PCIe 3.0 VS PCIe 5.0，RTX 5090性能差距幾何？4K游戲對比出爐

一、前言

提起PCIe 3.0、PCIe 4.0和PCIe 5.0對顯卡性能的影響，對于GeForce RTX 5060級別的入門顯卡而言，區別和意義不大。疾風知勁草，只有在使用GeForce RTX 5090旗艦的情況下才能看出明顯區別。

本文將分享GeForce RTX 5090運行在PCIe 3.0和PCIe 5.0兩種模式下的4K游戲性能對比，供感興趣的朋友參考。

二、測試平臺配置

處理器為Core i9-14900K，主板為華碩ROG Strix Z790-E Gaming，內存為32GB DDR5-7200MHz，顯卡為GeForce RTX 5090，硬盤為兩塊三星970 EVO 1TB，操作系統為Windows 11。

三、游戲測試

以下將分別測試七款游戲，均采用4K畫質模式，以下系列圖片中左邊代表PCIe 3.0平臺，右邊代表PCIe 5.0平臺。

第一款游戲是《極限競速地平線6》。

PCIe 3.0平臺的平均幀速為76 FPS，最低瞬時幀速為68 FPS，幀時間為12.3ms，CPU使用率為26%，功耗為90W，溫度為56℃，內存使用量為14.7GB，GPU使用率為99%，顯存使用量為13.4GB，功耗為482W，溫度為62℃。

PCIe 5.0平臺的平均幀速為83 FPS，最低瞬時幀速為73 FPS，幀時間為11.0ms，CPU使用率為24%，功耗為93W，溫度為56℃，內存使用量為14.1GB，GPU使用率為99%，顯存使用量為13.1GB，功耗為509W，溫度為62℃。

在這款游戲中，PCIe 5.0平臺的CPU使用率比對手低2%，內存使用量低0.5GB，GPU使用率基本相等，顯存使用量低0.3GB，GPU功耗高27W，GPU溫度基本相等。

在平均幀速方面，PCIe 5.0平臺比PCIe 3.0平臺高7 FPS，領先約9%，最低瞬時幀速高5 FPS，幀時間低1ms。

第二款游戲是《潛行者2》。

PCIe 3.0平臺的平均幀速為82 FPS，最低瞬時幀速為61 FPS，幀時間為10.5ms，CPU使用率為32%，功耗為89W，溫度為56℃，內存使用量為18.8GB，GPU使用率為99%，顯存使用量為10.1GB，功耗為433W，溫度為59℃。

PCIe 5.0平臺的平均幀速為85 FPS，最低瞬時幀速為62 FPS，幀時間為11.1ms，CPU使用率為33%，功耗為94W，溫度為56℃，內存使用量為19.2GB，GPU使用率為99%，顯存使用量為9.8GB，功耗為446W，溫度為57℃。

在這款游戲中，PCIe 5.0平臺的CPU使用率和對手基本相等，內存使用量高0.4GB，GPU使用率基本相等，顯存使用量低0.3GB，GPU功耗高13W，GPU溫度低2℃。

在平均幀速方面，PCIe 5.0平臺比PCIe 3.0平臺高3 FPS，領先約4%，最低瞬時幀速基本相等，幀時間高1ms。

第三款游戲是《生化危機：安魂曲》。

PCIe 3.0平臺的平均幀速為58 FPS，最低瞬時幀速為56 FPS，幀時間為16.7ms，CPU使用率為20%，功耗為71W，溫度為51℃，內存使用量為13.8GB，GPU使用率為100%，顯存使用量為14.9GB，功耗為519W，溫度為62℃。

PCIe 5.0平臺的平均幀速為59 FPS，最低瞬時幀速為57 FPS，幀時間為16.9ms，CPU使用率為19%，功耗為72W，溫度為51℃，內存使用量為13.0GB，GPU使用率為100%，顯存使用量為14.3GB，功耗為539W，溫度為63℃。

在這款游戲中，PCIe 5.0平臺的CPU使用率和對手基本相等，內存使用量低0.8GB，GPU使用率相等，顯存使用量低0.6GB，GPU功耗高20W，GPU溫度基本相等。

在平均幀速、最低瞬時幀速和幀時間方面，兩個平臺的表現幾乎完全相等，沒有區別。

第四款游戲是《死亡擱淺2》。

PCIe 3.0 平臺的平均幀速為 66 FPS，最低瞬時幀速為 46 FPS，幀時間為 15.9ms，CPU 使用率為 37%，功耗為 120W，溫度為 69℃，內存使用量為 14.5GB，GPU 使用率為 100%，顯存使用量為 11.7GB，功耗為 467W，溫度為 60℃。

PCIe 5.0 平臺的平均幀速為 75 FPS，最低瞬時幀速為 52 FPS，幀時間為 12.9ms，CPU 使用率為 36%，功耗為 120W，溫度為 66℃，內存使用量為 14.9GB，GPU 使用率為 99%，顯存使用量為 11.5GB，功耗為 502W，溫度為 61℃。

在這款游戲中，PCIe 5.0 平臺的 CPU 使用率和對手基本相等，內存使用量高0.4GB，GPU 使用率基本相等，顯存使用量低0.2GB，GPU 功耗高35W，GPU 溫度基本相等。

在平均幀速方面，PCIe 5.0平臺比 PCIe 3.0平臺高9 FPS，領先約14%，最低瞬時幀速高 6 FPS，幀時間低3ms。

第五款游戲是《紅色沙漠》。

PCIe 3.0平臺的平均幀速為96 FPS，最低瞬時幀速為86 FPS，幀時間為9.8ms，CPU使用率為24%，功耗為84W，溫度為55℃，內存使用量為15.6GB，GPU使用率為99%，顯存使用量為9.2GB，功耗為461W，溫度為61℃。

PCIe 5.0平臺的平均幀速為100 FPS，最低瞬時幀速為90 FPS，幀時間為10.3ms，CPU使用率為35%，功耗為94W，溫度為56℃，內存使用量為16.1GB，GPU使用率為100%，顯存使用量為8.9GB，功耗為475W，溫度為61℃。

在這款游戲中，PCIe 5.0平臺的CPU使用率比對手高11%，內存使用量高0.5GB，GPU使用率基本相等，顯存使用量低0.3GB，GPU功耗高14W，GPU溫度相等。

在平均幀速方面，PCIe 5.0平臺比PCIe 3.0平臺高4 FPS，領先約4%，最低瞬時幀速高4 FPS，幀時間相等。

第六款游戲是《地平線西之絕境》。

在這款游戲中，PCIe 3.0平臺的平均幀速為87 FPS，最低瞬時幀速為70 FPS，幀時間為11.7ms，CPU使用率為35%，功耗為100W，溫度為59℃，內存使用量為13.8GB，GPU使用率為75%，顯存使用量為10.2GB，功耗為357W，溫度為56℃。

PCIe 5.0平臺的平均幀速為88 FPS，最低瞬時幀速為71 FPS，幀時間為11.2ms，CPU使用率為35%，功耗為96W，溫度為59℃，內存使用量為13.6GB，GPU使用率為74%，顯存使用量為9.7GB，功耗為369W，溫度為53℃。

在這款游戲中，PCIe 5.0平臺的CPU使用率和對手相等，內存使用量低0.2GB，GPU使用率基本相等，顯存使用量低0.5GB，GPU功耗高12W，GPU溫度低3℃。

在平均幀速、最低瞬時幀速和幀時間方面，兩個平臺的表現幾乎完全相等，沒有區別，整體情況和第三款游戲非常類似。

第七款游戲是《最后生還者第二部》。

PCIe 3.0平臺的平均幀速為105 FPS，最低瞬時幀速為97 FPS，幀時間為9.8ms，CPU使用率為39%，功耗為98W，溫度為57℃，內存使用量為15.2GB，GPU使用率為99%，顯存使用量為11.9GB，功耗為458W，溫度為60℃。

PCIe 5.0平臺的平均幀速為115 FPS，最低瞬時幀速為104 FPS，幀時間為8.4ms，CPU使用率為40%，功耗為105W，溫度為54℃，內存使用量為12.8GB，GPU使用率為99%，顯存使用量為11.3GB，功耗為468W，溫度為57℃。

在這款游戲中，PCIe 5.0平臺的CPU使用率和對手基本相等，內存使用量低2.4GB，GPU使用率相等，顯存使用量低0.6GB，GPU功耗高10W，GPU溫度低3℃。

在平均幀速方面，PCIe 5.0平臺比PCIe 3.0平臺高10 FPS，領先約10%，最低瞬時幀速高7 FPS，幀時間低1ms。

四、對比結論

綜合以上7款游戲實測數據，可以得出如下結論：

1、性能增益分層明顯

高負載開放世界游戲對總線帶寬更敏感，《死亡擱淺2》、《最后生還者2》、《極限競速：地平線6》三款游戲增益最明顯，PCIe 5.0相對PCIe 3.0幀率提升9%-14%。而《潛行者2》、《紅色沙漠》小幅提升4%左右，《生化危機：安魂曲》和《地平線：西之絕境》無明顯性能差距。

剔除《生化危機：安魂曲》和《地平線：西之絕境》兩款無明顯性能差異的測試游戲，基于剩余5款游戲數據計算，PCIe 5.0平臺較PCIe 3.0平臺平均領先8.2%，這就是本文的結論，僅供參考。

2、PCIe 5.0附加優勢突出

高帶寬總線模式下，多數場景整機內存、顯卡顯存占用會小幅下降。部分游戲可降低CPU、顯卡工作溫度；缺點是GPU滿載功耗普遍小幅上升。

總的來看，確實只有GeForce RTX 5090這類高端旗艦級顯卡才能感知PCIe總線代際差距。中低端甜品卡、入門顯卡受限于硬件算力，會被GPU本身性能瓶頸制約，PCIe 3.0、PCIe 4.0和PCIe 5.0三者性能幾乎沒有區別。因此，如果有意選擇高端顯卡，正確選購主板和正確設置運行模式非常重要，會對性能有較大影響。