Wer schon einmal selbst einen PC zusammengebaut hat oder sich allgemein für PCs interessiert, wird unweigerlich über den Begriff PCI Express oder PCIe gestolpert sein.
Über diese Schnittstelle werden Grafikkarten, NVMe-SSDs und andere Geräte mit dem Mainboard verbunden. Aber wie viel schneller ist PCIe 5.0 im Vergleich zu PCIe 3.0?
Das erfährst du in diesem Blog!
Inhaltsverzeichnis
Was ist PCI Express?
Peripheral Component Interconnect Express Schnittstellen sind auf jedem Mainboard zu finden. Daran werden Erweiterungskarten wie Grafikkarten, SSDs und Netzwerkkarten angeschlossen und sind dadurch je nach Modell und Steckplatz mit der CPU oder dem Chipsatz verbunden. Aktuelle Grafikkarten, CPUs, SSDs und Mainboards nutzen PCIe 5.0.
Die Geschwindigkeit von PCI Express 1.0 bis 5.0
Jede PCIe-Version ist doppelt so schnell wie ihr Vorgänger. Um die Geschwindigkeiten besser zu veranschaulichen, nehmen wir eine Grafikkarte als Beispiel, die im Normalfall mit einer x16-Schnittstelle an das Mainboard angeschlossen wird. Konkret bedeutet das, dass diese Schnittstelle 16 Lanes hat.
- PCIe 1.0 x16: 4 GB/s
- PCIe 2.0 x16: 8 GB/s
- PCIe 3.0 x16: 16 GB/s
- PCIe 4.0 x16: 32 GB/s
- PCIe 5.0 x16: 64 GB/s
Auf dem Papier sieht das nach einem riesigen Unterschied aus. Aber wie wirken sich die Geschwindigkeiten beim Spielen aus?
Ausblick auf PCIe 6.0, 7.0 und 8.0
Während für Gaming-Hardware noch PCIe 5.0 genutzt wird, findet sich besonders in Rechenzentren und Server-Architekturen inzwischen vermehrt PCIe 6.0. PCIe 7.0 ist bereits fertig spezialisiert und soll primär für KI-Cluster, Hochleistungsrechner und Next-Gen-Netzwerke eingesetzt werden. Version 8.0 dagegen ist noch nicht finalisiert. Ob AMD oder NVIDIA bei ihren nächsten GPU-Generationen PCIe 6.0 verwenden, steht derzeit in den Sternen.
PCIe-Versionen im Gaming-Vergleich
Youtuber Ancient Gameplays hat alle PCI Express Versionen in mehreren Spielen verglichen. Das Testsystem besteht aus einer Ryzen 9 7900X3D CPU, 32 GB DDR5-6000 RAM sowie einer RX 9070 und RTX 5070 Grafikkarte. Die folgenden Werte stammen aus externen Benchmarks. Besonders 1%-Lows können zudem je nach Szene, Treiber, Shader-Cache und Messdurchlauf stärker schwanken als Durchschnitts-FPS.
In diesem Test wurde PCIe 1.1 genutzt, da bei dieser Version verpflichtende Funktionen eingeführt wurden, die die Stabilität im Gegensatz zu PCIe 1.0 verbesserten.
RX 9070 in WQHD-Auflösung mit FSR Quality
| Spiel | PCIe 1.1 | PCIe 2.0 | PCIe 3.0 | PCIe 4.0 | PCIe 5.0 |
|---|---|---|---|---|---|
| Resident Evil: Requiem (maximale Grafikeinstellungen) | Durchschnittliche FPS: 143 1% Lows: 28,4 | Durchschnittliche FPS: 156,5 1% Lows: 29,5 | Durchschnittliche FPS: 161,7 1% Lows: 48,5 | Durchschnittliche FPS: 163,1 1% Lows: 114,4 | Durchschnittliche FPS: 163,3 1% Lows: 106,8 |
| Crimson Desert (Ultra-Grafikeinstellungen) | Durchschnittliche FPS: 113,3 1% Lows: 72,6 | Durchschnittliche FPS: 114,6 1% Lows: 75,3 | Durchschnittliche FPS: 115,4 1% Lows: 81,2 | Durchschnittliche FPS: 115,2 1% Lows: 81 | Durchschnittliche FPS: 117,5 1% Lows: 83,3 |
| Death Stranding 2 (maximale Grafikeinstellungen, Raytracing hoch) | Durchschnittliche FPS: 90,5 1% Lows: 67,7 | Durchschnittliche FPS: 102,4 1% Lows: 79,9 | Durchschnittliche FPS: 103,7 1% Lows: 83,4 | Durchschnittliche FPS: 103,5 1% Lows: 82,3 | Durchschnittliche FPS: 104,1 1% Lows: 82,7 |
RTX 5070 in WQHD-Auflösung mit DLSS Quality
| Spiel | PCIe 1.1 | PCIe 2.0 | PCIe 3.0 | PCIe 4.0 | PCIe 5.0 |
|---|---|---|---|---|---|
| Resident Evil: Requiem (maximale Grafikeinstellungen) | Durchschnittliche FPS: 121,4 1% Lows: 20,3 | Durchschnittliche FPS: 128,3 1% Lows: 4,4 | Durchschnittliche FPS: 133,4 1% Lows: 36,8 | Durchschnittliche FPS: 134,4 1% Lows: 21,2 | Durchschnittliche FPS: 135,2 1% Lows: 15,2 |
| Crimson Desert (Ultra-Grafikeinstellungen) | Durchschnittliche FPS: 94,9 1% Lows: 68,6 | Durchschnittliche FPS: 100,2 1% Lows: 75,6 | Durchschnittliche FPS: 102,1 1% Lows: 82,4 | Durchschnittliche FPS: 102 1% Lows: 82,3 | Durchschnittliche FPS: 101 1% Lows: 80,6 |
| Death Stranding 2 (maximale Grafikeinstellungen, Raytracing hoch) | Durchschnittliche FPS: 81,9 1% Lows: 59,7 | Durchschnittliche FPS: 94,5 1% Lows: 72,8 | Durchschnittliche FPS: 96 1% Lows: 74,8 | Durchschnittliche FPS: 96,6 1% Lows: 74,7 | Durchschnittliche FPS: 96,8 1% Lows: 75,8 |
Die Daten zeigen: Ja, die PCIe-Version macht schon einen Unterschied. Sie fallen allerdings in diesem Fall nicht bei jedem Spiel gleich groß aus. Besonders zwischen PCIe 3.0 und 5.0 sind die Unterschiede ziemlich gering – mit PCIe 5.0 hat man gerade einmal 1-2 FPS mehr als mit PCI Express 3.0.
Der Grund dafür ist unter anderem, dass beide Grafikkarten mit 16 GB (RX 9070) bzw. 12 GB (RTX 5070) VRAM ausgestattet sind. Für aktuelle Spiele sind 12 GB gerade noch ausreichend, wobei 16 GB ideal sind. Hat deine GPU genug Grafikspeicher, ist auch PCIe 3.0 als Schnittstelle vollkommen ausreichend, weil die Grafikkarten die PCIe 5.0 Schnittstelle gar nicht voll auslasten können.
In einem anderen Blog haben wir auch die RTX 5090 PCIe 4.0 und 5.0 verglichen. Das Ergebnis: Ist diese High-End-Grafikkarte mit PCIe 5.0 x16 angeschlossen, bekommst du auch da nur 1-2 FPS mehr als mit PCIe 4.0.
Interessant wird es dagegen, wenn eine Grafikkarte nur mit 8 GB VRAM ausgerüstet ist. Aktuelle Spiele reizen diese 8 GB schnell aus, besonders wenn du in WQHD-Auflösung spielst. Ab diesem Punkt wird die PCIe-Version wichtiger – hier sieht man zwischen PCIe 3.0 und 5.0 größere Unterschiede bei den FPS.
RX 9060 XT 8 GB PCIe 3.0, 4.0 und 5.0 in WQHD-Auflösung
Wichtig ist hier anzumerken, dass die AMD RX 9060 XT 8 GB mit einem PCIe 5.0 x16 Interface ausgestattet ist. Getestet wird sie zusammen mit einem Ryzen 7 9800X3D und 32 GB DDR5 RAM.
| Spiel | PCIe 3.0 | PCIe 4.0 | PCIe 5.0 |
|---|---|---|---|
| Indiana Jones und der große Kreis (Ultra Grafikeinstellungen, FSR Quality) | durchschnittliche FPS: 46 1% Lows: 36 | durchschnittliche FPS: 67 1% Lows: 58 | durchschnittliche FPS: 93 1% Lows: 81 |
| Monster Hunter Wilds (Ultra Grafikeinstellungen, FSR Quality) | durchschnittliche FPS: 28 1% Lows: 10 | durchschnittliche FPS: 45 1% Lows: 1 | durchschnittliche FPS: 53 1% Lows: 2 |
| Marvels´s Spider Man 2 (sehr hohe Grafikeinstellungen, FSR Quality) | durchschnittliche FPS: 50 1% Lows: 24 | durchschnittliche FPS: 69 1% Lows: 37 | durchschnittliche FPS: 87 1% Lows: 47 |
Im Test kam allerdings ein Ryzen 7 9800X3D zum Einsatz – aktuell eine der schnellsten Gaming-CPUs überhaupt. Dadurch werden Unterschiede zwischen den PCIe-Generationen vermutlich stärker sichtbar als in Gaming-PCs mit anderen CPUs. Trotzdem zeigt sich bereits hier, dass zwischen PCIe 3.0, PCIe 4.0 und PCIe 5.0 durchaus Leistungsunterschiede bestehen können.
Mit einer RX 9060 XT 16 GB und PCIe 3.0 x16 erreichst du allerdings zwischen 15 und 40 FPS mehr.
RTX 5060 Ti 8 GB PCIe 3.0, 4.0 und 5.0 in WQHD-Auflösung
Die RTX 5060 Ti hat ein PCIe 5.0 x8 Interface. Genutzt wurde eine Ryzen 9 7900X3D CPU, sowie 32 GB DDR5 RAM.
| Spiel | PCIe 3.0 | PCIe 3.0 | PCIe 5.0 |
|---|---|---|---|
| Spiel | PCIe 3.0 | PCIe 4.0 | PCIe 5.0 |
| Indiana Jones und der große Kreis (Ultra Grafikeinstellungen, DLSS Quality) | durchschnittliche FPS: 12 1% Lows: 11 | durchschnittliche FPS: 20 1% Lows: 17 | durchschnittliche FPS: 27 1% Lows: 22 |
| Monster Hunter Wilds (Ultra Grafikeinstellungen, DLSS Quality) | durchschnittliche FPS: 15 1% Lows: 3 | durchschnittliche FPS: 21 1% Lows: 5 | durchschnittliche FPS: 36 1% Lows: 22 |
| Marvels´s Spider Man 2 (sehr hohe Grafikeinstellungen, DLSS Quality) | durchschnittliche FPS: 13 1% Lows: 6 | durchschnittliche FPS: 29 1% Lows: 14 | durchschnittliche FPS: 40 1% Lows: 20 |
Eine RTX 5060 Ti mit PCIe-5.0-x8-Interface nutzt nur acht statt sechzehn Lanes. Auf einem PCIe-5.0-Mainboard entspricht die theoretische Bandbreite damit ungefähr PCIe 4.0 x16. Auf einem PCIe-4.0-Mainboard fällt sie aber auf PCIe 4.0 x8 zurück – also ungefähr PCIe 3.0 x16. Genau das kann bei 8 GB VRAM problematisch werden.
Um klarzumachen, wie groß der Unterschied ist, wenn du eine RTX 5060 Ti 16 GB an eine PCIe 3.0 x16 Schnittstelle anschließt: In Indiana Jones und der große Kreis erreichst du damit durchschnittlich 117 FPS.
Nichtsdestotrotz sind beide Karten keine WQHD-Grafikkarten, sondern eher Full-HD-GPUs. In Full-HD würden bei der RTX 5060 Ti 8 GB wesentlich bessere FPS stehen, da du nicht so schnell ins VRAM-Limit kommst.
Was ist wichtiger für Gaming – VRAM oder die PCIe-Version?
Solange eine Grafikkarte genug VRAM hat, muss sie deutlich weniger Daten über PCIe aus dem Arbeitsspeicher nachladen. Dann reicht selbst PCIe 3.0 x16 in den meisten Spielen noch gut aus.
Wird der VRAM aber knapp, müssen Texturen und andere Daten über PCIe nachgeladen werden. Genau dann wirkt sich eine langsamere PCIe-Anbindung auf die FPS und vor allem die 1%-Lows aus.
SSDs mit PCIe 5.0
Bei M.2-NVMe-SSDs macht die PCIe-Version dagegen je nach Anwendungsfall einen größeren Unterschied als bei Grafikkarten. Zum Vergleich:
- SSDs mit PCIe 3.0: bis zu 3.938 MB/s
- SSDs mit PCIe 4.0: bis zu 7.876 MB/s
- SSDs mit PCIe 5.0: bis zu 15.753 MB/s
Mit der Micron 9650 ist außerdem Anfang des Jahres die erste SSD mit PCIe 6.0 erschienen, die mit bis zu 28.000 MB/s Daten überträgt – allerdings nur für KI-Rechenzentren und nicht für den Consumer-Markt.
Besonders bei professionellen Anwendungen, wie 8K-Videoschnitt oder überall dort, wo große Datensätze übertragen werden, bringt PCIe 5.0 einen echten Vorteil. Für Gaming reicht jedoch auch eine SSD mit PCIe 4.0, da PCIe-5.0-SSDs oft eine höhere Wärmeentwicklung haben.
Lohnt sich ein Upgrade auf PCIe 5.0 für Gaming?
Wer sich einen neuen PC zusammenstellt oder komplett upgraden möchte, kann direkt auf ein Mainboard mit PCIe 5.0 zugreifen. Willst du nur eine neue Grafikkarte oder CPU kaufen, benötigst du nicht zwingend ein neues Mainboard, denn der Unterschied zwischen PCIe 3.0 und 5.0 bei den FPS ist minimal. Ebenso reicht eine SSD mit PCIe 4.0 völlig für Gaming aus.
Mit welcher PCIe-Version bist du unterwegs? Schreibs in die Kommentare!
- Lesedauer 8 min
Gina Wollschläger
Autor
Gina, aufgewachsen in einem kleinen Dorf mitten in Brandenburg, ist mit jungen 18 Jahren nach Berlin gezogen, wo sie zuerst eine schulische Ausbildung zur Assistentin für Medieninformatik absolviert und dann das Abitur nachgeholt hat. Während eines Studiums, in dem sie unzufrieden war, ist sie erst als Werkstudentin bei Caseking gelandet. Schon in jüngeren Jahren hat sie angefangen, Geschichten zu schreiben und mit 20 hat sie sich schließlich einen Gaming-PC gebaut. Passend zu diesen beiden Leidenschaften schreibt sie nun Vollzeit über Hardware und Gaming und taucht in ihrer Freizeit am liebsten in fremde Welten wie Cyberpunk oder Assassins Creed ein, wenn sie nicht mit Freunden die reale Welt entdeckt.
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