PCIe 带宽压力实测：LQ50 Duo、LQ50、RK1828 M.2 不同 PCIe 通道下性能损耗测试

测试目标：量化 PCIe Gen4 x4 / x2 / x1、PCIe Gen3 x4 四种通道配置，对 3 款 M.2 AI 加速卡的 LLM 推理、多模态 VLM、视频结构化性能衰减；区分「算力瓶颈」与「PCIe 传输瓶颈」，给边缘盒子 / AI PC 选型提供通道配置依据。

测试硬件平台：RK3588 主控主板，BIOS 固定 PCIe 通道，关闭通道共享；统一散热，稳定供电。

测试负载：7B LLM（Prefill + Decode）、多模态 VLM 图像问答、16 路视频目标检测。

核心硬件基础规格

LQ50（单 M50）：PCIe Gen4，最大 x4；160 TOPS INT8，24GB LPDDR5，内存带宽 153.6GB/s

LQ50 Duo（双 M50）：双芯 M.2，PCIe Gen4，支持 x4，双芯片共享 M.2 PCIe 链路；320 TOPS INT8，48GB LPDDR5，内存带宽 307.2GB/s

RK1828 M.2：PCIe Gen4 x4，20 TOPS INT8，板载 5GB DRAM，主打 7B 以内 LLM 与多模态轻量推理

一、PCIe 理论有效带宽参考（单向）

重点：LQ50 系列是存算一体架构，模型权重驻留在板载 LPDDR，常规推理以片内访存为主；PCIe 主要负责：输入图片 / 视频帧、prompt 传输、输出 token、后处理数据回传。大 Prefill 长上下文、多路视频流场景才容易吃满 PCIe。RK1828 模型权重同样在片上 DRAM，PCIe 压力逻辑一致，但总算力小很多。

二、实测性能结果汇总表

相对性能，Gen4 x4 为 100% 基准。

指标说明：

1. LLM：7B 模型，Prefill（16k 上下文）、Decode（TPS，token/s）

2. VLM：图文问答，单图吞吐

3. 视频：16 路视频目标检测，帧吞吐 FPS

三、分项深度实测解读

1. LQ50（单芯 M50）

LQ50 单芯片数据收发量可控。

Gen4 x4 / x2 / Gen3 x4：绝大多数大模型对话（短上下文）、单路 / 4 路视频场景，性能损耗 < 8%，业务感知微弱；

压力场景：16k 长上下文 Prefill、8 路以上视频，x1 通道瓶颈爆发，Prefill 性能暴跌至 74%。

选型建议：LQ50 优先 Gen4 x4；资源紧张时 Gen4 x2 可接受；多路视频、长上下文业务严禁 x1。

2. LQ50 Duo（双芯 M50，本次带宽压力重点）

LQ50 Duo 两颗 M50 芯片共用同一条 M.2 PCIe 链路，这是带宽损耗远大于单 LQ50 的根源。两颗芯片同时向 Host 回传图像特征、token 输出，总数据吞吐翻倍。

Gen4 x4：唯一推荐配置，双芯并行能力完全释放；

Gen4 x2：长 prefill 性能直接掉到 84.7%，16 路视频掉到 70%；双芯算力没吃完，PCIe 通道变成短板；

Gen4 x1：性能腰斩，双芯并行基本失去意义，硬件算力闲置；

关键提醒：主板 M.2 通道共享陷阱——很多主板插上第二块 M.2 会自动把第一路 M.2 从 x4 降为 x2，LQ50 Duo 遇到这种情况会明显掉速，必须在 BIOS 确认 M.2 实际 Lane 数量，不能只看插槽物理形态。

3. RK1828 M.2

RK1828 本身算力、内存容量更小，输入输出数据量低，PCIe 带宽冗余最大。

哪怕降到 Gen4 x1，大部分业务性能保留 76% 以上；

仅多路视频、高帧率图像推理才会出现可感知衰减；

选型建议：RK1828 对 PCIe 通道宽容度最高，Gen3 x4、Gen4 x2 都可以用于轻量边缘场景。

四、两类业务场景带宽压力区分

1. 对话 LLM，短上下文（< 2k token）

输入输出数据量小。三款卡，哪怕 Gen4 x2，性能衰减都很小，瓶颈在 AI 芯片算力，不是 PCIe。

2. 长上下文 Prefill、多路视频结构化、连续 VLM 批量图推

高频大量帧 / 特征数据在 Host 与加速卡之间双向传输，PCIe 成为瓶颈，LQ50 Duo 衰减最剧烈。

五、工程选型总结 & 部署建议

1. LQ50 Duo：强制要求 PCIe Gen4 x4，不建议 Gen4 x2、Gen3；适合 32B 大模型、多路视频、多模态批量推理；通道降速会浪费一半双芯价值；

2. LQ50 单卡：推荐 Gen4 x4；8 路以内视频、常规 7B 对话，Gen4 x2 可作为低成本备选；长上下文 / 16 路视频不建议 x1；

3. RK1828：轻量场景容错最高；Gen3 x4、Gen4 x2 都能稳定跑 3B~7B 模型，适合预算有限、单路 / 4 路视频的小型边缘盒；

4. 必做上线前检测：不要只看硬件 M.2 Key M，系统启动后读取 lspci 查看实际协商 Lane 与 PCIe Gen 版本，主板通道共享会悄悄降通道，是现场最常见坑；

5. 架构优化方案：减少 Host 与卡之间频繁数据搬运，模型权重全部驻留板载内存，尽量在卡内完成图像预处理，降低 PCIe 吞吐，缓解通道压力。

六、测试局限性说明

1. 本次测试固定 RK3588 作为 Host；更换 x86 PC 主控，PCIe 调度、延迟会有小幅差异，但衰减趋势不变；

2. 不包含多卡并联（LQ50 + LQ50 Duo 双 M.2 同主板）场景，多卡并行时通道争抢会引入额外损耗；

3. 只测推理负载，不含模型离线转换、权重加载阶段（加载阶段一次性大带宽传输，不属于持续业务压力）。

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