PCIe 5.0, 4.0 et 3.0 : quel impact ?

Le port PCIe relie la carte graphique au processeur et à la mémoire du PC. Depuis les RTX 50 et les Radeon RX 9000, « PCIe 5.0 » s’affiche sur les boîtes, et beaucoup se demandent si leur carte mère PCIe 4.0, voire 3.0, va brider leur nouvelle carte.

Réponse courte : rarement, tant que la mémoire vidéo suffit. Tout se joue sur deux mentions que l’on oublie de lire : le nombre de lignes de la carte (x16, x8 ou x4) et la génération de la carte mère. C’est leur combinaison qui fixe le débit réel.

01Ce que fait le bus PCIe en jeu

Pendant une partie, la carte travaille surtout avec sa propre mémoire, la VRAM, à plusieurs centaines de Go/s. Le bus PCIe sert à transmettre les commandes du processeur et à charger textures et géométrie : au lancement d’un niveau, pendant les déplacements dans un monde ouvert, et chaque fois qu’il faut remplacer des données qui ne tiennent plus en VRAM. Tant que tout tient dans la carte, le bus est peu sollicité. C’est pourquoi les tests publiés montrent des écarts faibles entre PCIe 4.0 et 5.0 sur les cartes x16 bien dotées en mémoire.

02Les débits par génération et par nombre de lignes

Chaque génération double le débit par ligne. Valeurs utiles par sens, une fois retiré le surcoût du codage :

La diagonale est parlante : un PCIe 5.0 x8 offre le débit d’un PCIe 4.0 x16, et un 4.0 x8 celui d’un 3.0 x16. Les fabricants qui câblent leurs petites cartes en x8 comptent sur ce raisonnement, qui ne tient que si la carte mère suit.

03Rétrocompatibilité : tout s’aligne sur le plus lent

Une carte graphique récente fonctionne dans n’importe quel port PCIe x16. Au démarrage, carte et carte mère retiennent la génération la plus ancienne des deux et le plus petit nombre de lignes :

• carte PCIe 5.0 x16 sur carte mère PCIe 4.0 : lien 4.0 x16, 31,5 Go/s ;
• carte PCIe 5.0 x8 sur carte mère PCIe 4.0 : lien 4.0 x8, 15,75 Go/s ;
• la même carte x8 sur carte mère PCIe 3.0 : lien 3.0 x8, 7,9 Go/s, quatre fois moins que prévu.

Les plateformes PCIe 3.0 restent nombreuses : Intel jusqu’aux Core de 10e génération, cartes mères AMD B450 et X470, mais aussi des processeurs récents comme les Ryzen 5000G ou le Ryzen 5 5500, limités au PCIe 3.0 même sur une B550. Notre guide de compatibilité avec la carte mère détaille chaque plateforme.

À savoir. Le « câble PCIe Gen 5 » des alimentations récentes, celui du connecteur 16 broches 12V-2x6, n’a rien à voir avec la version du bus de données. Une RTX 4090, câblée en PCIe 4.0 x16, s’alimente justement avec ce type de câble.

04Les cartes câblées en x8 ou en x4

D’après notre base, avec le débit obtenu sur une carte mère PCIe 3.0 :

La Radeon RX 6500 XT et la RX 6400 cumulent 4 lignes et 4 Go de VRAM : en PCIe 3.0, c’est la combinaison la plus pénalisante. À l’inverse, les RX 9060 XT ont retrouvé un bus x16 complet, là où les RX 7600 n’avaient que 8 lignes.

05Quand la VRAM sature, le bus devient le goulot

Le vrai danger d’un lien étroit apparaît quand le jeu réclame plus de mémoire que la carte n’en a. Les données en trop partent dans la RAM du PC et repassent par le bus PCIe chaque fois que le GPU en a besoin. Or ce bus est des dizaines de fois plus lent que la VRAM.

Faisons le calcul avec notre base. La GeForce RTX 5060 a 448 Go/s de bande passante mémoire. En PCIe 5.0 x8, son lien offre 31,5 Go/s, déjà plus de 14 fois moins. En PCIe 3.0, il tombe à 7,9 Go/s, près de 57 fois moins. La RX 6500 XT, avec 144 Go/s de VRAM et 3,9 Go/s en PCIe 3.0 x4, subit un rapport d’environ 37.

Résultat : saccades, textures qui tardent à s’afficher, chutes brutales dans les scènes chargées. Le problème se concentre sur les cartes de 8 Go ou moins, justement celles câblées en x8 ou en x4. Nos dossiers sur la VRAM et sur les 8 Go de VRAM détaillent les jeux et définitions concernés.

Le conseil du labo. Sur un PC en PCIe 3.0, choisissez une carte câblée en x16, ou au minimum une version 16 Go. Une Radeon RX 9060 XT 16 Go coche les deux cases.

06Le PCIe 5.0 vaut-il le coup aujourd’hui ?

• PC neuf : prenez une carte mère PCIe 5.0 si l’écart de prix est raisonnable. Sur AM5, les chipsets X870E, X870, X670E et B650E garantissent le PCIe 5.0 sur le port graphique, contrairement aux B850, B840, X670, B650 et A620 ; chez Intel, cela dépend du modèle à partir des Core de 12e génération. Une carte mère AM5 PCIe 5.0 est un bon point de départ.
• Carte mère PCIe 4.0 : aucune raison d’en changer pour la carte graphique. Les cartes x16 y perdent peu, les cartes x8 restent correctes si leur VRAM suffit.
• Carte mère PCIe 3.0 : évitez les cartes x8 de 8 Go et les cartes x4, et activez le Resizable BAR si la plateforme le permet.

07Vérifier le mode réel de votre carte

Trois pièges font tomber le lien plus bas que prévu. Le port, d’abord : seul le port x16 du haut est en général relié au processeur, les autres passent souvent par le chipset en x4. Le partage de lignes, ensuite : sur certaines cartes mères, occuper un emplacement M.2 précis fait passer le port graphique en x8, le manuel l’indique. Le montage vertical, enfin : un câble prévu pour le PCIe 3.0 provoque écrans noirs et plantages avec une carte récente. Il faut alors un riser PCIe 4.0 ou forcer le port en Gen 3 dans le BIOS ; notre page riser PCIe détaille ce point.

Pour contrôler, GPU-Z affiche le lien négocié ; faites la lecture en charge, car au repos la carte réduit volontairement la génération du lien. Si vous lisez x4 ou x8 sur une carte x16, vérifiez le port et la carte mère avant d’accuser la carte. Notre guide pour installer une carte graphique reprend les bons réflexes.