Nintendo Switch: технический обзор ранних спецификации от Eurogamer

Узнать точные технические характеристики - не простое дело. Ожидание может длится месяцами, а то и годами после первоначального показа консоли. Появляются различные слухи, анонимные источники стараются сообщить нам то, что мы больше всего хотим услышать, а патенты лишь дают нам намёки на возможные планы платформодержателей. Затем приходит реальность. Недавно Venturebeat снова подтвердил июльский отчёт Digital Foundry о том, что Switch базируется на Nvidia Tegra X1, а её GPU - на архитектуре Maxwell. Это был удар для тех, кто надеялся увидеть мощность, сравнимую с Xbox One, но в портативном варианте. Осталась лишь одна неопределённость: внесла ли Nintendo какие-нибудь изменения в Nvidia Tegra чип? Но сегодня у нас появился шанс выяснить ещё одну важную деталь - как изменяется мощность консоли при переходе от домашнего варианта использования к портативному. 

Для начала давайте немного проанализируем историю Venturebeat и добавим наше собственное мнение. В апреле этого года мы впервые узнали о том, что в новой консоли Nintendo используются технологии Nvidia. Через пару месяцев ещё несколько источников подтвердили это сообщение. Чуть позже, где-то в июле, европейское отделение Nintendo устроило масштабное мероприятие в своём главном офисе, находящемся во Франкфурте, где все желающие могли лично протестировать дев-кит новой консоли. И Eurogamer, и Digital Foundry получили всю необходимую информацию для написание своих статей. Логично, что следующим этапом мы должны были опубликовать окончательные спецификации приставки, но не всё так просто.

В нашей статье мы предположили, что запланированный релиз консоли в Марте 2017 позволит Nintendo перейти от Tegra X1 к более современному Tegra X2 с использованием архитектуры Pascal и FinFET-технологии производства процессоров, что позволило бы добиться более высокой производительности и/или увеличенной продолжительности работы батареи. Сама Nvidia утверждает, что Switch основан на "точно такой же архитектуре, как и самые производительные игровые видеокарты GeForce" - казалось бы, главный аргумент того, что в Switch будет Pascal (в конце-концов все самые мощные GPU от Nvidia основаны на этой архитектуре).

                         

Эти спецификации появились в Twitter до официального показа Nintendo. Многие думали, что это подделка или устаревшие сведения, но мы можем подтвердить, что Nintendo разослала разработчикам такие же данные. Один из источников сообщил нам, что на презентации для разработчиков не было 4k/30Hz режима, хотя все остальные сведения совпали. Можно предположить, что указанные частоты являются теортетическими максимумами. В розничном продукте они будут заблокированы на 768/307.2MHz. 

• CPU: Четыре ARM Cortex A57 ядра, максимальная частота 2GHz
• GPU: 256 CUDA ядер, максимальная частота 1GHz
• Архитектура: Nvidia Maxwell
• Скорость текстурного заполнения: 16 pixels/cycle
• Скорость заполнения: 14.4 pixels/cycle
• Память: 4GB
• Пропускная способность памяти: 25.6GB/s
• VRAM: общая
• Системная память: 32GB, максимальная скорость: 400MB/s
• USB: USB 2.0/3.0
• Видео выход: 1080p60/4K30
• Экран: 6.2" IPS LCD, 1280x720 пикселей, 10 одновременных нажатий

Чтобы быть честными по отношению к Nvidia, стоит отметить, что Tegra X1 Maxwell является окончательным вариантом развития архитектуры и включает в себя многие технологические аспекты Pascal. Например, двойная производительность при FP16 операциях. Мы также говорили, что, возможно, Switch имеет какие-либо модификации, которые также относятся к Pascal. Да и, честно говоря, основная внутренняя структура Pascal и Maxwell практически идентичны. Так что основное различие между ними сводится к технологии производства процессоров: 20nm в Maxwell и 16nm FinFET в Pascal. Несмотря на это, анонимные источники продолжают сообщать нам, что те спецификации, которые всплыли раннее в Twitter, остались неизменными и являются, по сути, стоковым Tegra X1. 

Хотя некоторые несоответствия всё-таки вызывают у нас опасения. Tegra X1 полностью совместима с HDMI 2.0, так почему видеовыход основан на спецификациях устаревшего HDMI 1.4? Зачем нужен 4k/30Hz выход? У X1 есть 16 блоков ROP, так почему же пиксельная скорость заполнения работает только на 90% - 14,4 пикселей за цикл, вместо 16, как у стандартной Tegra X1? Также у Nvidia чипа присутствует четыре ядра ARM Cortex A53 в сочетании с более мощными A57 - так почему же они тоже отсутствуют в спецификациях? (Честно говоря: A53 ядра практически не задействованы в большинстве тестов Tegra X1). Остальные характеристики уже были подтверждены Eurogamer: в частности, 6.2" IPS LCD экран с разрешением 1280x720 и поддержкой мультитач. Правда, есть ощущение, что это всё-таки старые спецификации и важная часть этой головоломки где-то утеряна.

Рич и Том обсуждают недавно опубликованные спецификации Switch, а также обсуждают тактовые частоты этой системы

Количество CUDA ядер и пропускная способность памяти, конечно, соответствуют стандартной Tegra X1, но, если мыслить критически, то опубликованные спецификации дают весьма смутное представление о фактической мощности CPU и GPU новой консоли, мы лишь можем ссылаться на максимальную производительность Nvidia Shield. Если предположить, что в Switch используется точно такой же 20nm технологический процесс, как и в Shield, то столь высокие частоты просто недостижимы для такого маленького и портативного устройства, питающегося от аккумуляторной батареи. Статья VentureBeat утверждает, что Switch до сих пор использует 20nm технологию, но на данный момент, это ещё не подтверждённая информация.

Рабочая частота процессора является очень важной составляющей информации, необходимой, чтобы получить хоть какое-то представление о возможностях Switch за пределами рассмотрения лишь физического устройства процессора Tegra. Как и предполагали многие, у новой коноли от Nintendo есть две конфигурации производительности, и в портативном состоянии она явно уступает другому своему варианту работы - в док-станции и при подключении к HDTV. И мы также подтвеждаем, что здесь нет никакого второго GPU или дополнительного железа в док-станции, несмотря на то, что Nintendo подавала заявку на патенты с такой возможностью. Когда время работы от аккумулятора и ограничения мощности больше не являются проблемой, Switch, при подключении к док-станции, позволяет работать GPU намного быстрее. Проще говоря: появляется существенная разница в производительности.

Единственное, где Switch ничего не меняет - это мощность CPU - ядра работают с 1020Mhz частотой независимо от того, подключена консоль к доку или нет. Это гарантирует, что физическая основа игры не будет меняться на ходу и сама игра останется неизменной. Встроенный контроллер памяти работает на частоте 1600Mhz при подключении к доку (на том же уровне, что и стандартный Tegra X1), но при отсоединении консоли частота падает до 1331Mhz. Тем не менее, разработчики могут сами выбирать: нужно ли им сохранить полную пропускную способность памяти в своих играх или нет.

Начнём с того, что частота CPU снижена вдвое по сравнению со стандартной Tegra X1, при этом работа по управлению частотой GPU ещё более спорна. Даже в стационарном режиме Switch не реализует максимально возможную производительность Tegra X1. Частота здесь заблокирована на 768Mhz, что гораздо ниже, чем 1GHz в варианте с Nvidia Shield. Но ещё большей неожиданностью для нас стало то, как Nintendo занижает частоту GPU, чтобы снизить тепловыделение и продлить работу от аккумулятора. Это не опечатка: она снижается до 307.2MHz - это означает, что в портативном режиме Switch работает на 60% медленнее, чем в пристыкованном к док-станции режиме. И да, нижерасположенная таблица подтверждает, что разработчики вольны сами выбирать производительность Switch при подключении к док-станции. При желании они могут оставить её на уровне портативного варианта.

Это означает, что в стационарном режиме GPU Switch мощнее в 2.5 раза, чем при работе от батареи. Учитывая, что опубликованные спецификации не являются официальными, то, казалось бы, любые вопросы касательно работы CPU и GPU могут сбрасываться со счетов. Но в документации для разработчиков эта таблица закачивается одним очень важным сообщением: "Информация, содержащаяся в этой таблице, является окончательным вариантом различных комбинаций производительности, которые смогут использоваться во всех приложениях на старте.”

Как это повлияет на игры, в которые мы будем играть? Экран Switch имеет разрешение 1280x720 пикселей и, по крайней мере, в теории, при подключении к док-станции мы сможем запускать эти 720p проекты в 1080p разрешении, благодаря увеличенной частоте GPU. Один источник из среды разработчиков сравнивает это с созданием двух различных версий одной и той же игры, почти также, как это происходит при разработке игр на PS4 и PS4 Pro.

Но, пожалуй, самое большое разочарование ждет тех, кто рассчитывал на конкуренцию Nintendo с Microsoft и Sony на уровне железа, им придётся умерить свои ожидания. И хотя будут мультиплатформенные проекты (мы все видели кадры Skyrim в промо-ролике Nintendo), мы не должны ожидать появление Switch-версий современных блокбастеров от Third Party. Это довольно очевидно, особенно, если учесть, что Xbox One S использует 16nm FinFET технологию и потребление его энергии составляет порядка 75-80 Ватт. GPU технология от Nvidia является более энергоэфективной, но очевидно, что мобильное устройство (которое, как правило, работает с мощностью в 5-10 Ватт) не сможет соперничать со стационарным устройством.

С другой стороны: всё, что мы пока видели, выглядит впечатляюще. Гибридный форм-фактор консоли Nintendo позволяет взять её с собой куда угодно и продолжить играть в те же самые игры. Мы надеемся увидеть полную реализацию всех возможностей, показанных в рекламном ролике: Nintendo хорошо знает свое дело. Даже 307.2MHz GPU, на основе архитектуры Maxwell, должнен превзойти производительность Wii U. Более того, демоверсия The Legend of Zelda: Breath of the Wild, показанная на шоу Джимми Фэллона, имела значительно более гладкую производительность, чем прошлогодний E3 код игры, запущенный на Wii U. Также мы должны помнить, что Nvidia сделала на заказ специальную программную оболочку, которая должна помочь разработчикам получить гораздо больше от железа консоли, чем то, что мы уже видели в Shield.

И хотя мы смогли получить общее представление о технологическом устройстве Switch, у нас осталось ещё множество вопросов. Мы знаем скорость работы процессора, но не знаем, какие модификации были с ним произведены. В чём отличие кастомного Tegra от стокового Tegra X1? Мы уверены, что наши данные, касательно тактовых частот Switch, являются точными, но все остальные вопросы за пределами уже известных спецификаций остаются без ответа. Внесла ли Nintendo только небольшие изменения или кастомизация чипа была более глобальной?

Производительность на низких частотах может быть улучшена с помощью увеличения самого GPU (больше CUDA ядер), но нам это кажется маловероятным, даже если Switch использует новую 16nm технологию. Фактическая плотность транзисторов практически не отличается от 20nm версии Tegra X1, здесь нужна FinFET "3D" технология, чтобы увидеть существенную разницу. Увеличенный размер GPU приведёт к неизбежному удорожанию чипа, а прибавка производительности будет весьма ограничена. Если Switch использует более современный 16nm чип Tegra, мы ожидаем, что Nintendo выберет схожий с Nvidia путь по использованию преимуществ нового техпроцесса. Tegra X2 имеет такое же число CUDA ядер, но с повышенной на 50% частотой GPU. 

Одно дело - спецификации, совсем другое - игры: всё, что мы до сих пор видели выглядит впечатляюще, конечно, с учётом того, что Switch портативное устройство, имеющее определённые ограничения производительности. Мы будем ждать скорый показ Switch в следующем месяце, чтобы лично протестировать устройство, но, если учесть известные спецификации, можно сделать вывод, что основной упор будет сделан на возможность играть в полноценные консольные проекты, как на HDTV, так и на ходу. Будет ли на самом деле такой же плавный переход между этими режимами, как это демонстрировалось в рекламном трейлере? Мы ждём возможности выяснить это. В то же время, Nintendo так и не откликнулась на нашу просьбу дать хоть какие-нибудь комментарии.

Автор - Richard Leadbetter, перевод - SpykeSIK, редактирование - ACE.