nintendo switch顯卡Tegra解析

昨天公布的任天堂次世代主機(jī)nintendo switch終于確定了其基本的概念以及主機(jī)名稱，在此之后官方和Nvidia也宣布，ns主機(jī)將使用Nvidia的Tegra顯卡來驅(qū)動(dòng)游戲，那么這個(gè)Tegra到底是怎樣的一款顯卡呢？ns主機(jī)會(huì)采用哪個(gè)型號(hào)的Tegra呢？Tegra顯卡的性能相比ps4和xbox one是強(qiáng)是弱呢？以下就讓我們來看看。

任天堂新一代硬件NS在技術(shù)參數(shù)上，確認(rèn)其硬件核心將由 Nvidia 的 Tegra 平臺(tái)驅(qū)動(dòng)，這顯然與 PS4 和 Xbox One 采用的 AMD 一體化解決方案有了差異，那么這個(gè) Tegra 到底是何方神圣？

Tegra是什么？

Tegra 是 Nvidia 最初于2008年推出的自有品牌移動(dòng)計(jì)算解決方案，至今已經(jīng)發(fā)展到了第7代，即 Tegra X1。作為面向移動(dòng)平臺(tái)的產(chǎn)品，其 CPU 采用的是 ARM 架構(gòu)，最新的 Tegra X1 配備的是4個(gè) Cortex A57 核心以及4個(gè) A53 核心組成的“大小”八核心架構(gòu)，頻率為1.9GHz。GPU 部分歷來使用的都是 Nvidia 自有的圖形解決方案，X1 采用的即是256個(gè)流處理器的 Maxwell 架構(gòu) GPU，具備 512GFlops 的圖形運(yùn)算能力。

Tegra 平臺(tái)的代號(hào)均是超級(jí)英雄的名字，3、4、K1、X1 和 X2 的代號(hào)分別是“超人” Kal-El、“蝙蝠俠” Wayne、“金剛狼” Logan、“金剛狼之子” Erista 和 “蜘蛛俠” Parker。

▲Tegra平臺(tái)的路線圖，不包含尚未正式公布的“蜘蛛俠”Tegra X2

目前 Tegra 平臺(tái)的實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用談不上非常廣泛，主要是一些平板產(chǎn)品和安卓平臺(tái)機(jī)頂盒/游戲機(jī)。最著名的例子有使用 Tegra 3 的華碩 Transfomer 平板、微軟 Surface、索尼 Xperia Tablet S，使用 Tegra 4 的微軟 Surface 2，使用 Tegra K1 的 HTC Nexus 9，以及國產(chǎn)主機(jī)戰(zhàn)斧F1等。

當(dāng)然最大的主顧是 Nvidia 自家的 Shield 平板/機(jī)頂盒產(chǎn)品，主打的是與桌面 GeForce 顯卡平臺(tái)配合的桌面游戲串流以及后期型號(hào)的原生安卓游戲。

那么這玩意性能怎么樣？

從理論數(shù)值和性能表現(xiàn)來說，Tegra 算得上是目前高端移動(dòng)解決方案中最強(qiáng)的平臺(tái)之一。

最新的 Nvidia Shield TV 機(jī)頂盒/安卓主機(jī)獨(dú)占了一些由 PC 移植而來的作品，其中有相當(dāng)一部分達(dá)到了令人滿意的畫面與幀數(shù)表現(xiàn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 PS3 和 Xbox 360，自然也包括性能僅比這兩臺(tái)上世代主機(jī)略強(qiáng)的 Wii U。像《毀滅戰(zhàn)士3：BFG》在 Shield TV 上實(shí)現(xiàn)了1080p60fps的畫面，《三位一體2》也達(dá)到了1080p30fps。而且而這還是在 Android 開發(fā)環(huán)境下有限的硬件資源調(diào)用能力上實(shí)現(xiàn)的。

▲《三位一體2》運(yùn)行于 Shield TV 的效果

對(duì)一臺(tái)專用主機(jī)來說，直接接觸硬件層的開發(fā)套件，是有可能挖掘出更深層次的潛力的，最直接的例子便是 PSV。雖然 PSV 使用的 GPU 與 iPad 3 相同，但《神秘海域：黃金深淵》、《殺戮地帶：雇傭兵》等第一方游戲的畫面的確是相當(dāng)出色，所以移動(dòng)芯片≠低能。

▲《殺戮地帶：雇傭兵》在PSV上的畫面足以讓一些PS3游戲失色

另一方面來說，目前我們無法確定 NS 是否會(huì)使用 Nvidia 現(xiàn)成的 X1 或尚未正式公布的 X2 解決方案。

在主機(jī)硬件的設(shè)計(jì)中，以一個(gè)硬件架構(gòu)為基礎(chǔ)，重新開發(fā)新的平臺(tái)，衍生出與市售產(chǎn)品截然不同的實(shí)際設(shè)計(jì)是主流做法。Nvidia 極可能以現(xiàn)有 Tegra 的架構(gòu)為核心，根據(jù)任天堂的需求重新設(shè)計(jì)只供 NS 使用的芯片方案。考慮到上一代 Tegra 即 X1 早在2015年上半年就已經(jīng)發(fā)售，算得上是舊技術(shù)，所以我們無法排除2017年發(fā)售的 NS 使用比 X1 更先進(jìn)的 Tegra 架構(gòu)解決方案的可能性。

▲目前關(guān)于 Tegra X2 能找到的唯一情報(bào)，它將和兩個(gè) Pascal GP100 核心組成用于無人駕駛車輛的運(yùn)算單元

最理想的狀態(tài)下，NS 可能會(huì)采用 Nvidia 于上月曾在巴塞羅那舉辦的 EMiT 超級(jí)計(jì)算技術(shù)展會(huì)上有提及的 Tegra X2 架構(gòu)，使用新的“丹佛” CPU 和發(fā)布不久的 Pascal 架構(gòu) GPU 核心。不過任天堂已經(jīng)確認(rèn) NS 不會(huì)和 PS4 以及 Xbox One 這樣的主機(jī)爭奪相同的市場，NS 本體以掌機(jī)的形態(tài)存在，也表明任天堂本次依然不會(huì)以絕對(duì)性能為賣點(diǎn)。在主動(dòng)式散熱和16nm FinFET 新制程的能耗比紅利下支持的放大版 X1，或是規(guī)模較小的X2解決方案，可能是 NS 最可能采用的硬件配置。

這同時(shí)標(biāo)志著 Nvidia 再次回到主機(jī)游戲市場，此前他們?yōu)槌醮?Xbox 以及 PS3 提供了 GPU 解決方案。

為什么不是AMD了？

此前業(yè)界曾一致認(rèn)為，AMD 將拿到三大主機(jī)廠商全部的硬件設(shè)計(jì)訂單，AMD 上一期的財(cái)報(bào)中曾表示今年拿到了三個(gè)自定義SoC的方案競標(biāo)，外界曾普遍認(rèn)為是 PS4 “Neo”、Slim 版 Xbox One（Xbox One S）以及 NS，不過這第三個(gè)SoC方案如今看來極有可能是代號(hào)“天蝎”的下一代 Xbox 了。

從市場定位以及任天堂目前的硬件業(yè)績來看，將硬件業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)移到掌機(jī)平臺(tái)上是一個(gè)頗為明智的選擇。說實(shí)話，任天堂的家用主機(jī)硬件目前要與 PS4 和 Xbox One 爭奪核心用戶市場勝算并不大，缺失近十年的第三方廠商 3A 大作支持的現(xiàn)狀是無法通過一臺(tái)主機(jī)來挽回的，并且微軟與索尼完善得多的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與在線服務(wù)早已讓大多數(shù)硬派向游戲的玩家形成了對(duì)這兩個(gè)品牌的忠誠度，即便任天堂在硬件與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上立刻做出顯著的進(jìn)步，這些玩家也并不太可能轉(zhuǎn)移到 NS 上來玩核心游戲，加強(qiáng)自己在掌機(jī)平臺(tái)如今不可撼動(dòng)的領(lǐng)先優(yōu)勢，對(duì)任天堂來說實(shí)際上是一個(gè)不需要太多思考的選擇。

那么擁有目前最強(qiáng)移動(dòng)平臺(tái)一體化解決方案的 Nvidia 就成了合情合理的選擇。AMD 不具備有競爭力的移動(dòng)平臺(tái)處理器，其 GPU 解決方案的能耗比也難以滿足掌機(jī)的需求，目前手機(jī)和平板設(shè)備常見的 Adreno 以及 PowerVR 則尚無能與 Tegra 競爭的量產(chǎn) GPU，而 Nvidia 能同時(shí)提供 CPU 和 GPU 設(shè)計(jì)方案，并且有成熟的 SoC 制造和代工廠關(guān)系。

▲Khronos Group 目前的成員名單，任天堂在列

從開發(fā)套件的角度來說，與 DirectX 12 平級(jí)的開源多平臺(tái) API Vulkan 的出現(xiàn)，給了非 Xbox 及 Windows PC 平臺(tái)游戲開發(fā)一套高效率的硬件層 API 方案，去年9月任天堂已經(jīng)加入了 Vulkan API 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織 Khronos Group，意味著 Vulkan 有可能在 NS 的軟件開發(fā)中起到重要的作用。

對(duì)目前來看定位于“可在電視上游玩的掌機(jī)”的 NS 來說，Tegra+Vulkan 的組合可以確保硬件功耗以及軟件開發(fā)雙重的靈活性，在掌機(jī)模式下降低運(yùn)行頻率控制功耗，因?yàn)樵谡茩C(jī)的尺寸下，即便是720p級(jí)別的畫面也能提供非常出色的視覺效果；而插入底座輸出到電視時(shí)則可以通過提升頻率來獲得更好的畫面效果，或許這個(gè)底座不僅用于視頻信號(hào)輸出，還具備了強(qiáng)化散熱乃至硬件機(jī)能的能力也不一定。

不過采用了 ARM 架構(gòu)的 CPU，意味著任天堂從 NGC 開始的向下兼容連擊要就此停止了。我們未來或許會(huì)看到一些 Wii 和 Wii U 的名作移植，但像這二者一樣硬件兼容前一臺(tái)主機(jī)，恐怕是難以實(shí)現(xiàn)了。

擴(kuò)展閱讀：

nintendo switch底座功能確認(rèn)

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