diesen Fall vergleichen.
Ich persönlich denke aber, das ist aber rein spekulativ gesagt, das bei sehr hochwertigen Karten und hohen Auflösungen wie sonstige einstellungen hier jedes Quentchen Bandbreite benötigt wird.
Bei z.B. 2x 4770 kann ich mir nicht vorstellen das hier extrem viel Bandbreite benötigt wird da vorher die GPUs schlapp machen bevor es zu einem Bandbreitenproblem kommt.

Wirklich ein sehr ausführlicher und informativer Test. Dafür gibts auch von mir ein "Danke".
Das Ergebnis überrascht mich allerdings überhaupt nicht, denn genau das hatte ich schon damals als PCIe 2.0 neu war ab und zu mal geschrieben, dass unter normalen Umständen kein nennenswerter unterschied zu erwarten ist. Indeffekt das gleiche wie bei AGP 4x vs AGP 8x, man kann einen unterschied messen, aber echte, spürbare Unterschiede gabs nicht.

Ich hatte zumindest bei Far Cry 2 einen kleinen Unterschied erhofft, mehr bei der 4850 als bei der 4870. Ich hätte so mit 3-5% gerechnet bei höherem AA. Aber das sich generell fast nichts tut
Mich überrascht eher das Ergebniss von Fallout. Ich hätte nicht gedacht das ohne HD Patch hier PCIe 2.0 wirklich etwas bringen könnte.

Stechpalme schrieb:

Zu CF... ich will mich eigentlich dazu nicht 100%ig äußern da ich mit CF eigentlich so gut wie keine Erfahrung habe und es grundlegend vermeide nachdem ich mir ein paar CF Systeme angesehen habe..

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Also bzgl. Spieleleistung halte ich es da nach dem Motto: Notfalls muss eine Einzelkarte die gewünschte Performance bieten> CF dann als "Turbo" mit im Idealfall Leistungsverdopplung.... Meine Ansprüche -bzgl 3D Gaming" - sind da erst mal betont niedrig...

Bei z.B. 2x 4770 kann ich mir nicht vorstellen das hier extrem viel Bandbreite benötigt wird da vorher die GPUs schlapp machen bevor es zu einem Bandbreitenproblem kommt.

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An diese Kombination hatte ich mittelfristig auch gedacht. Um aussagekräftige Bandbreiten Limitierungen bei CF aufzuzeigen bräuchte man mal jemand mit 2 radeon 4890 oder 2x GXF 285. oder eben 2 Garfikkarten ohne extra Crossfirekabel..Dann muss der ganze Datenverkehr ja über den PCie Bus ablaufen..

Wie auch immer - es ist jedenfalls interessant zu sehen, daß die Unterschiede bei PCIe vergleichsweise gering ausfallen. Danke für den Test..

Grüße!

@starled

Ich würde gerne mal einen Vergleich zwischen 2x 8Lanes PCIe 2.0 und 2x 16Lanes PCIe2.0 sehen in Verbindung mit folgenden Kompinationen:

2x 4770
2x 4870 1GB oder 4890
2x 9800GTX+/250GTS
2x 260GTX oder 275GTX

wie auch mit 2x X2 4870 oder 2x GTX295. Das wäre sicherlich für einige High End User udn CF/SLI Fans interessant.

Ich persönlich halte nichts von SLI und CF da ich höchst empfindlich bei diesem Microrucklern bin. Die fallen mir selbst bei 40Fps sehr oft auf. Allerdings sehe ich einen CRT Monitor mit 85Hz flimmern. Wie gesagt, bin da extrem empfindlich.
Verstehe uach bis heute nicht warum man das SLI von 3Dfx nicht übernommen hat. Sollte ja nicht so schwierig sein. Das hat wenigstens fast 1:1 skaliert und Micoruckler waren passe.

Ich hatte kurzfristig an eine 2. 4870 gedacht, nur scheue ich die Folgekosten. Wenn ich mir 2 4870 einbaue, sollten es 2 1GB Modelle sein, dann wäre ein neues NT fällig, weil mit Adaptern die Stromversorgung zu bewerkstelligen gefällt mir nicht, also müßte es eines sein mit 4 PCIe Anschlüssen und ein neuer, größerer Monitor bei dem CF erst Sinn machen würde wäre dann auch fällig. Obwohl als Stalker damals rauskam, habe ich auch eine zweite 7900GT zu der vorhandenen eingebaut und war von dem Leistungsplus überascht.

Naja, aber CF eher nicht , oder *hmmm*

hier stellt sich mir die frage, wie sich pci-e 1.1 8x gegenüber pci-e 2.0 4x verhält. eigentlich dürfte sich an den werten ja kein unterschied zeigen, da pci-e 2.0 theoretisch eine doppelt so hohe bandbreite aufweist.

hat da schon einer erfahrungen gemacht?