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

• CPU: Intel Core i7-3930K @ 3.800 MHz;
• Placa-mãe: EVGA X79 SLI;
• Memória: 16 GB RAM quad-channel G. Skill Sniper DDR3 2333;
• SSD: 256 GB Samsung 840 PRO Series;
• HD: 3 TB Seagate ST3000M001;
• Fonte: Corsair AX860i.

Placas utilizadas nos testes

• GeForce GTX 780 Ti;
• GeForce GTX 650 Ti Boost;
• EVGA GeForce GTX 760 FTW;
• Radeon R7 260X.

Conclusão

Pelo que pudemos comprovar, a geração da porta PCI Express é mais bonita no papel do que na prática. A diferença de desempenho entre os modelos é pequena ou quase nula em praticamente todos os testes realizados, sejam placas simples ou modelos mais brutos.

É claro que algumas variações pequenas devem ser desconsideradas, já que desta forma é possível entender como “empate técnico”. Um exemplo disso são os resultados apresentados nos testes com o jogo Battlefield 4, em que algumas placas apresentaram um resultado melhor com bandas menores.

Mas o que esse teste quer dizer? Isso significa que mesmo as placas de última geração ainda não precisam de uma banda de transferência tão grande quanto o que a geração 3 do PCI Express pode oferecer.

(Fonte da imagem: Reprodução/Baixaki Jogos)

Na prática, isso quer dizer que, se você tem uma placa-mãe com PCIe 2.0 (ou até mesmo PCIe 1.1), pode adquirir uma placa de vídeo moderna que ela funcionará sem problemas (claro, desde que não existam outros gargalos no sistema, como o processador). A vantagem da retrocompatibilidade dessa tecnologia é que você pode combinar equipamentos de gerações diferentes sem problemas.

Mas e se eu for comprar um computador novo? Nesse caso, escolha sempre o equipamento mais moderno — no caso, PCI Express 3.0. Com isso, você estará garantido para o futuro. Se as placas de hoje não utilizam a banda máxima disponível, as de amanhã podem utilizar. Logo, é sempre melhor estar prevenido.