第三代Ryzen追加评测：PCIe 4.0，它真的有用吗
前言：为了大家，我们又测了一次三代Ryzen
两周之前，当AMD正式解禁第三代Ryzen处理器、X570主板以及Radeon RX5700显卡时，我们三易生活第一时间给大家带来了两套全新3A平台的综合性能评测。在那个时候，相信大家已经和我们一起充分见识到了十二核心Zen 2架构的威力，见识到了RX5700显卡相对于前代的巨大进步，也见识到了这一代X570主板普遍大幅提升的综合配置。
不过受限于测试时间，当时我们还未能就此次第三代Ryzen桌面处理器的一大话题特性进行更深入的挖掘。而当它在近期因为主板厂商们的“任性”再一次引发关注的时候，我们觉得，是时候给大家“返场”再追加一些测试内容了。
技术解析：带宽翻倍之后，PCIe 4.0该怎么用
说到第三代Ryzen桌面版，大家首先想到的性能或技术优势会是什么？相信排名第一的会是比竞争对手更多的核心数量，其次或许是超大的三级缓存、或许是独特的外置IO控制器架构。当然，也可能会有一部分极客玩家们想到全新的PCIe 4.0接口规范，想到近期关于“PCIe 4.0是否实用”以及“老主板能否支持新U、新接口”的种种争论——没错，今天我们要测试的，正是关于PCIe 4.0、关于用X470主板升级三代Ryzen CPU的种种。
不过在正式用数据说话之前，我们还是有必要做一些最基本的科普和释疑，并借此说明我们进行此次评测的目的所在。
PCIe，全名Peripheral Component Interconnect Express（外围组件高速互联），简单来说，它是目前个人电脑上速度最快的，用于连接显卡、声卡、网卡、特定固态硬盘（NVMe或PCIe阵列）、采集卡以及各种其他非CPU的“外部”组件的统一接口标准。换句话说，PCIe接口的速度决定了所有这些外部组件与CPU的通信速度，而PCIe接口的数量则决定了主板的扩展性——由此，不难看出其重要性了吧~
那么，PCIe接口的速度又是如何决定的呢？这就涉及到PCIe的版本了：比如说，大家耳熟能详的PCIe 3.0×16接口最大带宽（速率）是15.8GB/s，而此次第三代Ryzen桌面版处理器上配备的PCIe 4.0，在×16配置时的最大可用带宽就翻倍到了31.5GB/s。
目前唯一支持PCIe 4.0的显卡：AMD Radeon RX5700系列
如此一来，PCIe 4.0的好处就显而易见了：首先，对于PCIe 3.0时代的主板桌面平台来说，如果没有超过32条PCIe通道，那么在组成双卡（甚至多卡）显卡平台时，每一张显卡分配到的就会是不完整的通信带宽，这在一定程度上会影响显卡的显示和计算性能。而到了PCIe 4.0平台上，由于PCIe 4.0×8就已经相当于原来的PCIe 3.0 ×16带宽，因此哪怕将一条PCIe 4.0×16拆成两半用，带宽也是充足的。很显然，支持PCIe 4.0的平台，天生就具备更好的多卡潜力。
其次，如果不使用多显卡配置，那么在支持PCIe 4.0的平台上，就意味着单显卡能够获得比过去大了两倍的与CPU之间的通信带宽。这理论上将带来更好的GPGPU计算能力，同时也有助于提升超高分辨率下的游戏性能。
基于群联E16主控的PCIe 4.0 SSD
最后，除了显卡之外，很多朋友都知道当前的PCIe接口也常常被用于接驳超高速的NVMe SSD（固态硬盘）。而市面上大多数顶级NVMe SSD的最大读写速度都处在3000MB/s-3700MB/s区间——这不是因为闪存的设计到了极限，而恰恰就是被PCIe 3.0×4的接口带宽（15.8÷4，差不多是3.95GB/s）所限制了。那么，升级到PCIe 4.0之后，全新一代的旗舰SSD们又能发挥出怎样的性能呢？
X570平台测试：显卡渲染有加成，新SSD生猛无比
本次测试，我们首先还是使用大家熟悉的，同时也是这一次AMD最亮眼的X570十二核平台进行。这套配置在之前的首发测试中已经亮相过了。不过在本次追加测试中，我们将Ryzen 3900X的主板从此前首发时的微星X570 Godlike换成了技嘉Aorus X570 Master——为什么？因为后者表现更稳定。
除此之外，包括内存、SSD、散热器、电源、系统版本等都和首发时相同，驱动则是升级到了首发后的第一个正式版17.1（这样测试软件就终于不会报告验证不通过了）。
当然我们知道，有的朋友可能还记得AMD官方在发布RX5700系列时曾自称其为“最佳2K分辨率游戏显卡”。但是大家不要忘记了，与NV家将游戏卡、渲染卡与计算卡严格区分的做法不同，A家的显卡一向在游戏之外的计算、渲染等场景中也会有相应的设计侧重。而这就意味着，并非所有人购买RX5700都只是为了玩游戏……
或许正式考虑到这一点，在刚刚更新的3DMARK中，增加了专门用于测量显卡工作时所占用实际PCIe带宽的新项目。它模拟的是超重负载的渲染工作，理论上可以压榨出比游戏过程中更多的显卡潜力。
PCIe 4.0×8
PCIe 4.0×16
通过在主板的二号位PCIe插槽插上存储扩展卡的方式，我们可以变相地让显卡所在的一号位插槽工作在×8模式下。可以看到，尽管AMD官方都没有太强调Radeon RX5700XT在超高分辨率、超高负载下的渲染性能，但哪怕是这枚“中高端”显卡，实际上面临重负载工作时的PCIe带宽需求也已经超过了24GB/s——虽然没有吃满PCIe 4.0×16，但很显然如果是在一张PCIe 3.0的主板上，则会构成性能瓶颈。当然这也说明，AMD选择给RX5700XT配备PCIe 4.0接口，绝对不是单纯为了平台“应景”，而是即便这个等级的显卡，实际上也已经需求更大的PCIe带宽了。
PCIe 4.0×8
PCIe 4.0×16
那么，PCIe 4.0对于游戏性能十分有加成呢？很遗憾，至少在我们这为期长达三周的测试中，RX5700XT并没有在游戏过程中表现出对更高PCIe带宽的渴求。当然这也是因为新标准的上限够高，即便砍半之后，应付2K分辨率下的最高特效3A大作也已然绰绰有余。但如果是4K HDR呢，8K 120Hz呢？相信将来的RDNA架构真旗舰，会让PCIe 4.0在图形方面的价值完全发挥出来。
CDM SSD测速（PCIe 3.0模式）
PCMARK10 日常工作模拟（PCIe 3.0模式）
CDM SSD测速（PCIe 4.0模式）
PCMARK10 日常工作模拟（PCIe 4.0模式）
相比PCIe 4.0显卡，PCIe 4.0的SSD受到新技术的加成就要明显得多了：可以看到，当插在PCIe 4.0接口上时，我们手头的这块技嘉NVMe SSD的顺序读取比PCIe 3.0模式下快了43%、顺序写入快了23%，而最影响日常体验的4K读写性能更是分别提高了51%和83%。且不说PCMARK程序开启速度测试项目里这些惊人的成绩，光是4K性能与顺序性能的大幅提高，就足以驳斥所谓的“PCIe 4.0无用论”了。
X470平台测试：为了大家的福利，我们豁出去了
在我们当初做这次三代Ryzen系列的首测时，我们已经知道前代的X470主板从某种程度上可以通过更新BIOS来兼容全新的处理器了。但是那个时候我们确实没有料到，这会是一个相当复杂、甚至富有争议的话题。
为什么复杂？一方面来说，给老主板更新BIOS支持新处理器这个事吧~对于主板厂商来说属于吃力不讨好，给不给更新、更新做得稳不稳定，纯看各家自觉。
因此，在这一次各大X470主板推出新版BIOS的过程中，我们也的确看到了很多匪夷所思的事情，比如说微星的很多型号因为板载BIOS芯片容量不够大，导致更新之后为了放下更多的CPU微码，不得不删除部分UI甚至是功能。又比如说华硕、映泰在X470主板支持PCIe 4.0这个事上，甚至不惜和AMD唱“对台戏”，着实让吃瓜群众看了一场大戏。
X470到底能不能支持PCIe 4.0？严格地来说，不能。因为芯片组本身不具备PCIe 4.0通道。但是，如果主板上拥有直连到CPU的PCIe插槽，那么这些插槽理论上的确是可以从三代Ryzen桌面版处理器中引出PCIe 4.0带宽的。只要主板电气用料过关，理论上就应该没有性能损失才是。
华硕公布的支持PCIe 4.0的主板列表
请注意，我们在上面这段文字当中其实已经把事情说得很清楚了：第一，X470主板必须要搭配三代Ryzen桌面版处理器（不包括Ryzen APU型号）才能“激活”潜在的PCIe 4.0接口，光升级BIOS不换处理器是不行的。其次，只有直连CPU的PCIe接口才有“升级”的可能，那些从X470芯片中引出的、或者经由扩展芯片复制的接口则不能（这也是为什么有些高端X470主板反而不能支持4.0的原因）。最后，PCIe 4.0对主板的布线、电气设计要求很高，目前的X570主板们普遍都是强化布线设计的，而并没有如此针对性设计的X470主板就算是能用PCIe 4.0，也不保证好用、也不保证稳定——而这最后一点，正是AMD一直声称要“封杀”老主板对于PCIe 4.0支持的原因所在。
当然，也正因为如此，我们这一次使用华硕CrossHair VII Hero（C7H）主板，尝试搭配Ryzen 7 3700X处理器来“激活”其M2_1接口对于PCIe 4.0的支持的行为，严格意义上来说是不被官方鼓励的。但是考虑到可能有不少朋友都指望着这份“福利” ，因此我们最终还是做了这个测试。而之所以选择C7H这块主板，也因为它是目前已知支持PCIe 4.0的老主板中理论上用料和走线设计最好的——毕竟虽说老主板上新U就是为了省钱，但我们并不想要冒SSD损坏的风险，何况还是2TB的PCIe 4.0旗舰SSD。而且对于超高速旗舰存储方案的需求方面来说，这也不是B350用户可能会去考虑的问题。
目前，在华硕的官网上我们可以找到三个版本，支持三代Ryzen的C7H主板BIOS升级。其中2304版的CPU微码太老，我们不推荐大家使用。本次测试主要是要探求在三代Ryzen发布前几天释出的2406版是否能够顺利支持PCIe 4.0 SSD，以及在AMD已经明说了将会封禁老主板之后再放出的2501版BIOS，是否还能更新这两大问题。
ASSD Benchmark（BIOS版本 2406）
CDM磁盘测试（BIOS版本 2406）
ASSD Benchmark（BIOS版本 2501）
CDM磁盘测试（BIOS版本 2501）
跑分测试说明一切问题——对于华硕C7H这块主板来说，无论是在三代Ryzen发布前放出的2406版BIOS，还是在AMD已经“三令五申”之后更新的2501版BIOS，都可以实现对PCIe 4.0 SSD的支持，2501更新之后的性能反而还要再高了一点，这显然是令人高兴的结果。
但是如果将这两组跑分与我们之前得到的，原生X570平台的SSD性能相比，就会发现其深队列并行成绩要差了不少，这说明在老主板上强行启用PCIe 4.0并非完全完美。但如果考虑日常使用，则深队列性能没有什么意义，只要4K和持续读写差不多，就已经可以认为当前这些号称支持PCIe4.0的X470主板，的确能够给消费者带来与新主板如出一辙的全新磁盘性能和日常流畅使用感受了，这显然非常的AMD Yes——虽然AMD或许并不太愿意接受这一次的称赞。
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