AMDのおかげで、2019年の夏に、新しいPCI Expressハードウェア^{(PCI Express hardware)}がコンピューターに登場し、これまでになく高速なグラフィックカードとソリッドステートドライブが約束されています。PCI Express 4.0インターフェイスは、PCI Express 3.0（PCIe 3 ）の2倍の帯域幅を提供し、マザーボードに接続するすべての拡張カードに対してそれを行うことができます。これで、 PCI Express 4^{(PCI Express 4)}（PCIe 4 ）と互換性のあるグラフィックカードとSSD^(SSDs)の両方が店頭で入手できるようになりました。あなたは自問するかもしれません：ゲームをプレイするとき、 PCIe 4は毎秒より多くのフレームを提供しますか？SSDになりますかずっと速くドライブしますか？同じ質問をしたので、PCIe4とPCIe3を比較するこのパフォーマンス分析^{(performance analysis)}を行うことにしました。

PCIExpressのパフォーマンス^{(PCI Express performance)}をテストした方法

PCI Expressバージョン4^{(PCI Express version 4)}によって導入されたパフォーマンスの向上を確認するために、次のテストコンピューター^{(test computer)}を使用しました。

• プロセッサー：AMD Ryzen 7 3700X（8コア、16スレッド、ベースクロック3600 ^{(Base Clock 3600)} MHz、最大ブーストクロック4600 ^{(Max Boost Clock 4600)} MHz）
• マザーボード：ASUS ROG Crosshair VIII Hero（Wi-Fi）
• クーラー：ASUS ROG Ryou 120
• メモリ：HyperX Predator DDR4 RGBメモリ^{(HyperX Predator DDR4 RGB Memory)}（2 x 8GB、3600MHz）
• グラフィックカード^(Card)：ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC +
• ストレージ：ADATA XPG Gammix S50
• モニター：ASUS ROG Strix XG32VQカーブドゲーミングモニター^{(ASUS ROG Strix XG32VQ Curved Gaming Monitor)}（32インチWQHD 2560 x^{(x 1440)} 1440、144Hz）
• 電源ユニット^{(Power Supply Unit)}：ASUS ROG Thor 850W Platinum
• オペレーティングシステム： ^{(Operating System)}2019年11月の^{(November 2019)}更新^(Update)を含むWindows 10 Pro x64

私たちのマザーボードは、微調整できる多くのオプションと設定を備えた優れたUEFIBIOSを提供します。^{(UEFI BIOS)}その中で、マザーボード上のすべてのスロットで使用されるPCIExpressインターフェイス^{(PCI Express interface)}のバージョンを見つけて設定できます。PCIe4と^{(vs. PCIe 3)}PCIe3^{(PCIe 4)} を比較するために、最初にデフォルト設定であるPCIe4を使用して次のすべてのベンチマークを実行しました。次に、GPUとSSDのPCIExpress^(SSD)インターフェイス^{(PCI Express interface)}をPCIe3に制限するようにUEFIBIOSを構成しました。

得られた結果と、 PCIExpressバージョン4が^{(PCI Express version 4)}バージョン3^{(version 3)}と比較して有意義な改善をもたらすかどうかを見てみましょう。

PCIe4 とPCIe3^{(vs. PCIe 3)}：ゲームで1秒あたりのフレーム数が増えますか？

まず、第二次世界大戦で^{(World War Z)}ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8GOC^{(XT Taichi X 8G)} +グラフィックスカードが提供するパフォーマンスをテストしました。VulkanAPIとUltraグラフィックスの品質設定を使用しました。PCIe 4を使用した場合、PCIe 3と比較して1秒あたりのフレーム数がわずかに増加しました。最小FPS、平均FPS、または最大のいずれかのメトリックに応じて、最大3％向上しました。 FPS。

バトルフィールドV^{(Battlefield V)}は、最高のグラフィック品質を表示するためにかなりのハードウェアリソースを必要とする人気のあるゲームです。そのために、DirectX12API^{(DirectX 12)} とUltra品質^{(Ultra quality)}設定を使用しました。^(API)1440pまたは1080pの解像度に関係なく、PCIe4を使用した場合の1秒あたりのフレーム数は^(Regardless)PCIe3^{(PCIe 4)}と比較してわずかに優れていました。ただし、1秒あたりの平均フレーム数を測定した場合の改善は最大2％でした。

シャドウオブザトゥームレイダー^{(Tomb Raider)}は、視覚的な品質^{(quality point)}の観点から優れたゲームです。DirectX 12、TAA（時間的アンチエイリアシング^{(Temporal Anti-Aliasing)}）、およびグラフィック品質の最高のプリセット^{(Highest preset)}を使用してテストしました。ベンチマークの結果は、1440pまたは1080pの解像度と、 PCIe4^{(PCIe 4)}またはPCIe3のどちらを使用したかに関係なく、ほぼ同じでした。不思議なことに、最大FPSは^(FPS)PCIe 3の^{(PCIe 4)}方が高かったので、PCIe3からPCIe4に切り替えて^{(PCIe 3)}も効果がないようです。

TomClancyのDivision2は、平均FPSのみを出力する^(FPS)ベンチマークツール^{(benchmarking tool)}を提供します。DirectX 12とUltraグラフィックス品質プリセット^{(quality preset)}を使用すると、 PCIe4とPCIe3^{(PCIe 4)}で1080p^{(PCIe 3)}解像度を使用した場合に、1秒あたり同じフレーム数が得られました。1440pでは、PCIe4はPCIe3より^{(PCIe 3)}も1秒あたり4％多くのフレームを配信しまし^{(PCIe 4)}た。

Metro Exodusは、ハードウェア要件が厳しい最近のゲームの1つです。得られた結果は決定的なものではなく、 PCIe3の代わりにPCIe4を使用しても改善は見られませんでした。

また、フォートナイトでASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC +のベンチマークを行いまし^(Fortnite)た^{(ASRock AMD Radeon RX 5700)} 。^{(XT Taichi X 8G)}これは、要求の厳しいゲーム^{(demanding game)}ではありませんが、非常に人気があります。FortniteのDirectX12の実装はベータ段階^{(beta stage)}であり、結果は時間とともに変化します。FPSの平均数が1080pの解像度で最大44％、1440pの解像度で最大27％向上していることに気づきました。

もう1つの人気のオンラインバトル^{(online battle)}ロワイヤルゲームであるApexLegendsに移りました。最高のグラフィック品質設定を使用しましたが、測定した結果は再び決定的ではありませんでした。このゲームでは、PCIe3からPCIe4に切り替えても意味のある影響はありません^{(PCIe 4)}でした^{(PCIe 3)}。

Except Fortnite, we did not notice significant improvements in the number of frames per second rendered while playing games. In most games, you get up to 4% higher frame rates, when using PCIe 4 instead of PCIe 3. In some games, there is no difference between the two versions of PCIe.

PCIe4 とPCIe3^{(vs. PCIe 3)}：ゲームの読み込みは速くなりますか？

ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC +グラフィックスカードを、3DMarkのPCIExpress機能^{(PCI Express feature)}テストでベンチマークしました。このベンチマークは、 PCIExpressインターフェイス^{(PCI Express interface)}を介してグラフィックカードで使用可能な帯域幅を測定します。その結果は、達成された平均帯域幅を示しており、したがって、ロード時間中にゲームがデータを転送できる速度のおおよそのイメージを示しています。PCI Express 4を使用するようにマザーボードを構成したとき、グラフィックカードは23.25 GB/s平均帯域幅にアクセスできました。PCIExpressインターフェイス^{(PCI Express interface)}をGen3に制限すると、使用可能な帯域幅が14.31 GB/sに低下しました。言い換えれば、PCIe 4は、グラフィックカードがPCIe 3と比較して39 % wider bandwidthの恩恵を受けることができることを意味します。

PCI Express 4をサポートするグラフィックカードがあるということは、プレイするゲームの読み込み時間を短縮できることを意味します。^{(Having a graphics card that supports PCI Express 4 means that you can enjoy faster loading times in the games you play.)}

PCIe4 とPCIe3^{(vs. PCIe 3)}：Windows 10の読み込みは速くなりますか？

PCIe4によってWindows10の読み込みが速くなるかどうかを確認するために、 BootRacerを使用しました。テストコンピューターの^{(test computer)}起動時間は、 ^{(startup time regardless)}ADATA XPG GammixS50SSDをPCIe4またはPCIe3のどちらで実行するように設定したかに関係なく同じでした。

PCIe4 とPCIe3^{(vs. PCIe 3)}：データはディスク上でより高速に書き込まれ、読み取られますか？

データの読み取りと書き込みの両方で、 SSDのパフォーマンスを^(SSD)ランダムおよびシーケンシャル^{(random and sequential)}に測定できるベンチマークであるCrystalDiskMarkをダウンロードして実行しました。測定の結果、ランダムデータ転送はそれほど影響を受けませんが、SSDドライブにPCIe3の代わりに^{(SSD drive)}PCIe4^{(PCIe 3)}を使用すると、シーケンシャルデータ転送の方が大幅に優れていることがわかりました。シーケンシャルデータの読み取り速度は最大61 % faster、シーケンシャルデータの書き込み速度は最大46 % fasterました。

Having a PCI Express 4 solid-state drive improves the speed of sequential data transfers by quite a lot, ranging from 46% for the write speed to 61% for the read speed.

PCIe4はPCIe3^{(Does PCIe 4)} よりも^{(PCIe 3)}パフォーマンス^{(improve performance)}を向上させますか？

PCIe3^{(PCIe 4)}の代わりにPCIe4^{(PCIe 3)}を使用すると、次のようになります。

• ゲームの読み込み時間が短縮されます
• Windows10での大きなファイルのコピーと移動はより高速です

ただし、ゲームをプレイする場合、1秒あたりのフレーム数に影響はありません。いくつかのタイトルでのみ、最大4％の改善が見られる場合があります。また、 PCIe3^{(PCIe 4)}の代わりにPCIe4^{(PCIe 3)}を使用すると、Windows10の読み込みが速くなりません。

PCIe 4ハードウェアを購入しましたか？

PCIe 4グラフィックカードまたはSSD^{(card or SSD)}にお金を費やした場合、そうする主な理由は何でしたか？あなたの特定のケースではそれだけの価値がありましたか？PCIe 4^{(PCIe 4)}が必要だったのは、そうです、状況によってはパフォーマンスが向上するからです。ただし、それは追加コストも意味します。最後に、このテーマについてのあなたの見解を下のコメントで教えてください。

PCI Express 4 vs PCIe 3: Is there a performance improvement?

Thanks to AMD, in the summer of 2019, new PCI Express hardware has arrived in our computers, promіsing graphics cards and solid-state drives that are faster than ever. The PCI Express 4.0 interface offers double the bandwidth of PCI Express 3.0 (PСIe 3), and it can do that for any expansion cards that connect to your motherboard. Now we have both graphics cards аnd SSDs that are compatible with PCI Express 4 (PCIe 4), available in shops. You may ask yourself: does PCIe 4 deliver more frames per second when plaуing games? Does it make your SSD drives a lot faster? We asked ourselves the same questions, so we decіded to make this performance analysiѕ in which we compare PCІe 4 with PСIe 3:

How we tested the PCI Express performance

To see the performance improvements introduced by PCI Express version 4, we used the following test computer:

• Processor: AMD Ryzen 7 3700X (8 cores, 16 threads, Base Clock 3600 MHz, Max Boost Clock 4600 MHz)
• Motherboard: ASUS ROG Crosshair VIII Hero (Wi-Fi)
• Cooler: ASUS ROG Ryou 120
• Memory: HyperX Predator DDR4 RGB Memory (2 x 8GB, 3600MHz)
• Graphics Card: ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC+
• Storage: ADATA XPG Gammix S50
• Monitor: ASUS ROG Strix XG32VQ Curved Gaming Monitor (32-inch WQHD 2560 x 1440, 144Hz)
• Power Supply Unit: ASUS ROG Thor 850W Platinum
• Operating System: Windows 10 Pro x64 with November 2019 Update

Our motherboard offers an excellent UEFI BIOS, with a lot of options and settings that you can tweak. Among them, you can find and set the PCI Express interface version used by every slot on the motherboard. To compare PCIe 4 vs. PCIe 3, we first ran all the next benchmarks first using PCIe 4, which is the default setting. Then, we configured the UEFI BIOS to limit the PCI Express interface for the GPU and the SSD to PCIe 3.

Let's see what results we got, and whether PCI Express version 4 delivers meaningful improvements when compared to version 3.

PCIe 4 vs. PCIe 3: Do you get more frames per second in games?

We began by testing the performance offered by the ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC+ graphics card in World War Z. We used the Vulkan API and the Ultra graphics quality settings. When we used PCIe 4, we saw a small increase in the number of frames per second compared to PCIe 3. The numbers were up to 3% better, depending on what metric we're looking at: minimum FPS, average FPS, or maximum FPS.

Battlefield V is a popular game that demands quite a lot of hardware resources to display its best graphics quality. For it, we used the DirectX 12 API and the Ultra quality settings. Regardless of the resolution, 1440p or 1080p, the number of frames per second we had was slightly better when we used PCIe 4 compared to PCIe 3. However, the improvements were up to 2% when measuring the average number of frames per second.

Shadow of the Tomb Raider is an outstanding game from a visual quality point of view. We have tested it using DirectX 12, TAA (Temporal Anti-Aliasing), and the Highest preset for graphics quality. The results of our benchmarks were almost identical, regardless of whether we used 1440p or 1080p resolutions and PCIe 4 or PCIe 3. Strangely, the maximum FPS was higher on PCIe 3, so it seems that making the switch from PCIe 3 to PCIe 4 doesn't have any effect.

Tom Clancy's The Division 2 offers a benchmarking tool that only outputs the average FPS. Using DirectX 12 and the Ultra graphics quality preset, we obtained the same number of frames per second, when using the 1080p resolution, with PCIe 4 and PCIe 3. In 1440p, PCIe 4 delivered 4% more frames per second than PCIe 3.

Metro Exodus is one of the recent games with demanding hardware requirements. The results we obtained were inconclusive, and we did not notice any improvement when using PCIe 4 instead of PCIe 3.

We also benchmarked ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC+ in Fortnite, which is not a demanding game, but it is very popular. Fortnite's DirectX 12 implementation is in beta stage, and the results are going to change in time. We noticed an improvement in the average number of FPS up to 44% on the 1080p resolution, and up to 27% on the 1440p resolution.

We moved on to Apex Legends, which is another popular online battle royale game. We used the highest graphics quality settings and the results that we measured were inconclusive again. In this game, there was no meaningful impact when switching from PCIe 3 to PCIe 4.

Except Fortnite, we did not notice significant improvements in the number of frames per second rendered while playing games. In most games, you get up to 4% higher frame rates, when using PCIe 4 instead of PCIe 3. In some games, there is no difference between the two versions of PCIe.

PCIe 4 vs. PCIe 3: Do games load faster?

We benchmarked the ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC+ graphics card with 3DMark's PCI Express feature test. This benchmark measures the bandwidth available for the graphics card over the PCI Express interface. Its result tells us the average bandwidth achieved and thus gives us an approximate image of how fast games can transfer data during loading times. When we configured our motherboard to use PCI Express 4, the graphics card had access to an average bandwidth of 23.25 GB/s. Limiting the PCI Express interface to Gen 3 meant that the available bandwidth dropped to 14.31 GB/s. In other words, using PCIe 4 means that the graphics card can benefit from a 39% wider bandwidth compared to PCIe 3.

Having a graphics card that supports PCI Express 4 means that you can enjoy faster loading times in the games you play.

PCIe 4 vs. PCIe 3: Does Windows 10 load faster?

To see whether PCIe 4 makes Windows 10 load faster, we used BootRacer. Our test computer had the same startup time regardless of whether we set our ADATA XPG Gammix S50 SSD to run on PCIe 4 or PCIe 3.

PCIe 4 vs. PCIe 3: Is data written and read faster on the disk?

We downloaded and ran CrystalDiskMark, a benchmark that can measure the performance of the SSD, when reading data and writing data, both random and sequential. The measurements showed that, while the random data transfers are not affected much, the sequential data transfers are significantly better when you use PCIe 4 instead of PCIe 3 for the SSD drive. The sequential data read speed was up to 61% faster, while the sequential data write speed was up to 46% faster.

Having a PCI Express 4 solid-state drive improves the speed of sequential data transfers by quite a lot, ranging from 46% for the write speed to 61% for the read speed.

Does PCIe 4 improve performance over PCIe 3?

Here is what you get when using PCIe 4 instead of PCIe 3:

• You get faster loading times in games
• Copying and moving large files in Windows 10 is faster

However, when playing games, there is no impact on the number of frames per second you get. Only in a few titles you may see improvements of up to 4%. Also, Windows 10 does not load faster when using PCIe 4 instead of PCIe 3.

Did you buy PCIe 4 hardware?

If you did spend money on a PCIe 4 graphics card or SSD, what was your primary reason for doing so? Was it worth it in your particular case? We wanted PCIe 4 because, yes, it does mean more performance, in some situations. However, it also means added costs. Before closing, tell us your perspective on this subject, in a comment below.

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