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Revelada a velocidade da GPU e CPU do Nintendo Switch

O novo console roda mais rápido no dock (na base).

A revelação das especificações nunca é fácil. Os rumores circulam, as aplicações de patentes são vasculhadas para pistas sobre o que os donos dos consoles estão preparando, fontes anônimas nos dizem o que queremos ouvir - e depois chega a realidade. Recentemente, a Venturebeat confirmou essencialmente uma notícia de Julho da Digital Foundry, revelando que o Nintendo Switch é baseado no Tegra X1 da Nvidia, com uma GPU Maxwell de segunda geração. Um golpe para quem espera poder ao nível do Xbox One num portátil. Ainda não sabemos como a Nintendo personalizou o processador, mas podemos ir mais longe hoje, ao revelar que o poder do console se ajusta quando o Switch transita entre console caseiro e portátil.

Primeiro vamos falar sobre a história da Venturebeat. Em Abril, descobrimos que o Nintendo NX usaria tecnologia Nvidia. Ao longo dos meses, várias fontes comprovaram a história, e em Julho, a Nintendo of Europe apresentou um grande evento na sua sede em Frankfurt, onde foi demonstrado um kit a uma grande audiência. Na época, a Digital Foundry e a Eurogamer ficaram com todas as confirmações necessárias para apresentar as suas histórias. O próximo passo é perseguir as especificações finais - algo que não é fácil.

Nós especulamos que um lançamento em Março de 2017 permitiria à Nintendo transitar de um Tegra X1 para um Tegra X2, com a tecnologia Pascal usando uma tecnologia de produção de processadores FinFET, abrindo a porta a melhor performance e/ou uma bateria mais longa. A própria Nvidia disse que o processador personalizado do Switch é baseado na mesma 'arquitetura que as placas gráficas GeForce de topo' - aparentemente indicando a Pascal no Switch (todas as placas gráficas mais poderosas disponíveis na época dessa frase eram baseadas na Pascal).

Para sermos justos com a Nvidia, a Maxweel do Tegra X1 foi a iteração final da arquitetura e tem aspectos tecnológicos encontrados na Pascal: especificamente, suporte FP16 de dupla-proporção. Disseram-nos que o Switch apresenta personalizações específicas que podem envolver outras otimizações Pascal. Também vale a pena dizer que a Pascal e Maxwell são muito similares. Com isso em mente, a diferença principal resume-se à tecnologia de processamento: 20nm na Maxwell, 16nm FinFET na Pascal. Nos bastidores, fontes nos informaram que a Nintendo continuava apresentando aos programadores especificações espantosamente similares às destas informações no Twitter que surgiram antes da revelação do console - e de formas cruciais é igual ao Tegra X1.

Mas existem aqui algumas anomalias e inconsistências. O Tegra X1 é um processador totalmente capaz de HDMI 2.0, causando estranheza quanto à especificação HDMI 1.4. Para que serve uma saída 4K30? O X1 tem 16 ROPs, porque é que a taxa de preenchimento de pixeis está misteriosamente rodando a 90% da capacidade - o ciclo/pixeis 14.4 deveriam ser 16 se fosse um tegra X1 padrão. O chip da Nvidia também tem quatro ARM Cortex A53s combinados com os A57s mais poderosos - porque é que não estão nas especificações? Se formos justos, os A53s não são muito usados nos testes ao Tegra X1. Outras áreas das especificações já foram confirmadas pela Eurogamer: especificamente a tela LCD IPS de 6.2 polegadas, com uma resolução de 720p e suporte multi-toque, mas existe a sensação que estas especificações são antigas, que falta algo aqui.

Uma discussão sobre as especificações do Switch e as velocidades dos seus relógios.

O número de núcleo CUDA e a largura de banda da memória estão de acordo com o Tegra X1 padrão, mas as especificações são muito vagas quanto às velocidades da CPU e GPU, referindo apenas as máximas vistas no Shield da Nvidia. Se o Switch usar a mesma tecnologia de processamento a 20nm que a Shield, aquelas velocidades não seriam possíveis num console pequeno. A história da Venturebeat sugere que o Switch usa a mesma a tecnologia 20nm, mas no momento, ainda não foi confirmado.

As velocidades dos relógios é uma informação crucial para ter uma ideia das capacidades do Switch além da constituição física do processador Tegra. Como muitos especularam, o novo console da Nintendo apresenta mesmo duas configurações de performance - e o console não é tão poderoso em formato portátil, comparado com a sua proeza quando inserida no dock e ligado a uma HDTV. Podemos confirmar que não existe um segundo GPU no dock, independente das intrigantes patentes registadas pela Nintendo. A vida da bateria e o consumo de energia não são mais um problema, por isso no dock, o Switch permite que a GPU rode mais rápido. É uma diferença do dia para a noite.

Onde o Switch permanece consistente é no poder CPU - os núcleos rodam a 1020MHz esteja no dock ou não. Isto assegura que a lógica do jogo não é comprometida ao jogar no portátil: a simulação do jogo em si permanece totalmente consistente. O controle de memória do console roda a 1600MHz no dock (similar ao do Tegra x1 padrão), mas o modo padrão fora do dock baixa para 1331MHz. No entanto, os estúdios podem optar por manter toda a largura de banda da memória nos seus jogos.

Os relógios da CPU estão na metade do Tegra X1 padrão, mas é a GPU que prova ser mais controversa. Mesmo no dock, o Switch não roda com todo o potencial do X1. As velocidades do relógio estão a 768MHz, mais baixo do que temos no Shield, 1GHz, mas a grande surpresa para nós é até que ponto a Nintendo baixou o relógio da GPU para manter os objetivos para a temperatura e vida da bateria. Não é um erro: é mesmo 307.2MHz - significando que, no modo portátil, o Switch roda a 40% da velocidade do relógio comparado com o console no dock. Sim, a tabela abaixo confirma que os programadores podem escolher manter a performance do console no dock de forma a ficar igual à performance em modo portátil.

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Velocidades CPU disponíveis Velocidades GPU disponíveis Velocidades para o controle de memória disponíveis
Fora do dock 1020MHz 307.2MHz 1331/1600MHz
No Dock 1020MHz 307.2/768MHz 1331/1600MHz

O Switch no dock apresenta uma GPU com 2.5x mais poderosa do que a unidade em modo portátil. E apesar de existirem questões quanto às especificações não oficiais acima, qualquer dúvida sobre os relógios da CPU e GPU podem ser removidas. Junto com a tabela acima, os documentos entregues aos programadores apresentam a seguinte mensagem: "A informação nesta tabela é a especificação final para a combinação de configurações de performance e modos de performance que as aplicações utilizarão no lançamento."

Como é que isto afeta os jogos? A tela do portátil tem uma resolução de 720p - portanto a diferença nos relógios da GPU significa que, em teoria, existe capacidade para rodar um jogo 720p a 1080p quando inserido no dock. Uma fonte nos disse que é como criar duas versões do mesmo jogo - quase como produzir um jogo para PS4 e Pro. Pelo menos, os testes de qualidade vão exigir que os jogos sejam testados nas duas configurações, e a forma como usam o poder GPU em cada modo será muito bem pensado.

A maior lição disto é que a ideia de esperar um retorno da Nintendo na corrida com a Microsoft e Sony não deve ser alimentada. Apesar de existirem multiplataformas, não esperem ver versões para Switch de blockbusters de topo. Devia ser óbvio se pensarmos que o Xbox One S usa tecnologia 16nm FinFET com um consumo de energia de 75-80W. A tecnologia GPU da Nvidia é mais eficiente no consumo de energia, mas um aparelho móvel (que opera geralmente entre os 5-10W) não estará no mesmo patamar.

Por outro lado, isto torna mais impressionante o que já vimos. O console da Nintendo é "tudo em um" que podemos levar para qualquer lado e continuar jogando. Esperamos ver os jogos do trailer de revelação tornarem-se reais: basicamente, a Nintendo está fazendo o que sabe fazer melhor. Mesmo uma GPU 307.2MHz baseada em tecnologia Maxwell deve ser capaz de ter melhor performance que o Wii U - e a demo de Zelda: Breath of the Wild vista no programa do Jimmy Fallon revelava uma performance muito mais suave do que o código da E3 rodando no Wii U. Também temos que levar em conta que a Nvidia produziu programas personalizados para os programadores tirarem muito mais proveito do processador, comparado com o que vimos no Shield.

Apesar da constituição tecnológica do Switch começar a ganhar forma, as perguntas continuam. Sabemos a velocidade que roda, mas quais são as modificações personalizadas que separam o Tegra personalizado do X1 padrão? Estamos confiantes nestas informações sobre as velocidades no Switch, mas existem questões sobre as especificações não oficiais. Anomalias estranhas, sem esquecer o mistério perante as personalizações do processador. Será que a Nintendo fez ajustes pequenos ou foi mais ambiciosa?

A performance nos relógios inferiores pode ser aumentada com uma GPU maior (mais núcleos CUDA) mas parece improvável - mesmo se o Switch utilizar a tecnologia 16nm mais recente, a densidade dos transístores não é assim tão diferente do processamento 20nm do X1 - são os transístores '3D' FinFET que fazem a diferença. Uma GPU maior resultaria num chip mais caro, com ganhos limitados. E se o Switch usa um chip Tegra de 16nm mais moderno, a Nintendo deverá seguir a Nvidia na forma como usa o novo processo. No entanto, o Tegra X2 usa o mesmo número de núcleos CUDA e aparentemente acelera os relógios da GPU em 50%, a direção oposta à que foi tomada pela Nintendo.

As especificações são uma coisa, mas os jogos são outra, do que vimos é impressionante, tendo em conta que o Switch tem que operar como um portátil com um limitado orçamento para o poder do console. Aguardaremos pela revelação do Nintendo Switch em Janeiro para saber mais, mas com estas especificações em mente, o foco estará na funcionalidade principal - a capacidade para rodar os mesmos jogos numa HDTV e fora de casa. Resoluções à parte, seremos capazes de ver a diferença ou a experiência ser tão fluída quanto o trailer sugere? Estamos ansiosos para descobrir.

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