游戏硬件实验室：PCIe3.0主板带宽能满足PCIe4.0的RTX 30系显卡吗？ _ 游民星空 GamerSky.com

随着Intel第11代桌面酷睿处理器的发布，宣告了PCIe3.0时代即将结束，整个PC硬件市场即将全面迎来PCIe4.0时代。

PCI-Express，全称Peripheral Component Interconnect Express，是由Intel在2021年提出的一种用于替代旧的PCI、PCI-X和AGP总线标准的高速串行计算机扩展总线标准，最初的名称为"3GIO"，被PCI-SIG认证后才改名为PCI-Express，简称PCIe，而PCIe4.0即第四代PCIe总线技术。

和PCIe3.0 X16相比，PCIe4.0 X16的双向带宽达到了32GB/S，是PCIe3.0的2倍，数据传输速度更快，而且可以完美兼容PCIe3.0设备，方便用户逐步进行硬件升级，更大的带宽能够连接更多的设备，1条顶过去2条，而且不用担心连接设备过多导致性能下降。

在2019年AMD首次推出支持PCIe4.0的锐龙处理器时，Intel曾多次公开表示，受限于硬件性能，PCIe3.0完全能够满足需求，还用不上PCIe4.0，但随着NVIDIA发布了RTX 30系列显卡之后，Intel也终于按捺不住，推出了支持PCIe4.0的11代酷睿处理器和500系列主板，这是否意味着对于目前的RTX 30系列显卡而言，PCIe3.0已经不够用了，想要充分发挥出RTX 30系列显卡的性能需要更大的带宽吗?

带着这样的疑问，小编选择了一套Intel第11代酷睿平台和当前性能最强的NVIDIA GeForce RTX 3090/3080显卡，来为大家揭开谜题。

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• 第1页：PCIe4.0VsPCIe3.0
• 第2页：Resizable BAR技术解析
• 第3页：测试平台介绍
• 第4页：定位在魔龙之上 微星超龙显卡简介
• 第5页：微星RTX 3090超龙拆解
• 第6页：微星RTX 3080超龙拆解
• 第7页：PCIe3.0与4.0基准跑分对比（一）
• 第8页：PCIe3.0与4.0基准跑分对比（二）
• 第9页：游戏帧率实测对比

NVIDIA在前几个月通过更新驱动的形式正式支持了一项名为Resizable BAR的新技术，并表示该技术可以在部分游戏中提升5%-10%左右的性能，只需要用户的主板支持并且BIOS更新到最新即可打开此功能。

在传统基于Windows的PC系统中，CPU处理器一次只能同时访问GPU的一部分显存（VRAM）并非整个显存，这限制了性能的发挥。PCIExpress技术的Base Address Register基址寄存器可以定义映射多少个离散的GPU内存空间，一般来说，处理器只能访问显存的一小部分，通常仅限于256MB大小的映射内存，这个大小放在今天是远远不够用的，由于数据传输效率较低，CPU与GPU的性能并没有完全发挥出来，始终是被稍微限制住的。

而随着PCIe4.0技术在各家主板上的逐渐普及，Resizable BAR就可以可以凭借PCIe 4.0的高速带宽扩展数据通道，一次访问所有的内存，大大提升了数据传输效率，消除了之前的传输瓶颈以提升性能。

如何顺利开启Resizable BAR，需要哪些条件？

现在用户想打开Resizable BAR技术首先需要将主板和显卡的BIOS更新到最新，如果您的主板支持了这项技术，通常都会在官网的BIOS信息中有所说明。甚至PCIe3.0的Intel 400、300系列主板亦可通过更新BIOS获得这项功能，不过Resizable BAR技术是基于PCIe4.0开发，在3.0传输下有多少效果尚不明确。

主板的BIOS在品牌官网根据产品导航很容易就能找到，而显卡的BIOS更新会麻烦一些，尤其是对新手来说

显卡分为公版与非公版，非公版又有多个品牌，它们的BIOS并不通用，也绝不建议一般玩家强刷非本产品的BIOS。

公版用户可以在NVIDIA官网下载到专用软件“NVIDIA Resizable BAR Firmware Update Tool”来识别显卡并更新BIOS，而非公版用户则最好通过品牌商的BIOS升级程序来更新，资深显卡玩家也可以下载BIOS文件并使用nvflash手动更新。NVIDIA官网页面提供更新教程及上述程序的下载入口，还有各个品牌的更新方法：传送门点此。

比如微星显卡可使用龙盾控制中心来更新BIOS

在更新最新BIOS之后，我们玩家要手动去PCIE相关设置中找到Above 4G以及Re-BAR技术支持，并将这两项设置全部打开，保存即可。

如果你完成了上述步骤，就可以在GPU-Z软件中进行验证了。如果操作无误的话，玩家就可以在GPU-Z中看到自己的Resizable BAR Support是打开的，这样就顺利的开启Resizable BAR技术了。

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• 第6页：微星RTX 3080超龙拆解
• 第7页：PCIe3.0与4.0基准跑分对比（一）
• 第8页：PCIe3.0与4.0基准跑分对比（二）
• 第9页：游戏帧率实测对比

测试平台介绍

测试平台

测试平台我们选择了微星的MPG系列Z590 GAMING CARBON WIFI主板，搭载一颗Intel的11代Core处理器i9-11900K;内存为2根芝奇的32GB容量RGB皇家戟组成64GB双通道，内存频率为3600MHz。

微星MPG Z590 GAMING CARBON WIFI

芝奇皇家戟内存

WD_BLACK SN850 NVMe HS RGB（1TB）PCIe 4.0存储固态硬盘。

NZXT Kraken海妖Z73 360mm一体式水冷散热器

测试显卡我们选择了微星的超龙系列RTX 3090 SUPRIM X 24G和RTX 3080 SUPRIM X 10G显卡。

微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G&GeForce RTX 3080 SUPRIM X 10G显卡

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定位在魔龙之上 微星3080/3090超龙显卡简介

SUPRIM超龙系列是微星继闪电之后又推出的一个顶级非公版系列，产品市场定位高于高端定位的魔龙系列，主要面向顶级发烧友玩家。

微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G和GeForce RTX 3080 SUPRIM X 10G显卡采用了相同的外观设计，显卡整体长度约33.5cm，高约14cm，厚约6.3cm，占用3条PCIe槽位。显卡超规格的配置了3个10cm直径的刀锋6代散热风扇，导风罩中间部分覆盖了一层红铜色的合金装甲，表面经过拉丝处理，看上去非常简约但不失大气。

背面为一块全尺寸的合金背板，同样为红铜色，表面采用了拉丝工艺处理器，尾端有一个塑料材质的透光龙盾LOGO，亮机后会透射出RGB灯效。

在显卡顶部，可以看到导风罩边缘有一条RGB灯带，在"GEFPRCE RTX"的印刷字外侧还有一块银色底面的RGB灯，中间印刷着"SUPRIM"。

两款显卡都采用了3*8pin外接供电设计，能为显卡提供稳定、充足的供电条件，确保显卡能够持续高频工作。

IO接口方面同样都为3个DP、1个HDMI视频输出接口。

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微星RTX 3090超龙拆解

微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G显卡可以简单拆解成背板、PCB和散热模块三部分，可以明显看出散热模块和背板要比PCB长出一大截。

微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G显卡的GPU核心为GA102-300-A1，周围环绕着12颗镁光GDDR6X显存颗粒。

除了正面的12颗之外，PCB背面还有12颗显存，一共24颗，单颗容量1GB，总容量为24GB。

在PCB背面的上部和尾部，还镶嵌了RGB灯，可以透过背板上的透光龙盾LOGO映射出去，让显卡背面也拥有了非常酷炫的RGB灯光效果。

微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G显卡采用21相供电设计，以满足显卡高频运行的需要。

3个8pin外接供电接口都独立配置了独立的滤波模块，让供电更稳定。

合金背板的内侧还配置了两根扁平的纯铜热管，和背面的显存颗粒接触，帮助和加速显存散热。

分段式散热鳍片设计，利用金属框架和5根直插镀镍热管连接，在纯铜镜面底座的下方还有2根U型热管，再加上围绕镜面底座的一根U型热管，微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G显卡的热管数量就多达8根。

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微星RTX 3080超龙拆解

虽然两款显卡采用了相同的设计方案，但在一些细节上还是有差异的。

微星GeForce RTX 3080 SUPRIM X 10G显卡的GPU核心为GA102-200-KD-A1，周围有10颗镁光的GDDR6X显存颗粒。

同样是单颗容量为1GB的镁光GDDR6X显存，一共10颗，显存总容量为10GB。

20相供电设计，能够满足显卡高频运行的需求。

外接供电接口同样配置了独立的滤波电容，让供电更稳定。

同样的全尺寸合金背板，不过因为PCB背面没有了显存颗粒，所以背板上也没有配置额外的热管。

而散热模块部分则和RTX 3090超龙完全一致，同样为分段式鳍片和8热管设计，为显卡提供了高效散热能力。

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PCIe3.0与4.0基准跑分对比（一）

微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G显卡GPU-Z信息(左：PCIe4.0;右：PCIe3.0)

微星GeForce RTX 3090 SUPRIM X 24G显卡采用双BIOS设计，本次测试过程中我们将全部采用"GAMING"模式，核心频率为1395/1860MHz。

此外，注意上图GPU-Z显示的状态，本次测试中无论PCIe3.0还是4.0，Resizable BAR功能都为开启状态。

首先式PCIe功能测试，可以明显看出PCIe4.0的带宽是PCIe3.0的一倍。

3DMark Fire Strike Ultra

3DMark Time Spy Extreme

在2项显卡的4K分辨率基准性能测试中，并没有体现出PCIe4.0和PCIe3.0的差异。

3DMark Port Royal

PCMark10 Extended

但在光追性能和平台整体性能测试中，PCIe4.0的成绩要比PCIe3.0略好一些，由此可以猜测，对于RTX 3090显卡而言，PCIe3.0的带宽确实有些不够用了，尤其是在需要大量渲染、计算数据的光追模式下，PCIe4.0更能发挥RTX 3090的性能。

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PCIe3.0与4.0基准跑分对比（二）

微星GeForce RTX 3080 SUPRIM X 10G显卡GPU-Z信息(左：PCIe4.0;右：PCIe3.0)

微星GeForce RTX 3080 SUPRIM X 10G显卡同样采用了双BIOS设计，其中"GAMING"模式下，核心频率为1440/1905MHz。同时我们通过上图看到了此时的Resizable BAR技术都处于开启状态，无论是PCIe3.0或4.0。

PCIe带宽测试结果显示，PCIe4.0的速度比PCIe3.0快1倍。

3DMark Fire Strike Ultra

3DMark Time Spy Extreme

3DMark Port Royal

PCMark10 Extended

但在4项基准测试中，PCIe4.0下的成绩并没有比PCIe3.0更好，排除误差因素，可以认为PCIe3.0的带宽是能够满足RTX 3080显卡的需求的，RTX 3080显卡的算力尚且用不到PCIe4.0。

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游戏帧率实测对比

本次有关PCIe3.0与4.0的效果对比选择了七款游戏大作，包括3款光追游戏与4款非光追游戏。

RTX 3090显卡非光追游戏实测

RTX 3090显卡光追游戏实测

使用RTX 3090显卡对6款游戏进行实际操作验证，可以较为明显的看出PCIe4.0下的游戏帧数全部要比PCIe3.0略高一些，这种现象验证了我们之前的猜测，PCIe3.0的带宽已经形成了瓶颈，再无法满足RTX 3090显卡的需求，我们需要速度更快的PCIe4.0才能充分发挥出RTX 3090显卡的全部性能。

RTX 3080显卡非光追游戏实测

RTX 3080显卡光追游戏实测

相比之下，RTX 3080显卡的实际游戏成绩表现差异就弱了很多，PCIe4.0和PCIe3.0之间的游戏帧数差异只有零点几帧，完全可以当作误差处理，可以认定对于RTX 3080显卡而言，PCIe3.0的带宽依然够用，尚不构成瓶颈，PCIe3.0并不会制约RTX 3080显卡的性能发挥。

光追游戏大作：《赛博朋克2077》游戏实测场景

光追游戏大作：《看门狗：军团》游戏实测场景

DLSS游戏大作：《死亡搁浅》游戏实测场景

结语：通过实际测试，我们可以很清晰的看到，对于当前性能最强的RTX 3090显卡而言，PCIe3.0的带宽已经无法满足显卡庞大的数据传输需求，PCIe带宽在一定程度上限制了RTX 3090显卡的性能发挥，如果想要完全解放RTX 3090显卡，最好是选择支持PCIe4.0的平台，例如最新的Intel第11代酷睿处理器和500系列主板产品。

而对于性能稍弱一点的RTX 3080显卡，PCIe3.0的带宽还没有跑满，仍能满足RTX 3080显卡的数据传输需求，因此玩家也不用刻意去追求更快的PCIe4.0设备，相比之下，价格更便宜、数量更多的PCIe3.0设备是更好的选择。

根据本次测试的结果，我们应该认识到，PCIe3.0已经是走到了尽头，随着显卡性能的提升，PCIe3.0已经逐渐无法满足显卡的需求，更快的PCIe4.0才满足未来DIY的需求。

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