Schneller ist besser? Der wahre Unterschied bei PCIe 4.0 vs 5.0 und für wen er sich lohnt

In der ständig fortschreitenden Welt der Computertechnologie ist die Jagd nach mehr Geschwindigkeit und Leistung eine Konstante. Jedes Jahr versprechen neue Komponenten, unsere digitalen Erlebnisse zu revolutionieren – und oft halten sie dieses Versprechen auch. Ein Bereich, der in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten hat, ist die PCIe-Schnittstelle, das Rückgrat, das es unseren Grafikkarten, SSDs und anderen Erweiterungskarten ermöglicht, mit dem Prozessor zu kommunizieren.

Nachdem PCIe 4.0 vor einigen Jahren den Performance-Sprung vollzog, steht nun PCIe 5.0 an der Schwelle, der neue Standard zu werden. Doch wie bei vielen technologischen Fortschritten stellt sich die Frage: Ist schneller wirklich immer besser? Und lohnt sich das Upgrade auf die neueste Generation für jeden? Dieser Artikel beleuchtet den wahren Unterschied zwischen PCIe 4.0 und PCIe 5.0, erklärt, was diese neuen Geschwindigkeiten in der Praxis bedeuten und für wen sich eine Investition wirklich auszahlt.

Was ist PCIe überhaupt und warum ist es wichtig?

Bevor wir uns den Generationen widmen, kurz zur Basis: PCIe steht für Peripheral Component Interconnect Express. Es ist eine serielle Datenübertragungsschnittstelle, die es verschiedenen Komponenten in Ihrem PC – wie Grafikkarten (GPUs), NVMe-SSDs, Netzwerkkarten oder Soundkarten – ermöglicht, mit dem Chipsatz und der CPU zu kommunizieren. Im Gegensatz zu früheren parallelen Bussystemen verwendet PCIe „Lanes” (Spuren), über die Daten gleichzeitig in beide Richtungen gesendet werden können. Je mehr Lanes ein Gerät nutzt (z.B. x1, x4, x8, x16), desto höher ist die verfügbare Bandbreite.

Jede neue PCIe-Generation verdoppelt die Bandbreite der vorherigen. Dies ist entscheidend, denn ohne eine schnelle Verbindung zwischen Komponenten kann selbst die schnellste Grafikkarte oder SSD ausgebremst werden. Die Bandbreite ist hier der limitierende Faktor, ähnlich wie die Anzahl der Spuren auf einer Autobahn die Menge des Verkehrs begrenzt, die gleichzeitig passieren kann.

PCIe 4.0: Der aktuelle Standard für viele

PCIe 4.0 wurde 2017 eingeführt und hat sich seitdem als Standard in den meisten modernen PCs etabliert. Es bietet eine beeindruckende Bandbreite von 2 Gigabyte pro Sekunde (GB/s) pro Lane. Für eine x16-Schnittstelle, die typischerweise von Grafikkarten genutzt wird, bedeutet das eine maximale theoretische Bandbreite von 32 GB/s. Eine x4-Schnittstelle, wie sie von den meisten Hochleistungs-NVMe-SSDs verwendet wird, erreicht 8 GB/s.

Mit PCIe 4.0 konnten Grafikkarten und insbesondere NVMe-SSDs, die zuvor durch die langsamere PCIe 3.0-Schnittstelle (1 GB/s pro Lane) limitiert waren, ihr volles Potenzial entfalten. Gen 4 NVMe-SSDs bieten sequentielle Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von bis zu 7.000 MB/s, was für die meisten Anwendungen und sogar anspruchsvolle Spiele mehr als ausreichend ist. Für viele Nutzer stellt PCIe 4.0 immer noch das „Sweet Spot” in Bezug auf Preis, Leistung und Kompatibilität dar.

PCIe 5.0: Die neue Ära der Geschwindigkeit

Mit PCIe 5.0, das offiziell 2019 verabschiedet wurde und seit Ende 2021 mit Intel Alder Lake (12. Generation) und später mit AMD Zen 4-Prozessoren (Ryzen 7000-Serie) und deren dazugehörigen Mainboards (Intel Z690/Z790, AMD X670/B650) im Massenmarkt ankam, wird die Bandbreite erneut verdoppelt. Eine einzelne PCIe 5.0-Lane erreicht nun 4 GB/s. Das bedeutet für eine x16-Schnittstelle unglaubliche 64 GB/s und für eine x4-Schnittstelle satte 16 GB/s.

Diese massiv erhöhte Bandbreite öffnet die Tür für eine neue Generation von Hochleistungskomponenten. Allerdings erfordert PCIe 5.0 nicht nur kompatible CPUs und Mainboards, sondern auch die entsprechenden Peripheriegeräte. Während die neuesten Grafikkarten von NVIDIA (RTX 40er-Serie) und AMD (RX 7000er-Serie) bereits PCIe 4.0 unterstützen und teilweise auch für PCIe 5.0 vorbereitet sind, sind es vor allem die NVMe-SSDs, die den größten Sprung in der Leistung zeigen.

Der wahre Unterschied: Zahlen, Fakten und Hardware

Der offensichtlichste Unterschied ist die rohe Bandbreite. PCIe 5.0 bietet doppelt so viel Durchsatz wie PCIe 4.0. Aber was bedeutet das konkret für die Hardware und Ihre Nutzung?

• Grafikkarten (GPUs): Die neuesten High-End-Grafikkarten wie die NVIDIA RTX 4090 oder AMD RX 7900 XTX sind die ersten, die theoretisch von PCIe 5.0 profitieren könnten. Aktuell arbeiten die meisten dieser Karten jedoch noch mit PCIe 4.0 x16. Selbst unter anspruchsvollsten Gaming-Szenarien oder professionellen Workloads zeigen Tests, dass eine PCIe 4.0 x16-Schnittstelle in den meisten Fällen nicht der Flaschenhals ist. Der Performance-Unterschied zwischen einer RTX 4090 auf PCIe 4.0 und PCIe 5.0 (wenn sie denn die Bandbreite vollständig nutzen würde) ist selbst in GPU-intensiven Anwendungen oft im einstelligen Prozentbereich oder gar nicht existent. Das liegt daran, dass Spiele und die meisten Anwendungen die volle Bandbreite einer x16-Schnittstelle selten ausreizen.
• NVMe-SSDs: Hier ist der Unterschied am greifbarsten. Während PCIe 4.0 NVMe-SSDs sequentielle Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von typischerweise 6.000 bis 7.500 MB/s erreichen, sprengen die ersten PCIe 5.0 NVMe-SSDs die 10.000 MB/s-Marke und erreichen bereits bis zu 14.000 MB/s (14 GB/s) im Lesen und Schreiben. Dieser Sprung ist enorm und markiert eine neue Ära der Speichergeschwindigkeit.
• Hardware-Anforderungen: Um PCIe 5.0 nutzen zu können, benötigen Sie eine kompatible CPU (Intel der 12., 13. oder 14. Generation oder AMD Ryzen 7000-Serie) und ein passendes Mainboard (z.B. Intel Z690/Z790 oder AMD X670/B650). Diese Hardware ist in der Regel teurer als die Generationen davor. Auch die Peripheriegeräte müssen PCIe 5.0 unterstützen.
• Kosten: Neue Technologie ist immer teurer. Nicht nur die Hauptkomponenten wie CPU und Mainboard, sondern auch die ersten PCIe 5.0 SSDs sind deutlich teurer als ihre PCIe 4.0-Pendants. Hinzu kommt, dass PCIe 5.0 SSDs aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeiten und damit verbundenen Wärmeentwicklung oft größere und effektivere Kühlkörper benötigen, was zusätzliche Kosten oder Bauformbeschränkungen mit sich bringen kann.

Für wen lohnt sich PCIe 5.0?

Die entscheidende Frage ist nicht, ob PCIe 5.0 schneller ist (das ist es unbestreitbar), sondern für wen sich diese zusätzliche Geschwindigkeit in der Praxis auszahlt.

Für Gamer und den Durchschnittsnutzer

Für die überwiegende Mehrheit der Gamer und den alltäglichen PC-Gebrauch ist PCIe 4.0 absolut ausreichend. Aktuelle High-End-Grafikkarten werden, wie erwähnt, durch die PCIe 4.0 x16-Schnittstelle kaum gebremst. Selbst mit kommenden Spiele-Technologien wie DirectStorage, das die Ladezeiten durch direkten Zugriff der GPU auf die SSD verkürzen soll, sind PCIe 4.0 NVMe-SSDs mehr als schnell genug, um diese Vorteile voll auszuschöpfen.

Eine PCIe 5.0 NVMe-SSD mag zwar beeindruckende sequentielle Geschwindigkeiten auf dem Papier liefern, aber im Gaming oder bei typischen Office-Anwendungen sind die Ladezeiten oder die allgemeine Systemreaktion bereits mit einer guten PCIe 4.0 SSD so schnell, dass der Unterschied im realen Gebrauch kaum spürbar ist. Das Booten des Betriebssystems oder das Starten von Anwendungen dauert oft nur wenige Sekunden. Die Investition in eine schnellere CPU, mehr RAM oder eine bessere Grafikkarte bringt für Gamer in der Regel einen deutlich spürbareren Leistungsschub als ein Upgrade von PCIe 4.0 auf PCIe 5.0.

Für Content Creator und professionelle Anwender

Hier wird die Situation interessanter. Für Content Creator, insbesondere im Bereich Video-Editing mit hochauflösenden Formaten (8K und darüber), 3D-Modellierung, Animation oder für diejenigen, die regelmäßig mit extrem großen Dateien arbeiten, kann PCIe 5.0 einen echten Mehrwert bieten. Das Kopieren von Terabytes an Daten, das Rendern komplexer Projekte oder das Laden riesiger Textur-Bibliotheken profitiert massiv von den höheren sequentiellen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten einer PCIe 5.0 NVMe-SSD.

Denken Sie an Workflows, bei denen unkomprimierte 8K-Videostreams in Echtzeit bearbeitet werden müssen. Hier kann die zusätzliche Bandbreite einer PCIe 5.0 SSD den Unterschied zwischen einem flüssigen Arbeitsablauf und frustrierenden Wartezeiten ausmachen. Auch im professionellen Bereich, wie etwa in Rechenzentren für KI-Anwendungen, High-Performance Computing oder bei spezialisierten Netzwerkkarten (z.B. 100-Gigabit-Ethernet), ist die zusätzliche Bandbreite und geringere Latenz von PCIe 5.0 von Vorteil. Diese Anwendungen sind jedoch weit entfernt vom typischen Heimanwender.

Für Early Adopters und Enthusiasten

Wenn Sie immer das Neueste vom Neuen haben wollen, Ihnen das Budget keine Sorgen bereitet und Sie gerne an der Spitze der technologischen Entwicklung stehen, dann ist PCIe 5.0 der logische Schritt. Es bietet die höchste aktuell verfügbare Performance und eine maximale Zukunftssicherheit für die kommenden Jahre. Auch wenn die praktischen Vorteile für viele Anwendungen noch marginal sind, ist es beruhigend zu wissen, dass Ihr System für alles gerüstet ist, was die Zukunft bringen mag.

Der Faktor „Zukunftssicherheit”

Einer der häufigsten Gründe, warum Menschen in die neueste Technologie investieren, ist die Zukunftssicherheit. Der Gedanke ist, dass man durch den Kauf von PCIe 5.0-kompatibler Hardware heute für die Anforderungen von morgen gerüstet ist. Während dies im Prinzip stimmt, sollte man auch die Kosten-Nutzen-Analyse im Auge behalten.

Technologie entwickelt sich rasant, und oft ist der Preispunkt für die vorherige Generation, sobald eine neue auf den Markt kommt, der „Sweet Spot” für die beste Performance pro Euro. PCIe 4.0-Hardware bietet bereits eine exzellente Leistung zu einem oft deutlich günstigeren Preis als die neuesten PCIe 5.0-Produkte. Bis Anwendungen und Spiele die volle Bandbreite von PCIe 5.0 wirklich ausreizen, könnte es noch einige Jahre dauern. Zu diesem Zeitpunkt werden die Preise für PCIe 5.0-Hardware wahrscheinlich gefallen sein, oder es steht bereits die nächste Generation (PCIe 6.0) vor der Tür.

Fazit: Schneller ist besser – aber nicht für jeden

Die Einführung von PCIe 5.0 ist ein weiterer bedeutender Meilenstein in der Entwicklung der Computertechnologie. Es verdoppelt die Bandbreite erneut und ebnet den Weg für noch leistungsfähigere Komponenten in der Zukunft. Die Frage, ob „schneller besser” ist, kann mit einem klaren „Ja” beantwortet werden – aber das „für wen” ist der entscheidende Zusatz.

• Für Gamer und den Durchschnittsnutzer ist die Aufrüstung auf PCIe 5.0 aktuell nur bedingt sinnvoll. Eine gute PCIe 4.0-Plattform mit einer schnellen Grafikkarte und einer Gen 4 NVMe-SSD bietet bereits ein herausragendes Erlebnis zu einem besseren Preis-Leistungs-Verhältnis.
• Für professionelle Anwender, insbesondere Content Creator, die mit extrem großen Dateien und anspruchsvollen Workloads zu tun haben, kann eine PCIe 5.0 NVMe-SSD einen echten Produktivitätsschub bedeuten. Hier sind die hohen sequentiellen Geschwindigkeiten ein echter Game Changer.
• Für Enthusiasten und Early Adopters, die bereit sind, für die absolute Spitzentechnologie zu zahlen, ist PCIe 5.0 die logische Wahl, um maximale Zukunftssicherheit und theoretische Höchstleistung zu gewährleisten.

Letztendlich kommt es auf Ihren individuellen Anwendungsfall und Ihr Budget an. Lassen Sie sich nicht ausschließlich von beeindruckenden Zahlen blenden, sondern bewerten Sie, wie die Technologie Ihre tatsächlichen Bedürfnisse und Ihren Workflow beeinflussen kann. Der wahre Unterschied liegt nicht nur in der Maximalgeschwindigkeit, sondern in der effektiven Nutzung dieser Geschwindigkeit durch Ihre Anwendungen.

Investieren Sie klug, und Ihr PC wird Ihnen lange Zeit gute Dienste leisten – ob mit PCIe 4.0 oder 5.0.