Minulý měsíc Nintendo představilo dlouho vyhlíženou novou generaci konzole Switch. Její koncept byl více než úspěšný a spustil i pozdější vlnu PC handheldů jako Steam Deck, ale po stránce hardwaru už je hodně zastaralá. Switch 2 ho nahrazuje novým procesorem a GPU (integrovaným v něm) od Nvidie. K tomu zprvu nebyly známé přesné parametry, ty ale Nintendo oficiálně odhalilo nyní, takže se můžeme podívat, o kolik lepší Switch 2 bude.
Přesné technické parametry procesoru a dalšího hardwaru v konzoli nemá Nintendo přímo na svém webu, ale firma je potvrdila Eurogameru (respektive jeho youtubovému kanálu Digital Foundry). Doteď byla konfigurace jader CPU a GPU známá jen z neoficiálních průsaků, kterým ale oficiální parametry dávají za pravdu. Navíc máme dokonce i přesné frekvence, které teprve zasazují potenciál tohoto SoC do správné perspektivy.
Čip Nvidia T239: CPU
Procesor s označením T239 má přesně dle neoficiálních úniků osm CPU jader Cortex-A78C. To je 64bitová architektura (instrukční sada ARMv8) představující prostřední jádro ARM uvedené v roce 2020. Nvidia tedy použila slabší možnost místo velkých jader Cortex-X1, což je asi motivováno tím, že jádra řady X mají horší energetickou efektivitu (i větší plochu). Cortex-A78C je varianta původního jádra A78C určená pro notebooky, která se liší možností mít v procesoru až osm velkých jader (zatímco u běžné A78 se počítalo se čtyřmi a zbytek měla být malá jádra).
Jádra mají 64 KB instrukční a 64 KB datovou L1 cache a 256KB L2 cache. Celá skupina osmi jader pak používá sdílenou L3 cache o relativně nízké kapacitě 4 MB. Ve specifikacích je zvlášť zmíněno, že jádra mají začleněnou podporu kryptografických rozšíření.
Po stránce procesorového výkonu bude konzole na dnešní poměry poměrně slabá. Vedle starší architektury s relativně nižším IPC (čímž se myslí relativní výkon v přepočtu na 1 MHz frekvence) totiž také jádra CPU poběží ve hrách na nízkých taktech. Digital Foundry uvádí 1100MHz v mobilním režimu bez připojení k elektřině a jen 998 MHz při připojení do doku (je to paradoxně méně, takže tato čísla jsou možná omylem prohozená, každopádně ale jsou frekvence pro hraní jen okolo 1 GHz). Maximální frekvence jader CPU je vyšší, měla by být 1700 MHz. Možná, že tyto vyšší takty jsou dosažitelné zejména v případě, že není plně zatíženo GPU (například v „loading screenech“, kdy lze GPU podtaktovat a tím umožnit CPU přepnout na vyšší výkon a urychlit spuštění hry).
Pro srovnání: Původní Switch má v čipu Tegra X1 sice také osm jader, ale kvůli nikdy neopravenému bugu v návrhu nelze použít úsporná jádra Cortex-A53, takže konzole používá jen čtyři výkonná jádra Cortex-A57. Ta běžela na podobné dost nízké frekvenci (1,02 GHz), ale nový čip T239 bude při 1 GHz dosahovat vyšší výkon díky tomu, že jádra mají o šest generací novější architekturu a bude jich vyšší počet. Ale proti dnešním PC procesorům i stacionárním konzolím Xbox Series S a X a PlayStation 5 (ty mají jádra Zen 2 na taktech nad 3 GHz) bude výkon CPU dramaticky nižší. Lze čekat, že po Switch 2 v tomto aspektu bude také slabší než Valve Steam Deck.
Nintendo Switch 2
Část prostředků má vyhrazenou systém
Z osmi jader nebudou hry moci používat všechna. Podobně jako v dalších konzolích pro ně bude vyhrazená jen část, a to šest jader. Zbylá dvě má rezervovaná operační systém a další úlohy v pozadí (u původního Switche bylo takto rezervované jedno jádro ze čtyř).
Podobné je to i u operační paměti. Switch 2 používá RAM typu LPDDR5X se 128bitovou šířkou o kapacitě 12 GB, ale jen 9 GB mohou využít vývojáři her – zbytek je pro systém (Switch jedna měl pouhé 4 GB paměti, pro hry bylo 3,1 GB). Paměť běží při mobilním hraní na nižší frekvenci (efektivní takt 4267 MHz, což dodává propustnost 68 GB/s), než při připojení do elektřiny v doku. V dokovaném režimu se propustnost zvýší na 102 GB/s (6400 MHz efektivně). Pro srovnání: Steam Deck má propustnost 88 GB/s, novější handheldové procesory Ryzen Z2 Extreme podporují až 128 GB/s.
GPU běží také na nízké frekvenci
Původní Nintendo Switch (čip Tegra X1) mělo GPU s pouhými 256 shadery (4 jádra SM) architektury Maxwell, které běželo na taktech 307–460 MHz při hraní na baterii a 768 MHz při zadokování. Po stránce grafiky je nový čip T239 významný pokrok, přestože je opět použitá architektura GPU z roku 2020 (Ampere, jinak odpovídající generaci GeForce RTX 3000). T239 má šestkrát více jednotek s 1536 shadery.
Nintendo Switch 2
I když je pravda, že počet bloků SM stoupl jen třikrát na 12 SM, architektura Ampere totiž přinesla dvojnásobný počet shaderů na jeden blok, ale škálování reálného výkonu přitom nebylo ani zdaleka 100%. I architektura Ampere ale přinese lepší výkon sama o sobě (je o tři generace novější) a přináší nové funkce jako je podpora ray tracingu a akcelerace AI na tensor jádrech. To první asi kvůli nízkému výkonu bude používáno zřídka nebo vůbec, ale upscaling DLSS by konzole měla využívat minimálně v některých z her a použít bude možno i anti-aliasing DLAA.
Navíc také T239 běží na vyšších frekvencích, které ale pořád nejsou moc vysoké. Čip zvládne na baterii frekvenci jen 561 MHz (teoretický výkon 1,711 TFLOPS), v dokovaném režimu má běžet na 1007 MHz (teoretický výkon 3,072 TFLOPS). Podle specifikací je maximální takt GPU 1400 MHz. Opět je možné, že tato frekvence bude dosažitelná jen selektivně (vývojáři ji mohou pro hru volitelně zapnout), například při aktivitě jen pár jader CPU, nebo při neaktivitě části jednotek GPU. Část výkonu GPU je také při hraní rezervovaná pro potřeby operačního systému a nedostupná pro hru.
Zatímco počet jednotek je dimenzován docela štědře, takty logicky výkon dost srazí. Handheldové procesory AMD Ryzen Z2 a Z2 Extreme mají 12 a 16 jader GPU (výpočetních jednotek CU, počty shaderů se zde přímo srovnávat nedají) a k tomu výrazně vyšší frekvence. Architektura RDNA 3 a 3.5 sice v handheldovém režimu nejde až na svých maximálních 2800 až 3000 MHz, ale pořád má udržitelný takt výrazně výš než 1 GHz. V ROG Ally s Ryzenem Z1 Extreme by takt integrovaného GPU například měl být 2,1 GHz.
Dost nízké frekvence možná leckoho zklamou, protože v nich sice došlo ke zlepšení, ale ne zase tak o moc (a u CPU skoro vůbec). Zde je na vině asi šetření, protože T239 je čip vyráběný starým výrobním procesem – zřejmě 8nm technologií Samsungu (8LPP, respektive upravenou verzí 8N) stejně jako grafiky GeForce RTX 3000 staré čtyři roky. Mimochodem, podle měření od Geekerwana by plocha čipu měla být 207 mm².
Použití dnes už relativně špatného procesu znamená výrazně horší energetickou efektivitu, než jaká byla možná s dnes aktuálními moderními procesy, které jsou o dvě (4nm) až tři (3nm) generace dál. SoC si tak při omezeném přídělu spotřeby, s kterou může pracovat, nemůže dovolit moc vysoké takty.
Úložiště má kapacitu 256 GB a je typu UFS. Jak už bylo sděleno při uvedení, do konzole lze přidat až 2TB kartu SD Express. Čip T239 má integrovaný blok FDE pro hardwarovou dekompresi dat, která jsou na úložišti nahraná komprimovaně – použitá by měla být komprese LZ4. Tento engine by měl dat dekomprimovat rychleji a s nižší spotřebou energie, než by bylo možné na jádrech CPU, která má konzole k dispozici.
Je možné, že časem se o T239 dozvíme ještě další detaily, toto je ale asi prozatím vše. Ostatní specifikace konzole naleznete v našem původním článku vydaném při odhalení Switche 2:
Zdroj: Digital Foundry, Geekerwan
