La domanda è semplice: quanto conta la versione del PCI Express sulle prestazioni di una scheda grafica? Nella volontà di offrirvi una risposta che sia il più chiara e precisa possibile, ho deciso di effettuare alcuni test, utili anche per capire se sia necessario, o meno, aggiornare il vostro PC, sostituendo la motherboard, per abbinarvi una scheda grafica moderna.
Perché? Perché potreste avere un PC un po’ datato, magari ancora basato su PCI Express 3.0, e questo potrebbe portare a chiedersi se l'acquisto di una RTX 5090, ad esempio, non possa essere una spesa resa inutile dalla creazione di un involontario collo di bottiglia.
Insomma: PCI E 3.0, 4.0 o 5.0? Come ci si dovrebbe regolare al netto di processore, RAM o altre componenti, concentrandoci solo sul bus PCI Express? Proviamo a scoprirlo!
PCI E 3.0, 4.0 o 5.0: quali sono le differenze tra le varie versioni?
Mettendo a confronto le differenti generazioni di PCI Express, quello che sostanzialmente cambia è la banda passante offerta per ogni singola pista e la frequenza operativa.
Il PCI Express 3.0, per singola linea, può portare un gigabyte al secondo, quindi significa che uno slot PCI Express 3.0 16x può trasferire sedici gigabyte al secondo. Con PCI Express 4.0 la banda si raddoppia, passando così da uno a due gigabyte al secondo, con la conseguenza che un connettore 16x è in grado di trasferire trentadue gigabyte di dati al secondo. Infine, con PCI Express 5.0, il raddoppio è sul dato precedente, passando da due a quattro gigabyte al secondo, e di conseguenza da trentadue a sessantaquattro gigabyte di dati trasferiti al secondo.
Al di la di questo, ovviamente, ci sono diverse modifiche che sono state implementate nel tempo, da una generazione all'altra, e che non riguardano il solo raddoppio della velocità di passaggio dei dati. Parliamo di fattori come le modalità con cui segnali trasferiscono i dati, il miglioramento complessivo della comunicazione e, ovviamente, una maggiore integrità dei dati trasferiti.
I nostri test
Come detto in apertura, per offrirvi una comprensione più chiara di come stiano le cose, ho effettuato alcuni test, utilizzando come campione alcuni videogame. Si tratta di test rapidi, anche perché non credo sia necessario effettuare chissà quali test per identificare se ci siano vere differenze in base alla versione di PCI Express.
Per cominciare, ho messo alla prova i diversi standard PCI con il recente remake di Resident Evil 4, partendo da una risoluzione Full HD. Per comodità, vi riporto anche i grafici ottenuti dalle performance intese in FPS, e dove troverete, da sinistra a destra, le colonne con le performance di PCI Express 5.0, PCI Express 4.0 e PCI Express 3.0.
Come noterete, PCI Express 5 e 4 offrono valori pressoché identici, con uno 0,6% in meno della generazione 4, rispetto alla 5. La differenza è più marcata se si guarda a PCI Express 3.0, dove l'ammanco è di circa 4-5 FPS. Va però detto che parliamo di un valore che supera i 350 FPS, quindi rimane praticamente irrilevante.
Alzando la risoluzione, e passando a 1440p, abbiamo PCI Express 5 e 4 con risultati identici, addirittura 1,01% in meno per il PCIe 5, ma è chiaramente dentro l’errore percentuale. Con PCI Express 3 l'ammanco è di 2 FPS, ma anche qui siamo comunque al di sopra dei 300 FPS.
Passando alla risoluzione 4K, qui l'impatto sulla scheda grafica è decisamente più rilevante, ma per quello che riguarda che impatta molto di più sulla scheda grafica, mostra la differenza praticamente identica. PCIe 4 e 5 sono appaiati, mentre il PCIe 3 è indietro di meno dell’1 per cento.
Non ha molto senso commentare ogni grafico, quindi ho fatto passare gli stessi test a differenti risoluzioni di Black Myth: Wukong, dove vediamo sempre che PCIe 4 e 5 mostrano gli stessi risultati e PCIe 3 rimane indietro di qualche FPS. Tengo a precisare che l’attivazione o meno del ray tracing o altre tecniche di rendering non ha alcun impatto sui numeri che state vedendo, soprattutto perché tutte le operazioni di calcolo dell’illuminazione avvengono a bordo della scheda grafica e quindi non esistono comunicazioni tramite il PCI Express.
Non cambia nulla?
Dal punto di vista tecnico, questi test hanno confermato quello che già sapevamo, cioè che tra le differenti versioni di PCI Express non cambia assolutamente nulla. Quindi se avete un PC non particolarmente aggiornato, per sfruttare le potenzialità di una nuova scheda grafica non è necessario cambiare per forza piattaforma, che probabilmente per molti consisterebbe nel sostituire motherboard, CPU e memoria RAM.
Certo, questo non significa che potete prendere una RTX 5090 e metterla su un PC di quindici anni fa. Non perché non avreste benefici, perché in realtà li avreste, a patto ovviamente di giocare a risoluzione 4K e dettagli massimi, con ray tracing o altre tecnologie attivate. Il problema è che una disparità di questo genere porterebbe comunque a un collo di bottiglia, facendo perdere parte dei vantaggi di una nuova scheda grafica.
Tuttavia, ci sono due situazioni potenziali in cui le prestazioni potrebbero risultare inferiori a quanto mostrato. La prima riguarda la riduzione delle linee PCI Express. I test sono stati effettuati su slot con connessione piena, cioè 16x, ma se dovessimo limitare la connessione a 8x, le prestazioni potrebbero cambiare. In realtà dipenderebbero molto dal gioco: in alcuni titoli potrebbe non cambiare nulla, ma in molti altri sì. Non è che possiamo ridurre arbitrariamente il numero di linee, ma può capitare di avere una scheda madre di fascia bassa di qualche anno fa che, pur avendo uno slot lungo 16x, in realtà ne usa solo 8. Conviene quindi controllare il modello della motherboard e assicurarsi di usare uno slot 16x, oppure che altre periferiche, soprattutto SSD, non stiano sottraendo linee allo slot principale. L’allocazione delle linee a livello logico è dinamica, e ciò può accadere.
La seconda condizione riguarda la saturazione della memoria della scheda grafica. Se avete una GPU con pochi gigabyte di memoria, pari o inferiori a 8, e un gioco con impostazioni che saturano questi 8 GB, allora lo slot PCI Express potrebbe diventare un problema, perché la memoria deve caricare e scaricare i dati dalla memoria interna o prelevarli dalla RAM di sistema. In questo caso la massima velocità di trasferimento del PCI Express, già limitata, potrebbe influire sulle prestazioni.
Si può verificare questa situazione? Certo, ma bisognerebbe ricreare un esperimento complesso che combini una piattaforma vecchia con PCI Express 3, una scheda grafica moderna in grado di far girare giochi molto onerosi in termini di memoria, e impostazioni che saturano la memoria GPU. È uno scenario possibile, ma non è la norma.
In sintesi
La maggior parte delle persone non dovrebbe preoccuparsi della versione del PCI Express. Molti si chiederanno se con una piattaforma PCIe 4 abbia senso passare alla 5, ma anche chi ha un PC più vecchio difficilmente si troverà a dover affrontare problemi reali legati al bus PCI Express.
Per la maggior parte degli utenti, la versione del PCIe non rappresenta un collo di bottiglia significativo e non richiede aggiornamenti della piattaforma per godere dei benefici di una scheda grafica moderna.