PCI-E 4.0与PCI-E 3.0 那个更快游戏载入比较测试 4.0比3.0提升多少？
随着AMD Zen 3 CPU 架构的新一代锐龙及A/N两家新一代显卡的发布，让PCI-E 4.0标准的使用得到了进一步的普及。这些年在性能上突飞猛进的存储领域，M.2插槽的SSD自推出后，已经成为用户的必然选择了。而进入PCI-E 4.0时代后，性能又有了进一步提升的可能。
近两年在PCI-E 3.0标准下，不少M.2 SSD的性能可以说是相当优异，一般主流的型号的性能已经可以满足绝大部分用户的需要了。不过在日常使用里，即使两个性能上稍微有点差距的M.2 SSD，普通用户都不一定能感觉到明显的差别。不过技术的进步是不会停止的，随着英特尔第11代酷睿处理器即将发布，及配套的500系芯片组主板的上市，市面上支持PCIe Gen 4标准的M.2固态硬盘越来越普遍。
这次我们就使用现阶段最强PCI-E 4.0 SSD之一的三星980 PRO 1TB SSD，分别设置在PCI-E 4.0模式和PCI-E 3.0模式，看看在运行游戏的时候有多大的差异。
1TB版本是目前市售的三星980 PRO系列中次高容量的一款，性能基本也是系列里最好的，和2TB版本相若，具体参数如下：
| 容量 | 250GB | 500GB | 1TB | 2TB | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 主控 | 三星 Elpis | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 闪存 | 三星128层堆叠3D TLC | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| LPDDR4缓存 | 512MB | 512MB | 1GB | 2GB | |||||||||||||||||||||||||||||
| 接口 | PCI-E 4.0 x4,NVMe 1.3c | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 最少SLC Cache | 4GB | 4GB | 6GB | TBD | |||||||||||||||||||||||||||||
| 最大SLC Cache | 49GB | 94GB | 114GB | TBD | |||||||||||||||||||||||||||||
| 连续读取 | 6400 MB/s | 6900 MB/s | 7000 MB/s | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 连续写入(SLC Cache) | 2700 MB/s | 5000 MB/s | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 连续写入(TLC) | 500 MB/s | 1000 MB/s | 2000 MB/s | TBD | |||||||||||||||||||||||||||||
| 4K随机读取（QD1） | 22000 IOPS | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4K随机读取（Max） | 500000 IOPS | 800000 IOPS | 1000000 IOPS | 1000000 IOPS | |||||||||||||||||||||||||||||
| 4K随机写入（QD1） | 60000 IOPS | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4K随机写入（Max） | 600000 IOPS | 1000000 IOPS | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 售价 | 599元 | 999元 | 1899元 | 3699 | |||||||||||||||||||||||||||||
| TBW | 150TB | 300TB | 600TB | 1200TB | |||||||||||||||||||||||||||||
| 平均无故障时间 | 1500000小时 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 质保 | 五年 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 超 能 网 制 作 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
如果有兴趣，可以去看看我们的《三星980 Pro 1TB M.2 SSD评测》，进一步了解详细的性能情况。
性能测试
测试平台与说明
| 测 试 平 台 | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 硬件平台 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| CPU | AMD Ryzen 7 5950X | |||||||||||||||||||||||||||||
| 主板 | 华硕 ROG CROSSHAIR VIII Formula | AMD X570 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 显卡 | NVIDIA RTX 3080 FE | |||||||||||||||||||||||||||||
| 内存 | 芝奇 皇家戟DDR4-3200 8GB*2 CL14 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 硬盘 | 三星 980 PRO 1TB SSD XPG S50 1TB SSD | |||||||||||||||||||||||||||||
| 散热器 | 华硕ROG STRIX LC 飞龙360 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 电源 | EVGA 1200 P2 PLATINUM | |||||||||||||||||||||||||||||
| 显示器 | 华硕 XG27UQ绝影 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 软件配置 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 操作系统 | Microsoft Windows 10 64bit build 20H2 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 超 能 网 制 作 | ||||||||||||||||||||||||||||||
测试平台方面，选择搭建了一套使用AMD Ryzen 9 5950X处理器的平台，搭配的X570主板提供了PCI-E 4.0通道用于测试，选择的其他配件可以保证这套系统有充足的性能不会产生瓶颈。测试过程中，XPG S50 1TB SSD为系统盘，后面测试需要运行的游戏都是装在三星980 PRO 1TB SSD里面。
XPG S50 1TB SSD作为系统盘在整个测试期间都是使用PCI-E 4.0模式，三星980 PRO对应的M.2插槽会先使用PCI-E 4.0模式测试，然后再改为PCI-E 3.0模式测试。
理论性能测试
CrystalDiskMark
三星980 PRO 1TB SSD会分别在PCI-E 4.0模式和PCI-E 3.0模式下，使用CrystalDiskMark进行测试。
可以看到峰值性能测试里，PCI-E 4.0模式下才能释放出三星980 PRO的性能极限。
在真实性能测试里，也反映出PCI-E 4.0模式下的整体性能表现比PCI-E 3.0模式要好。但值得注意的是，相比起读写的速度，延迟的差别在日常使用中会有比较明显反映，更影响体验。但在真实性能测试里，数据反映出PCI-E 4.0模式下的延迟和PCI-E 3.0模式是基本一致的。
不过这些都是理论性能测试的结果，如果在日常使用中，情况又会怎么样呢？接下来，我们会通过玩家最关心的游戏入手，看看实际游戏应用里，PCI-E 4.0模式和PCI-E 3.0模式在性能表现上具体会怎么样。
游戏载入测试
游戏载入测试分为两步，一个是点击游戏到进入主菜单界面的时间，另外就是游戏里读取存档的时间。由于是手动计时，而且受一些环境因素等影响，可能会存在误差，测试结果仅作为一个参考。
荒野大镖客2
在《荒野大镖客2》里，PCI-E 4.0模式与PCI-E 3.0模式互有胜负。虽然时间上总体差别不大，其实测试的时候还是有感觉的。进入主菜单界面的这个环节，PCI-E 3.0模式快进入主菜单画面的时候感觉会快一些。另一方面在存档载入的时候，游戏画面出现前的黑屏，PCI-E 3.0模式在时间上会较为长一些。
使命召唤：黑色行动冷战
无论是进入主菜单界面还是存档载入，在《使命召唤：黑色行动冷战》里PCI-E 4.0模式都会比PCI-E 3.0模式稍微快一些，但在实际测试过程中没什么感觉。如果不去计时，基本察觉不出来。
刺客信条：英灵殿
在进入《刺客信条：英灵殿》主菜单界面的过程中，PCI-E 4.0模式与PCI-E 3.0模式并没有什么差异。但是在存档载入的时候，PCI-E 4.0模式就显示出一些优势了，和《荒野大镖客2》有点类似，就是游戏画面即将出现的时候，感觉转换会快一点。
看门狗：军团
这次选择测试的几个游戏里，《看门狗：军团》是PCI-E 4.0模式里效果比较明显的一个。最突出的就是进入主菜单界面的时间加快了很多，是所有参与游戏测试中直观感受分别最大的一处，不过在存档载入里就没什么太大的分别了。
微软模拟飞行2020
《微软模拟飞行2020》在这次测试里是一个异类，PCI-E 3.0模式下整体比PCI-E 4.0模式要好，无论进入主菜单界面还是读取存档都更快一些，特别是后者，感觉会比较明显。
总结：崭露头角，仍需优化
在上面的测试中可以看到，在PCI-E 4.0模式下，三星980 PRO 1TB SSD在理论性能测试里占据了绝对的优势。而在实际的游戏载入测试中，总体上性能还是稍微占有优势的，而且取决于具体游戏本身。比起很多专业软件，游戏对于固态硬盘的速度要求没那么敏感，很多性能良好的PCI-E 3.0标准M.2 SSD在游戏载入时间上差别就已经不明显了，何况很多用户对这点也不是那么在意，目前主要还是体现在有较大性能需求的专业软件上。
现阶段而言，支持PCI-E 4.0标准的M.2 SSD并不一定能在游戏运行中得到明显的提升，至少没有理论性能测试里表现得那么强悍，这个也可能和目前还没有做好相关优化有关，导致实际表现受影响，不能完全展现出新一代产品的真正实力。
相信在下一个阶段中，相关优化到位，支持PCI-E 4.0标准的M.2 SSD会有更大的发挥。如果有机会，或许一到两年后可以再测试一次，看看两者之间的差异是否会变得明显。
