PCI Express: Wie wichtig ist es wirklich, die neueste Version zu haben?

Die meisten neuen PCs nutzen die aktuellste PCIe-Version, ältere Rechner jedoch oft nicht. Aber macht sich das überhaupt bemerkbar? Und wenn ja: wie sehr?

PCIe – PCI Express - ist der übergreifende Standard, den jedes aktuelle Mainboard nutzen dürfte. Es ist abwärtskompatibel, rasend schnell und doch irgendwie verwirrend. (Bildquelle: YouTubeLinus Tech Tips) PCIe – PCI Express - ist der übergreifende Standard, den jedes aktuelle Mainboard nutzen dürfte. Es ist abwärtskompatibel, rasend schnell und doch irgendwie verwirrend. (Bildquelle: YouTube/Linus Tech Tips)

Je aktueller die PCIe-Generation der Hardware ist, desto besser. Ideal ist daher der neueste Standard PCIe Gen5. So, fertig. Oder? Theoretisch schon, aber da ist noch mehr.

So ist PCI der fünften Generation gar nicht der aktuellste Standard, PCIe 5.0 stammt noch aus dem Jahr 2019, seit 2022 gibt es bereits die finalen Spezifikationen für PCIe Gen6. Und Gen7 steht bereits vor der Tür.

Da es bislang und wohl auch in absehbarer Zeit keine Consumer-Hardware dafür gibt, ist dieser Fakt aber erst einmal weniger relevant.

Doch selbst PCIe Gen5 ist noch nicht sehr weitverbreitet. Das hat mehrere Gründe.

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Was ist PCI Express?

Vorher ein kurzer Auffrischungskurs, was PCI Express, eigentlich ist. Peripheral Component Interconnect Express macht genau das, was der Name andeutet: Damit werden Peripherie-Komponenten per Express-Leitung ans System angebunden.

Seit der ersten Version aus dem Jahre 2003 hat sich grundlegend wenig geändert: Die PCIe-Autobahn nutzt einzelne Fahrbahnen, sogenannte Lanes, die als Punkt-zu-Punkt-Verbindung von Prozessorkomponenten zu den angeschlossenen Erweiterungen ausgelegt sind.

Dabei können Mainboardhersteller diese Fahrbahnen recht flexibel verteilen: SSDs bekommen vier Spuren (beziehungsweise Lanes), USB-Erweiterungskarten kommen mit einer aus, Grafikkarten hingegen bekommen ihre eigene 16-spurige-Datenautobahn zu Prozessor und RAM. Idealerweise, mitunter sind es auch nur acht.

Bei PCIe 1.0 waren es pro Lane 0,25 GByte/s, eine 16x-Grafikkarte konnte also mit 4 GByte/s Daten übertragen. Und das gleichzeitig lesend und schreibend. Jede weitere PCIe-Generation hat die Datenrate annähernd verdoppelt, bei PCIe 3.0 waren wir also schon bei 15,5 GByte/s für eine mit 16 Lanes angebundene Grafikkarte, bei PCIe 5.0 sind es aktuell bis zu 63 GByte/s für die 16x-Karte und 3,9 GByte/s pro einzelner Lane.

Wie viel schneller ist eine RTX 5090 an PCIe 5.0 gegenüber 3.0?

Angenommen, euer Mainboard ist schon etwas älter und beherrscht nur PCIe Gen3, ihr habt aber überraschend Linus Sebastian von Linus Tech Tips auf der Straße getroffen und er hat euch eine RTX 5090 geschenkt. Cool! Aber wird die nicht massiv ausgebremst? Hey, Linus, wo ist der Rest vom System?

Wenn dieser freundliche junge Nerd eine Grafikkarte zu verschenken hätte – wäre euer PC schnell genug dafür? Und: Wird er sie vorher versehentlich fallen lassen? (Bildquelle: YouTubeLinus Tech Tips) Wenn dieser freundliche junge Nerd eine Grafikkarte zu verschenken hätte – wäre euer PC schnell genug dafür? Und: Wird er sie vorher versehentlich fallen lassen? (Bildquelle: YouTube/Linus Tech Tips)

Tatsächlich müsstet ihr euch gar nicht so große Sorgen machen: Der Performanceunterschied zwischen PCIe Gen3 und Gen5 liegt bei der Grafikkarte nur zwischen einem bis vier Prozent. Da dürfte der Prozessor des alten Systems mehr bremsen.

Ihr habt schon PCIe 4.0 im System? Glückwunsch, dann ist der Leistungsverlust sogar noch geringer als vier Prozent. Damit kann man leben und zocken.

Sonderfall: Beschnittene Grafikkarten

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Kniffliger wird es, wenn ihr eine Grafikkarte kauft, die weniger als 16 Lanes nutzt. Eine RTX 5060 beispielsweise hat nur acht Lanes zur Kommunikation, was sich bei PCIe Gen4 und Gen5 noch nicht stark auswirkt, die dann nur noch erreichbaren 8 GByte/s von PCIe Gen3 reichen aber nicht mehr aus, um Ruckler zu vermeiden, wenn Grafikdaten nachgeladen werden müssen.

Die negativen Auswirkungen zeigen sich primär, wenn der Grafikspeicher nicht ausreicht und via PCIe nachgeladen werden muss. Ausgerechnet verfügen die bei der PCIe-Anbindung beschnittenen Karten meist auch über besonders wenig Speicher.

Das ist ein Laptop von innen. Warum wir euch das zeigen? Die auf nur 8 PCIe-Lanes begrenzten Grafikchips haben meist hier ihren Ursprung. Im Mobilrechner sind solche Einschnitte sinnvoll, beim Desktop-PC verhindern sie Upgrades. (Bildquelle: YouTubeLinus Tech Tips) Das ist ein Laptop von innen. Warum wir euch das zeigen? Die auf nur 8 PCIe-Lanes begrenzten Grafikchips haben meist hier ihren Ursprung. Im Mobilrechner sind solche Einschnitte sinnvoll, beim Desktop-PC verhindern sie Upgrades. (Bildquelle: YouTube/Linus Tech Tips)

Die günstigeren Grafikkarten, die sich eigentlich zum Upgraden älterer Systeme anbieten, nutzen aus Spargründen mitunter nur PCIe 8x, also acht Datenbahnen statt derer 16 und werden so teils spürbar ausgebremst.

SSDs erreichen mit PCIe Gen5 Rekordgeschwindigkeiten

Festspeicher, wie SSDs nutzen ebenfalls PCI-Express, da die M.2-Steckplätze dieser Laufwerke auch damit angebunden sind. Üblicherweise sind es 4 PCIe-Lanes, die dafür pro Laufwerk zur Verfügung stehen.

Gen5-SSDs sind zwar recht teuer, versprechen aber gigantische Transferraten von bis zu 15 Gigabyte pro Sekunde. Cool, mehr ist besser! Naja, nicht ganz: Ihr zahlt zwar mehr und die Laufwerke brauchen mehr Strom, erzeugen also auch mehr Abwärme – die Mehrleistung bemerkt ihr im Alltag aber höchstwahrscheinlich so gut wie nie.

Das liegt auch daran, dass die maximalen Geschwindigkeiten nur beim Übertragen großer Einzeldateien erreicht werden. Verzeichnisse mit vielen kleinen Dateien übertragen auch hochgezüchtete Gen5-SSDs vergleichsweise langsam.

Unglücklicherweise besteht so ein Battlefield 6 aber nicht nur aus einer BF6.exe mit 70 Gigabyte Volumen, die einmal und dann nie wieder geladen wird.

Im Arbeits- und Gamingalltag dürften die meisten von euch daher keinen Unterschied zwischen einer brauchbaren PCIe Gen4-SSD und einem Gen5-Modell bemerken. Selbst PCIe 3.0-SSDs fühlen sich meist nicht langsamer an, da es bei SSDs auch vorwiegend um Zugriffsgeschwindigkeiten geht und nur sekundär um Transferratenrekorde.

Auch der M.2-Steckplatz für SSDs ist ein PCIe-Anschluss, meist mit 4 Lanes angebunden. Auch hier gilt: 4 Lanes der Vorgänger-PCIe-Generation sind so schnell wie zwei der aktuellen Generation. (Bildquelle: YouTubeLinus Tech Tips) Auch der M.2-Steckplatz für SSDs ist ein PCIe-Anschluss, meist mit 4 Lanes angebunden. Auch hier gilt: 4 Lanes der Vorgänger-PCIe-Generation sind so schnell wie zwei der aktuellen Generation. (Bildquelle: YouTube/Linus Tech Tips)

Fazit: Es muss nicht immer die neueste PCIe Generation sein

Ein System mit halbwegs aktuellem Prozessor, aber älterer PCIe-Plattform muss kein No-Go sein. Eine x16-Grafikkarte arbeitet sogar in einem PCIe Gen3-Steckplatz noch recht schnell.

Kniffliger wird es, wenn die Grafikkarte weniger PCIe-Lanes nutzen kann, achtet darauf unter Umständen beim Lesen entsprechender Tests. Jedenfalls, wenn ihr ein PCIe 3.0-System aufrüsten wollt, ab PCIe 4.0 macht auch das nur wenig Unterschied.

Den Vorteil von PCIe Gen5 hingegen werden nur sehr wenige von euch feststellen können: SSDs werden abseits von Benchmarks kaum flotter und Grafikkarten nicht einmal im Benchmark. Kein Wunder, dass die Hardwareindustrie davon ausgeht, dass PCIe Gen6 sich erst in Jahren in Consumer-PCs verbreiten wird. Es gibt schlicht keinen logischen Grund.

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