谈谈Switch 2里的T239：8nm芯片玩游戏比4nm强？

前不久任天堂宣布Switch 2游戏主机发售4天销量超过350万台，成为历史上销售最快的游戏主机。不知道各位同学对350万这个数字有没有概念，作为对比，Steam Deck作为掌机类别中的佼佼者，全生命周期的销量也不过就是这个量级。

不过有人说Switch 2这次的价格有些离谱：Switch 2美版价格大约450美元，相比初代Switch的确贵了不少；但Steam Deck、ROG Ally之类的掌机，价格可是比这还要高的，即便它们的定位是不同的。毕竟你得看用料啊，Switch 2用的是什么芯片、什么屏幕、多大容量的电池？Steam Deck、ROG Ally之类的竞品用的又是何等配置？

单从电子组件、芯片用料的角度来看，任天堂游戏机的机能始终不及同时代的其他竞争对手。但使用体验却未见得，比如以20Wh的电池容量，更轻更薄的机身，达成相似于竞品两倍电池容量的续航。更重要的是，据说这回老黄给Switch 2定制的芯片，虽然只用了8nm工艺，且架构还停留在上上代的Ampere，却在实际游戏体验方面完全不输已经用上7nm乃至4nm工艺的竞品。

不谈游戏资源，Switch 2相比主流Windows掌机还有价格上的显著优势（虽然游戏价格就完全不是这么回事了）。换句话说，以更低的成本、更拉的芯片，达成了更好的游戏体验，及远高于竞品的销量，怎么做到的？一定程度上，这甚至可以作为，应用导向的设计以及从系统角度着眼，提升性能与效率的典范去谈，即便Switch始终是个明显更专用的游戏机。

谈谈Switch 2与T239的性能

极客湾在Switch 2正式发售之前，就已经展示了这颗NVIDIA定制芯片T239的die shot、SEM剖面图，及其制造工艺、构成，乃至它与NV面向边缘设备的同胞兄弟Jetson Orin T234芯片的对比。

虽然任天堂和NVIDIA都没有详细列出这颗芯片的规格信息，但现在我们普遍已经知道了Switch 2里头的这颗T239，CPU部分是8核Cortex-A78C，GPU部分则总共有1536个CUDA核心，GPU整体为Ampere架构——也就是GeForce RTX 30系显卡所用的架构。

恰巧几个月前，我们体验过Jetson Orin Nano Super开发者套装，其中的Orin Nano芯片与T239颇有相似之处，包括同为Cortex-A78AE架构的CPU（只不过是6核），Ampere架构的GPU（只不过是1024 CUDA cores）。

当时我们在测试中说，Jetson Orin Nano的GPU图形性能可能和Intel UHD 770核显（Alder Lake-S的核显）相似。基于T239的CUDA核心数量比Jetson Orin Nano多了大约50%，假定图形性能随CUDA核心数线性提升，则得到的T239图形性能成绩，与极客湾通过模拟测得的性能基本吻合。所以我们认为，极客湾的这份数据还是相当靠谱的：

来源：极客湾

即T239的理论图形性能介于GeForce GTX 750 Ti和RTX 1050 Ti之间；如果和移动端芯片相比，则其底座模式下的图形性能堪堪强于iPhone 16的A18 Pro，弱于面向笔记本的骁龙8 Elite核显；而掌机模式下，其图形性能略强于GTX 750 Ti，弱于Steam Deck的8CU RDNA2。

同时，理论上无论哪种模式，T239的图形性能都弱于AMD Radeon 780M核显（性能低19%-52%），也就是ROG Ally所用的12CU RDNA3；也远弱于Intel面向轻薄本最新的Lunar Lake核显。

所以从绝对图形性能的角度来看，任天堂所谓的“次世代游戏机”，图形性能实则连当代轻薄本的核显都比不上，也比不上Xbox Series S这类上市已经超过5年的家用主机；也就和当代旗舰手机的GPU性能相似。虽说Switch 2的图形性能相比Switch初代的确提升不小，但放在主流图形处理器领域，显然是完全不够看的。

但另一方面，我们近期也大致浏览了不少有关Switch 2的体验视频，发现它的实际游戏性能相比上面的纸面理论性能，看起来要好不少。

实际游戏性能，是另一个故事

老黄对游戏机还是有情怀的，前不久他还特别做了个不到3分钟的视频，去谈这颗Switch 2定制芯片。视频本身的信息量不算太大，他只提到Switch 2的这颗芯片带来了几大“突破”，包括硬件光线追踪、支持HDR、向前兼容的架构、专用的AI单元实时强化游戏体验，以及低功耗和高能效。

其实这些主要也都是Ampere架构GPU的特性，且从我们体验过的Jetson Orin Nano Super官方文档来看，T239理论上应该还支持包括ASTC LDR纹理压缩、tiled caching、mesh shader、VRS可变速率着色等在内的各种现代化图形特性。虽然实际就PC玩家的角度来看，这都不算什么新货。

只不过从性能角度看，2025年上市、还在用8nm芯片的Switch 2绝对没什么可吹的——这也符合任天堂近现代做游戏机的风格。但从现有Switch 2上手体验信息来看，Switch 2的实际游戏性能还是出乎我们意料的：尤其连显卡杀手《赛博朋克2077》《霍格沃茨之遗》这样的3A大作都登录Switch 2了。

有关Switch 2能以2k 60fps畅玩《塞尔达传说旷野之息》之类的就不多说了，毕竟任天堂的第一方游戏在其他平台也没什么参考价值。而更具参考性的显然是《赛博朋克2077》。

Digital Foundry已经就这款游戏在Switch 2上的试玩体验做了相当详细的阐述。首先，Switch 2版本的《赛博朋克2077》跑在和PS5相似的贴图纹理质量之上，所以游戏观感层面就显著好于PS4，甚至Xbox Series S的画面；且在DLSS的加持下，画质细节、锐度都更出色。

虽然Switch 2的确也存在一些妥协，比如说游戏画面中的NPC和车辆密度明显不及PS4版，可能与其孱弱的CPU性能有关；阴影渲染也不够真实，比如树木阴影呈现不稳定且更有锯齿感；但总体而言，画质表现都显著优于PS4，接近PS5。

帧率稳定性表现上，无论是30fps的质量档，还是40fps的性能档，任何场景下Switch 2的表现都很稳；仅在《赛博朋克2077：往日之影》的某些场景中，相比Xbox Series S会略吃力。Digital Foundry对于Switch 2版《赛博朋克2077》游戏体验的总评是，CDPR系统技术上的努力卓有成效，是任天堂新主机游戏生态的出色开端。

如果和Steam Deck对比，则在《赛博朋克2077》游戏中，Steam Deck在同为30fps的情况下，画面锯齿严重、远景渲染精度极低，帧数不及掌机模式的Switch 2；据说Switch 2（T239）在该游戏中的画质表现，甚至能超过Radeon 780M（ROG Ally）——后者的性能比前者理论上应该强出1倍不止，功耗也高出1倍以上。

进而在《霍格沃茨之遗》游戏中，Switch 2的游戏画面第一眼观感，也能轻松秒杀另外两款掌机...8nm芯片（T239）干翻4nm芯片（Ryzen Z1 Extreme），惊不惊喜？意不意外？

从应用出发的系统设计

大部分关注NVIDIA的读者应该知道，NVIDIA现如今在全系产品及解决方案之上，提升性能的关键已经逐渐从依托芯片制造工艺，转向了系统设计的效率提升。

好比当初宣称GB200 NVL72性能相较前代提升30-40倍，主要就在于系统层面的努力——先别管这个数字有没有水分，单靠芯片制造工艺及设计架构改进，是无论如何都不可能达到这种程度的提升的。

当然在Switch 2这一例中，更多的巧思可能还是来自任天堂，以及专用游戏主机与更通用游戏机之间的差异。从整机系统角度，我们当然还无法系统地去谈Switch 2具备怎样的优势，但毫无疑问T239并不是游戏性能提升的全部。有个比较讨巧的范例：Switch 2终于抛弃了上古eMMC，换用UFS，达成了显著更快的存储性能。

此处的极端就是PS4还在用HDD机械硬盘，所以玩《赛博朋克2077》会经常出现走到NPC面前，NPC的脸都还没加载出来的窘境。PS4在加载所有现代化纹理、几何，乃至碰撞检测与处理逻辑都存在严重滞后......当然这只是一个例子。总之体验提升，应当考虑整个系统。

与此同时，当我们将针对特定应用的“系统性能”扩展到软件，就像Synopsys这两年在谈的SysMoore那样，则纳入Switch 2系统性能考量的，就的确包括了芯片之上的软件全栈。要不老黄说NVIDIA是家软件公司呢？软件可能才是Switch 2有如此表现的关键。

来源：Digital Foundry

很多同学会认为，到这里我们该大谈DLSS超分、帧生成技术了。DLSS作为由AI驱动的超分和帧生成技术，的确是Switch 2能跑3A大作至关重要的一个因素——上面这张表是Digital Foundry给出《赛博朋克2077》在这款游戏机上，四种不同模式下的渲染分辨率及目标帧数，T239能跑到720p/1080p、40fps/30fps，的确要靠DLSS化腐朽为神奇：而且画面效果远好于CDPR原有的TAA时间抗锯齿和AMD FSR2。

GPU渲染一部分像素、AI单元再生成一部分像素和帧，这是图形渲染领域当下的主旋律。电子工程专辑之前也写过不少文章去谈AI技术在图形渲染领域的重要性了，但这不是在以应用为导向、系统性能的软件提升上，本文要谈的重点，即便DLSS的确为Switch 2搭载几年前的芯片却依旧能匹配当下游戏需求提供了极大助力。

有关软件特别适配游戏应用的提升，本来就是游戏主机这类设备的专长：即很多人日常在说的，专芯专用和“专门优化”。从游戏开发者的角度来看，《霍格沃茨之遗》这类在高功耗PC上跑起来都吃力的3A大作，之所以能被搬到Switch 2掌机上，而且以2K分辨率去跑，开发者的专门优化是必不可少的；这也是Steam Deck、ROG Ally这类类PC通用平台很难享受到的待遇。

仔细观察Switch 2上跑的《霍格沃茨之遗》会发现，这游戏的开发商做了不少节约资源、提升效率的努力。比如说相比PC版，除了更少的NPC，游戏画面中的很多模型面数更少（比如桌子），以换取更清晰的纹理和更高的分辨率；不少原本有广阔视野的场景做了收缩——比如为霍格沃茨的走廊加上了窗户，遮挡了开阔视野，则渲染的对象也显著减少了；还有场景切换需要加载地图——比如从建筑推门出去，就不再是PC上那种无缝开放世界了...

还有省略PC版上的诸多物理效果，比如在水里游动时与水的交互效果；VRS可变速率着色、VRR可变刷新率、动态分辨率等都是确保掌机模式下更稳定帧率和体验的技术特性...总体立足人眼需求，把资源用在刀刃上，让玩家不会感觉到严重的画质下降（甚至更清晰的纹理带来了相比其他掌机更好的画面观感），也就提升了效率...

不过这也不是软件层面提升系统性能的全部。包括极客湾针对T239的模拟测试，以及此前我们针对Jetson Orin Nano在内的图形性能测试，都立足于通用图形API（OpenGL, Vulkan）、通用操作系统——如果面向开发者的诸多图形软件中间件也做优化，是不是会更理想？维基百科有页面是特别介绍Nintendo Switch系统软件的，有兴趣的读者可以去看看。

这里着重要谈的是老黄给Switch定制的NVN图形API。图形API对性能有多重要呢？打个比方，此前我们每次PC处理器体验都会测的《彩虹六号：围攻》就同时支持DirectX 9和Vulkan。而选择后者的游戏性能就显著高于前者。这二者还都是通用图形API...

维基百科介绍说这个专用的NVN是个有些“类似Vulkan”的API，“但提供更多如NVIDIA扩展OpenGL兼容的硬件特性”。早在2022年，就有高人（@NWPlayer123）挖到了NVIDIA的泄露数据，其中提到了NVN2。

当时的爆料消息说，NVN2是面向Switch更为强大的图形API，原本是在Switch OLED版上就要问世的。原始推文信息似乎已经不可见，但媒体报道中保留的信息说NVN2就是基于Ampere，支持光线追踪和DLSS 2.2——尤其泄露代码出现了包括nvndlss.cpp, nvn_dlss.cpp等内容。

后续还有更多媒体爆料提到了NVN2，宣称其新特性支持还包括VRS, mesh shader, sampler feedback, 虚拟资源等。不过NVN及更多中间件、操作系统组成等是Switch这个闭源系统的构成，有关NVN/NVN2效率究竟有多高的的问题仍是没有答案的。但通常我们倾向于认为，既然牺牲了通用性，更专用，且在全栈所处层级更靠近硬件，那么跑游戏的效率自然应该会更高。

所以我们也倾向于认为，包括专用驱动、NVN2在内的整个软件栈，都是Switch 2能够跑出比芯片堆料更多、工艺更先进的游戏掌机更出色游戏体验的关键——这也是专用平台的好处了，即便其中可能还涉及到生态构建的问题。

当然了，毕竟是8nm的老芯片了，在没有专项优化、开发者也不怎么积极的情况下，Switch 2相较ROG Ally这种力大砖飞的掌机还是有性能上的差距的。比如据说同样跑《双影奇境》，前者的帧率就比后者低了至多20fps。但这也进一步加强了认知：针对特定应用，着眼系统层面的设计优化，都有助于最终产品达成更低的成本、更高的效率，和更出色的体验。

这样看来，Switch 2是不是也挺符合当代设计思路的？即便这原本就是游戏主机区别于通用平台的关键——毕竟前些年，还有不少媒体撰文认定，游戏主机走向通用是必然，现在看来这可能是个涉及到更多变量、更复杂的问题。

老黄在谈Switch 2定制芯片的3分钟视频里有句话是这么说的：“我们重新思考了整个堆栈，芯片架构、操作系统、API、游戏引擎...”这句话还是相当NVIDIA基因的，也格外适配摩尔定律、电子科技发展步伐趋缓的时代特征，即便或许Switch 2的思路并不适用于所有游戏机。