Placas de vídeo: a versão e a banda do PCIe interferem no desempenho?

O PCI Express 3.0 já está há algum tempo no mercado, e as principais placas de vídeo disponíveis atualmente já são compatíveis com o sistema. As placas-mãe mais atuais também já contam com o recurso, sendo que, se o seu computador tem pelo menos um ano de idade, é possível que ele já seja compatível com a terceira geração do padrão de comunicação.

Contudo, não é todo mundo que pode trocar de computador todo ano, e muita gente ainda possui máquinas com placas-mãe compatíveis apenas com o PCI Express 2.0 e pretende trocar de placa de vídeo. Porém, isso ainda gera muitas dúvidas.

Afinal de contas, existe muita diferença da versão 2.0 para a versão 3.0, ou o que importa mesmo é o poder da placa de vídeo? Será que investir em uma placa de vídeo nova para uma placa-mãe antiga é desperdício de dinheiro? Será que uma placa de vídeo PCIe 3.0 em uma placa-mãe PCIe 2.0 vai deixar a máquina lenta? Nós decidimos colocar isso à prova e testamos os três modos. Os resultados, você verá em seguida.

O que é PCI Express?

Antes de tudo, vamos entender o que é o PCI Express, ou apenas PCIe. Esse padrão foi apresentado pela Intel em 2004 para substituir os antigos padrões PCI e AGP. Como esse tipo de slot é destinado a muitos tipos de periféricos diferentes (incluindo placas de som, vídeo e rede), ele pode variar de 1x até 32x, sendo que a versão mais simples já é até seis vezes mais rápida que a porta PCI tradicional. Já o slot PCI Express 16x consegue apresentar o dobro de desempenho de um slot AGP 8x.

O segredo do PCIe é o modo como ele lida com a transferência dos dados. Cada slot possui diversas conexões seriais (lanes). Essas conexões são justamente o número ao lado do slot. Se estamos falando de um PCI Express 1x, é porque ele utiliza apenas um desses caminhos. Ao nos referirmos a um slot PCI Express 16x, é porque esse sistema está trabalhando com 16 lanes simultaneamente.

(Fonte da imagem: Reprodução/Wikimedia)

No padrão PCIe 1.1, cada um desses caminhos é bidirecional e pode operar 2,5 GT/s (gigatransfers por segundo), ou seja, transferir até 250 MB por segundo em ambas as direções.

Já o PCI Express 2.0, que foi introduzido em 2007, recebeu um importante incremento na velocidade. Em vez de 250 MB por canal, o novo padrão é capaz de transferir até 500 MB de cada vez, ou 5 GT/s.

O padrão 3.0 chegou no final de 2010 trazendo a possibilidade de transferência de até 8 GT/s, ou seja, 1.000 MB/s, além de uma série de incrementos importantes para otimizar a transmissão dos dados entre os periféricos e a placa-mãe.

Sendo assim, pelo menos em teoria, o PCI Express geração 3 pode transferir o dobro de dados de um slot geração 2, que, por sua vez, transfere o dobro de dados da versão 1.

Para facilitar a compreensão, veja a tabela comparativa.

A banda total representa a velocidade máxima de transmissão somando-se os dois caminhos, já que o sistema é bidirecional.

Apesar disso, é importante prestar atenção em um pequeno detalhe: o slot vai transferir os dados apenas se isso for solicitado pela placa de vídeo. Ou seja, o caminho está disponível, mas será que ele vai ser utilizado? Isso é o que vamos tentar descobrir.

Um detalhe importante sobre a arquitetura PCI Express: o padrão é retrocompatível, ou seja, os periféricos desenvolvidos para uma geração anterior podem funcionar nos mais novos sem problemas, e vice-versa.

Testando os padrões de transmissão

Para a realização dos testes, nós utilizamos uma placa-mãe EVGA X79 SLI. O modelo permite que a geração do slot PCI Express seja configurada na BIOS do sistema. Para os testes, selecionamos quatro placas de vídeo: duas de categoria de entrada, uma de médio e uma de alto desempenho.

A placa-mãe foi configurada para trabalhar com as três gerações de PCI Express, mas sempre em velocidade x16. Os testes foram realizados com uma série de jogos e aplicativos específicos para benchmark. A ideia é testar o comportamento das placas em diferentes ambientes.

Importante: o objetivo do teste não é comparar as placas de vídeo, mas sim a transferência dos dados via PCI Express.

Máquina utilizada nos testes