Im Test vor 15 Jahren: PCIe x8 gegen PCIe x16 für Multi-GPU-Systeme

Mit dem verstärkten Aufkommen von Multi-GPU-Systemen stellte sich vielen Anwendern die Frage, ob die Investition in ein Mainboard mit 16 PCIe-Lanes pro Grafikkarte sich lohnte, oder ob 8 Lanes pro GPU ausreichend waren. Im Test vor 15 Jahren ging ComputerBase dieser Frage auf den Grund.

Vier Mainboards mit SLI- und CF-Unterstützung

Im Test traten insgesamt vier Mainboards an, zwei davon mit SLI- und zwei mit CrossFire-Unterstützung. Das Gigabyte GA-K8NXP-SLI auf Basis des nForce-4-SLI-Chipsatz bot jeder Grafikkarte in einem SLI-Verbund 8 PCIe-Lanes, während das Asus A8N32-SLI Deluxe dank des nForce 4 SLI x16 doppelt so viele PCIe-Lanes hatte. Auf Seiten des CrossFire-Motherboards waren im Test das Sapphire PC-A9RD480 CrossFire mit dem RD480-Chip (8 PCIe-Lanes pro Grafikkarte) und das Asus 8R32-MVP Deluxe mit RD580-Chipsatz (16 PCIe-Lanes pro Grafikkarte) vertreten.

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Unterschiedliche Umsetzungen

Die Chipsatz-Hersteller gingen unterschiedliche Wege, um die höhere Zahl an PCIe-Lanes bereitstellen zu können. So kamen Mainboards mit nForce 4 SLI x16 mit einem Zusatzchip, der an der Northbridge angebunden war, und 18 (AMD) respektive 20 (Intel) zusätzliche PCIe-Lanes bereitstellte. Auf der anderen Seite stand AMDs RD580-Chipsatz, der über eine neue Northbridge verfügte, die nativ 40 PCIe-Lanes zur Verfügung stellte.

Testergebnisse mit keinem klaren Ausgang

In den Benchmarks zeigten sich verschiedene Dinge. Wenig überraschend, machte es beim Einsatz einer einzelnen GPU keinen Unterschied, ob ein Mainboard mit zusätzlichen PCIe-Lanes verwendet wurde – bei nur einer Grafikkarte standen in jedem Fall 16 PCIe-Lanes zur Verfügung. Bei Multi-GPU-Systemen war es komplizierter, hier kam es auf den Hersteller, die Einstellungen und die Grafikkarten an. Der Unterschied belief sich bei zwei GeForce 7800 GTX in niedrigen Einstellungen auf zwischen ein und zwei Prozent, und in höherer Auflösung auf bis zu fünf Prozent zum Vorteil des Systems mit zweimal PCIe x16.

Bei ATi musste als erstes das Grafikkartenmodell in Betracht gezogen werden. Denn während die Radeon X1900 über eine Compositing-Engine und einen separaten Konnektor verfügte, um die Kommunikation zwischen den zwei Grafikkarten im CrossFire-Modus abzuwickeln, erfolgte bei der Radeon X1600 XT diese Kommunikation ausschließlich über PCIe. Dementsprechend waren die Anforderungen an die Schnittstelle andere, und die Radeon X1600 XT profitierte tendenziell stärker von zusätzlicher Bandbreite. Genau dieses Verhalten bestätigten die Benchmarks. Während die Radeon X1900 im CrossFire-Modus nur um wenige Prozent auf einem Mainboard mit RD580 zulegen konnte, gab es bei einem CrossFire-Gespann aus zwei Radeon X1600 XT bis zu 22 Prozent Leistung hinzu.

Fazit

Ein Fazit zu fällen, für wen sich ein Mainboard mit 32 PCIe-Lanes für Grafikkarten lohnte, war dementsprechend schwierig. Generell ließ sich nicht sagen, dass jeder Multi-GPU-Nutzer unbedingt auf ein solches Motherboard umsteigen sollte. Denn auch wenn der Nutzen unbestritten war, so war er dennoch vergleichsweise klein und oft konnte mit dem gleichen monetären Aufwand erheblich größere Leistungssprünge erzielt werden, wenn gezielt andere Schwachpunkte des eigenen Systems angegangen wurden.

Wer ein neues Mainboard kaufte, und daran dachte, mehrere Grafikkarten darauf einzusetzen, der war gut daran beraten, zumindest ein entsprechendes Modell mit mehr PCIe-Lanes zu erwägen. Für Besitzer von mehreren ATi-Grafikkarten ohne Compositing-Engine war der Anreiz umso höher. Das größte Problem der Multi-GPU-Gespanne, Mikroruckler, blieb aber so oder so erhalten.

Heute nutzt fast niemand mehr unter den ComputerBase-Lesern ein Multi-GPU-System, wie die große Hardware-Umfrage 2020 zum Jahreswechsel gezeigt hat.

• Ja, Nvidia SLI
  ➘ 0,7 %
  Historie: 1,6 % ➘ 0,9 % ➙ 0,9 %
• Ja, AMD Crossfire
  ➘ 0,3 %
  Historie: 0,7 % ➘ 0,5 % ➘ 0,3 %
• Nein
  ➚ 99,1 %
  Historie: 97,7 % ➚ 98,6 % ➚ 98,8 %

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In der Kategorie „Im Test vor 15 Jahren“ wirft die Redaktion seit Juli 2017 jeden Samstag einen Blick in das Test-Archiv. Die letzten 20 Artikel, die in dieser Reihe erschienen sind, führen wir nachfolgend auf:

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