由洩露的英偉達源代碼談起,傳說中的Switch“性能增強版”離我們還有多遠?


3樓貓 發佈時間:2022-03-27 18:52:59 作者:Jamie_Hsia Language

前言

作為當前市場上最暢銷的主機之一,Switch的性能卻遠遠脫離主流。
自2021年開始,有關Switch“性能增強版”的傳言便愈演愈烈。但在萬眾期待下,任天堂只是於年末拿出了無實際性能提升、僅改善屏幕素質的OLED版本。由此看來,在一段時間內,任天堂似乎還將繼續沿襲自NGC以來的傳統,堅持用羸弱的性能與頂尖的獨佔作品,脫離主機市場的性能競爭,探索藍海市場的各種可能性。
然而,就在3月初,從黑客組織LAPSU$處流出的信息,似乎讓我們窺見了任天堂在當前的保守打法下更大的野心。隨著當前顯卡市場供應情況的變化,承載著Switch系列主機未來的“性能小鋼炮”,似乎正在離我們越來越近。
與先前各媒體的粗略報道不同,本文將對本次洩漏事件中各類與Switch性能增強版本(下稱“新款主機”)的信息要素進行深度解析,並據此對新款主機進行簡單的性能與發售展望。
值得注意的是,由於本人技術能力有限,對技術細節的理解可能不盡準確,且所有信息均未經官方檢驗(也不可能被檢驗),因此本文提供的信息僅供參考,歡迎批評指正。
本文引用的部分數據分析綜合於famiboards.com的討論,感謝該論壇用戶的挖掘與解析。 洩露代碼的片段截圖,為我本人在驗證各渠道消息時取得,有源文件的用戶可以自行查證。

代碼玄機

3月,整個硬件行業最大的新聞,當屬Nvidia的代碼洩露。在LAPSU$公開第一部分約80GB的源代碼後,多個文件夾的標題引起了數據挖掘者們的重視。很快,他們有了以下的重要發現:
1. 源代碼中,出現了名為“nvn”、“nvn2”的兩個文件夾,其中nvn2文件夾中包含DLSS的開發文檔。
NVN正是當前Switch使用的圖形API。而本次洩露的一份說明文檔也明確指出,“NVN是一種用於在NX平臺上開發程序的3D圖形API”,而NX為Nintendo Switch的開發代號。
從相同的命名來看,NVN2可能是任天堂新款主機所使用的圖形API,且新款主機或從硬件層面上支持DLSS。
2. 代碼中出現了這樣兩段表述:
雖然Turing架構(圖靈,20系顯卡同代)也支持NVN的“Windows reference implementation”,但與之相比,Ampere(安培,30系顯卡同代)架構對NX的兼容性更好,更優先考慮。
這段文字描述了Turing和Ampere對NVN的兼容性,且提及了NX——Switch的開發代號。這將Switch的繼任者與NVN圖形API、Turing/Ampere架構的產品聯繫了起來。
Ampere(安培,30系顯卡同代)架構提供與二代Maxwell(麥克斯韋,9系顯卡同代;Switch當前使用的SOC正是基於二代Maxwell架構)架構及之後GPU相同的基本圖形功能。
這段文字可能暗示了新款主機對現有Switch上游戲的兼容性。
3. 代碼中出現了對Drake - T239與NVN、GA10F的相關說明。
在DLSS代碼洩露之前,2021年6月,推特爆料者kopite7kimi曾聲稱,T239將會是新款主機使用的SOC。
巧合的是,在本次代碼洩露有關“nvn2”的文件中,也多次出現了T239/GA10F的身影:
傳言,T239芯片基於英偉達車機產品線Orin - T234定製,Ampere架構(與之前關於“NX”的註釋相符),將採用三星8nm工藝。根據代碼註釋中的內容,T239的GPU核心為GA10F(T234則為GA10B)。
之前我提到過,NVN2或為任天堂新款主機的圖形API。正巧,本次洩露的NVN2的開發文檔中,就包含了對GA10F規格的說明。這進一步串聯起了Ampere架構 - T239 SOC - GA10F GPU - 將用在新款主機的完整消息鏈。
代碼顯示,GA10F或有12個SMs流式多處理器。相同的代碼也出現在了 “nvn”文件夾中,用於說明Switch當前使用的TX1處理器的SMs個數:
依據當前每個SMs有128個CUDA的規律,並綜合其它信息,國外famiboards.com論壇的用戶對GA10F的規格進行了完整推測:
  • 12個SMs 流式多處理器
  • 1536個CUDA核心
  • 1.3MB L1緩存
  • 1MB 或 4MB L2 緩存 (4MB可能性更大)
  • 12個光追核心
  • 48個張量核心(Tensor cores)
根據這一規格,他們進行了進一步的計算。結果顯示,該GPU有望提供0.6-6TFlops的理論性能。
之所以對理論性能的估計差距如此之大,是因為現在尚且不知道新款主機在手持或底座模式下實際啟用了多少流式處理器、時鐘頻率、光柵單元。這取決於最終產品的功耗控制、性能釋放水平等諸多因素。
在手持模式下,不同用戶預測的結果從0.6-1.8TFlops不等;而底座模式則在2TFlops-6TFlops之間(均為FP32)。
作為對比,Switch初代在手持模式下的理論性能為0.5TFlops,底座模式則是0.75TFlops。Steam Deck的理論性能為1.6TFlops,PS4則是1.84TFlops。
無論如何,可以預見的是,如果Switch後續機型確實採用了T239 SOC,其底座模式的性能將有巨大的提升,提升幅度或達到300%-500%,甚至更多;而手持模式則更考驗任天堂在性能與續航、散熱之間的平衡,提升幅度可能在20%-300%。

顯卡風雲

在完整驗證了數據挖掘者們的考據後,筆者顛覆了自身對任天堂的一貫認識。
如果任天堂最終確實使用了T239作為新款主機的SOC,且技術細節猜測無誤的話,即便在保守的性能調度下,Switch候任者在底座模式下的性能也能輕鬆提升數倍,且正式邁入主流性能門檻——雖然遠不及次世代PS5/XSX,但依舊有可能滿足近年發售的3A大作的運行需求,甚至有可能與近期大火的Steam Deck在性能上交手。在任天堂近十餘年以來的發展歷程中,這可謂是前所未見的奇觀。
更加值得注意的是,從T239第一次被提及以來,有關新款主機的傳言已有近一年的時間,這意味著任天堂內部的工程機迭代可能已經接近發售水平。然而,Switch至今為止保持的強勁態勢顯然可能滯後任天堂的發售進程——畢竟就算擺爛也能輕鬆熱銷,又何苦推新機呢?
不過,拋開這一因素不談,還有一個致命的問題值得重視:英偉達的芯片供應。
自30系顯卡發售以來,沉湎於礦主金錢的懷抱下的英偉達,對消費者市場供應失衡的水深火熱現狀始終冷眼旁觀。直到近期,顯卡市場長期以來的溢價情況開始鬆動,40系顯卡也有望在9月份發售。這意味著30系部分型號顯卡的生產將會減少,三星8nm製程的生產壓力也會降低。
前文提到,被懷疑為Switch繼任者SOC的T239,其來源正是英偉達的車機產品序列——也是供應緊張的重災區。據報道,目前英偉達已經積壓了超過110億美元的Orin處理器訂單。
新聞截圖

新聞截圖

當40系顯卡發售後,空餘出來的三星8nm產能很有可能將投入Orin的生產中;而作為由Orin砍了一刀的Drake - T239芯片,也或將有條件一併進入批量生產。
這讓我不由得開始思考“新款主機”可能的發售時間——最樂觀的估計,倘若以今年年底為發售目標,從40系顯卡發售的9月,到12月的聖誕季,任天堂有至少3個月的時間為初期銷售備貨。
近期,國內某論壇用戶曾發表了一段“舅舅式”的預言:
在本次洩漏事件發生前,我對Switch系列近期更新性能增強型號的預期近乎為0;但此番考據之後,再結合近期各方言論,甚至讓我產生了“有望今年發售”的想法。
完全是幻覺嗎?其實,不妨看看今年年底Switch遊戲的豪華陣容:寶可夢新一世代大作《寶可夢:朱、紫》定檔今年冬季;《薩爾達傳說:曠野之息》續作也依舊保持著2022年內發售的預期——這完全可以構成新機型護航陣容。
當然,今年年底的檔期依舊過緊,也許明年(伴隨著《曠野之息》續作的跳票)會是更穩妥的猜測;無論如何,新款主機的發售,可能遠遠比我們想象的更加接近。

王者再臨?

最後,我將對傳說中的新款主機做出我完全主觀,且可能過於樂觀的預測。
參數方面:關於GPU的相關分析上文已經充分展開,此處不再贅述,而其餘的參數並未在本次洩露中提及。綜合國外論壇的猜測,我的預期為:ARMV7 8核CPU,8GB LPDDR5內存,128GB機身存儲,720P/1080P OLED屏幕。
性能方面:考慮到T239本身足夠強勁,我預測:新款主機上的任天堂第一方/第二方遊戲,在手持模式下,將以原生的720P 60FPS/1080P 30FPS為目標開發,部分大作可能會採用DLSS技術以達到該目標;底座模式,依舊是藉助DLSS技術,1080P 60FPS,甚至2K 30FPS也並非不可想象。
甚至,一批第三方3A大作也有望完整移植到新款主機上,在底座模式上,只要達到1080P 30FPS就足夠令我驚喜,720P 30FPS對於習慣外接便攜式顯示器的我也不是不能接受——考慮一下,這是一臺可以帶著走的小機器,而它在底座模式下的性能水準甚至有可能是Steam Deck的兩倍。
Steam Deck遊玩《英靈殿》的實機畫面,達到了30FPS

Steam Deck遊玩《英靈殿》的實機畫面,達到了30FPS

價格方面。考慮到當前OLED主機349美元的定價與“新款主機”可怕的性能提升,459-529美元(人民幣2900-3400元)可能是合適的售價。
從發售前的一路看衰,到發售後的長勝將軍,Switch已經是主機歷史上的一代傳奇:用廉價的硬件,做出精彩的體驗。而如今,一種全新的可能性正出現在我們眼前:隨手掏出口袋,《曠野之息》中,林克的臉龐不再模糊,《異度神劍》裡,廣闊的地圖不再馬賽克;回家插上底座,次世代的大門即刻打開:北歐大地的蒼茫廣闊、洛聖都的光怪陸離近在眼前。
當然,以上只不過是一個想象。即便在全文的最後,我依然要強調:所有分析,不過是根據洩露信息所做的最樂觀估計罷了。這不僅與先前的多數猜測不符,也與任天堂的一貫作風相去甚遠;受制於散熱規格、機身尺寸的多重限制,即便真的採用了T239芯片,任天堂能否發揮出它的應有實力,也尚屬未知。
但是,這並不阻礙我對任天堂的期待:這家一直致力於把“遊戲性”的歡樂帶給玩家的日本企業,是否會在近期給我們更多的驚喜?Switch的王者傳奇,能否被傳說中的新款主機續寫?讓我們拭目以待。

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