Dossier : PCIe x16 vs x8. Quel impact sur les performances ? , page 2

PCI-E a subi de multiples révisions depuis sa création ; actuellement, les nouvelles cartes mères utilisent généralement la version 3 de la norme, la version 4 plus rapide devenant de plus en plus courante et la version 5 devrait arriver en 2019. Mais les différentes révisions utilisent toutes les mêmes connexions physiques, et ces connexions peuvent être disponibles en quatre tailles : x1, x4, x8 et x16. (Les ports x32 existent, mais sont extrêmement rares et ne sont généralement pas visibles sur le matériel grand public.)
Au début nous avions la norme PCI. Puis au début des années 2000, le PCI-E, ou PCIe, E pour Express, est venu le remplacer. Le PCI fonctionnait avec un seul Bus de 32 Bits de manière bidirectionnel et alterné. Tous les composants utilisaient donc le même Bus.
Le PCIe utilise plusieurs lignes bidirectionnelles fonctionnant en série. Les composants/dispositifs auront donc chacun leur Bus. C’est comme comparer la circulation d’une seule route avec une autoroute.

Avec le temps, PCIe a pas mal évolué de la version 1 jusqu’à la version 5 qui est apparu récemment avec les processeurs Intel Alder-Lake de 12ième génération. Mais à cette heure aucune carte graphique ni aucun SSD capable de l’exploiter n’est encore apparu sur le marché, même les cartes graphiques Nvidia de la série 4000 et les AMD de la série 7000 sont toujours en PCIe Gen 4.0.
A chaque version la vitesse de la bande passante sur une seule voie a été doublée. Il est tout à fait possible de voir des slots de 2 voire 3 versions différentes sur une carte mère.

Les slots PCIe peuvent avoir plusieurs tailles en fonction du nombre de lignes qu’ils exploitent. Il y a les ports PCIe x1, x4, x8 et x16 pour les plus courant. Notons qu’il existe des port x32 dans l’univers professionnel, mais ça reste très rare.
Il existe aussi les ports M2 qui exploitent les ligne PCIe pour y brancher les SSD NVME. Ils exploitent 4 lignes et sont donc en x4.

Donc, pour connaitre la bande passante pour chacun de ces slots, il suffit de connaitre la bande passante qu’offre chaque version pour une ligne, puis de la multiplier par le nombre de lignes. Cela donne en Mo/s :

On remarque que la bande passante d’une version en x16 est égale à la bande passante de la version supérieure en x8. Comme on le disait dans l’introduction : Le PCIe 3.0 x16 équivaut au PCIe 4.0 x8.

Pour nos tests d’aujourd’hui, étant donné que la norme PCIe 5.0 n’est pas encore exploitée, nous ferons tous nos tests sur des ports PCIe 4.0. Pour résumer, nous allons comparer les écarts de performance d’une carte graphique entre un fonctionnement en PCIe 4.0 x8 et un PCIe 4.0 x16. C’est-à-dire entre une bande passante maximale théorique de 15752 Mo/s et une bande passante de 31504 Mo/s maximale théorique. En théorie donc, les FPS devraient être divisés par 2. Mais on se doute que ce ne sera pas aussi simple. Il faudrait déjà savoir si la carte atteint le point de saturation du x8 et des 15752 Mo/s.
Nous allons également en profiter pour nous demander si les écarts de performances avec une carte graphique modeste, la 6600 XT dans notre cas, seront identiques avec une carte graphique plus haut de gamme comme la 3080 Ti. Régulièrement nous voyons des gens supposer que les écarts seront plus importants avec la 3080 Ti. C’est l’occasion de le vérifier. Ces cartes sont des cartes mono-GPU. C’est-à-dire qu’elles n’ont qu’une seule puce graphique.