PCIe x8 und PCIe x16 im Vergleich: Wann ein Umstieg auf ein neues System sinnvoll ist

Technischer Überblick

Als Testkandidaten für diesen Artikel mussten alte Bekannte herhalten: Auf Seiten von nVidia stellte sich das Gigabyte GA-K8NXP-SLI mit dem nForce-4-SLI-Chipsatz der Herausforderung, während das Asus A8N32-SLI Deluxe als größerer Bruder mit dem nForce 4 SLI x16 angetreten ist. Auf Seiten der ATi- und CrossFire-fähigen Chipsätzen stellte sich das Sapphire PC-A9RD480 CrossFire mit dem RD480-Chip dem Duell, während das Asus 8R32-MVP Deluxe als RD580-Kollege das große Asus-Board mit dem nForce-Chipsatz angriff.

Gehen wir nun bei den vier genannten Boards bezüglich des PCIe-Busses etwas genauer ins Detail. Das GigaByte GA-K8NXP-SLI ist der Vertreter des herkömmlichen nForce-4-Chips, welcher insgesamt 20 PCIe-Lanes zur Verfügung stellt. Dabei werden 16 den beiden Grafikkartenslots zugewiesen, während zwei weitere Lanes für PCIe-x1-Slots benutzt werden. Falls ein SLI-System auf dem GigaByte-Mainboard zum Einsatz kommt, stehen beiden Slots allerdings nicht mehr 16 logische PCIe-Lanes zur Anbindung der Grafikkarte bereit, sondern nur noch die Hälfte, sprich acht Lanes pro Grafikkarte, da nicht genügend PCIe-Lanes vorhanden sind, um beide Slots mit der Maximalkonfiguration betreiben zu können. Dadurch halbiert sich die Bandbreite des PCIe-Anschlusses sowohl in der Hin- als auch in der Rückrichtung.

Ähnlich ergeht es dem direkten Konkurrenten RD480 von ATi, welcher unter anderem auf dem Sapphire PC-A9RD480 CrossFire verbaut wird. Der Chipsatz kann 22 PCIe-Lanes ansprechen, womit bereits deutlich wird, dass keine vollwertige x16-Verbindung an beiden Grafikports möglich ist. Beide Slots werden in einem CrossFire-System mit acht Lanes angesprochen. Zwei weitere PCIe-Lanes werden bei dem Board für die Verbindung zwischen North- und Southbridge verwendet, während die restlichen vom Boardhersteller frei verteilt werden können.

Das derzeitige Flaggschiff von nVidia ist der nForce-4-SLI-x16-Chipsatz, der auf dem Asus A8N32-SLI Deluxe verweilt. Insgesamt können auf dem Board satte 38 PCIe-Lanes vom Hersteller verteilt werden, obwohl das Motherboard hauptsächlich die Funktionen des alten nForce-4-SLI-Chipsatzes benutzt. Als besonderes Schmankerl verbaut nVidia einen weiteren Chip, welcher dem Kunden zusätzliche 18 (AMD) oder 20 (Intel) PCIe-Lanes bietet. Dieser Zusatzchip hört auf den Namen „SPP“ (System Platform Processor) und wird vermutlich mit dem Hypertransport-Protokoll an die Northbridge angebunden. Dementsprechend können beide Grafikkartenslots logisch mit 16 PCIe-Lanes angesprochen werden.

Andere Wege geht ATi mit dem RD580-Chip. Das Asus 8R32-MVP Deluxe vertraut auf das neueste Stück Silizium der Kanadier, welches 40 PCIe-Lanes verwalten kann. Dies wird jedoch nicht wie bei nVidia durch einen Zusatzchip erreicht, sondern ist alles in einer einzelnen Northbridge untergebracht. Somit werden 32 Lanes für die Grafikkartenslots bei einem CrossFire-System bereitgestellt. Zusätzlich können auf einem RD580-Boards beide Grafikkarten direkt miteinander kommunizieren, was vor allem bei CrossFire-Systemen ohne die Compositing-Engine wie beispielsweise bei zwei Radeon-X1600-XT-Karten einiges an Performance bringen soll.

Um den PCIe-Bus maximal zu belasten, testen wir sowohl die Einzelkarten als auch die Dual-GPU-Systeme in der Auflösung 1600x1200 und in einem zweiten Durchlauf mit zusätzlichem 4-fachen Anti-Aliasing sowie 16-facher anisotropen Filterung. Die Dual-GPU-System müssen zusätzlich noch die speziellen SLI-AA- beziehungsweise SuperAA-Modi meistern, die für den PCIe-Bus eine hohe Belastung bedeuten.