Switch overclocking : quelle est la puissance du Tegra X1 entièrement déverrouillé ?
La Nintendo Switch a livré une foule de miracles portables depuis son lancement en mars 2017. Ce qui ressemblait initialement à la puissance de la console de dernière génération intégrée dans un ordinateur de poche nous a donné tellement plus, au point où le système héberge id Tech 6 ports – et même une conversion prochaine de The Witcher 3. L’accès de bas niveau au Tegra X1 de Nvidia a vu des résultats étonnants au cours des deux dernières années – mais il est capable de plus. Beaucoup plus.
Qu’il s’agisse de dissipation de chaleur ou de problèmes de durée de vie de la batterie, le fait est que la console hybride de Nintendo fonctionne à des horloges nettement inférieures par rapport aux spécifications d’origine du Tegra X1, ce qui signifie des performances théoriques inférieures. La firme a progressivement débloqué plus de puissance de la console pour les développeurs, mais nous sommes encore loin d’un Tegra X1 entièrement déchaîné – à moins que vous n’ayez une version plus ancienne et piratable du matériel. Ce type de modification n’est pas recommandé et peut entraîner l’interdiction de votre console des services en ligne, ou pire encore, la rendre complètement inutilisable. Quoi qu’il en soit, j’étais impatient de tester toute l’étendue du potentiel du système sur une gamme de jeux gourmands en énergie.
Nous avons déjà utilisé un outil homebrew appelé sys-clk pour examiner les fréquences du processeur Switch afin de déterminer comment Nintendo a donné plus de puissance aux développeurs au fil du temps – principalement en mode portable. Cependant, sys-clk a une autre fonction – overclocker la console au-delà des limites de Nintendo, dépassant les horloges de stock définies par Nvidia pour sa conception originale Tegra X1. En utilisant la configuration ancrée de Nintendo comme point de comparaison, les fréquences GPU peuvent être augmentées de 20 % supplémentaires, tandis que le processeur peut profiter de 75 % supplémentaires.
Évidemment, j’étais fasciné de voir quelles seraient les applications réelles de l’overclock : en ciblant une gamme de jeux présentant des problèmes de performances, le fait d’être témoin de l’amélioration apportée par des fréquences CPU et GPU plus élevées devrait mieux nous informer des problèmes et problèmes rencontrés. par les développeurs. Les résultats ne sont pas tout à fait surprenants, mais mettent en évidence les principaux goulots d’étranglement du matériel Switch – et de mon point de vue, le gros point à retenir est que je ne pense pas que ce soit le matériel graphique qui freine les développeurs.
Dans cette vidéo, nous découvrons un tas de jeux Switch exigeants avec des overclocks CPU et GPU en place – combien de puissance latente reste inexploitée dans le matériel Switch ?
Le premier ordre du jour était de vérifier Dragon Quest Builders 2, qui a d’énormes problèmes de performances exécutant un contenu créé par l’utilisateur plus ambitieux – au point où nous avons mesuré un minimum de sept images par seconde en mode ancré et mobile. La puissance du processeur graphique et la bande passante mémoire du commutateur sont réduites dans sa configuration portable, mais l’horloge du processeur reste la même à 1020 MHz. Des performances identiques dans les deux modes suggèrent que le processeur est la limitation – et cela s’avère être le cas dans DQB2. L’overclocking du GPU à ses limites ne fait rien, tandis que l’exécution du CPU à 1785 MHz offre des améliorations de performances allant jusqu’à 40 %. Cela ne se traduit pas par une fréquence d’images fluide lorsque vos performances de base sont si faibles, mais ce que cela établit, c’est que l’augmentation des fréquences du processeur peut faire une différence substantielle dans les performances du jeu.
Plus nous testons de jeux, plus le goulot d’étranglement du processeur est exposé. Mortal Kombat 11 est, dans l’ensemble, un excellent port – mais il a des problèmes de performances dans certains domaines. L’overclocking du GPU à lui seul a donné de mauvais résultats, tandis qu’un CPU OC a apporté des améliorations bien plus importantes à la fréquence d’images. La combinaison des deux – sans surprise – nous verrouille presque sur la cible de 60 images par seconde avec seulement des baisses mineures. La principale conclusion est que la puissance graphique supplémentaire n’entre en jeu qu’une fois la limitation du processeur résolue.
La même situation se retrouve dans Wolfenstein Youngblood, une autre conversion id Tech 6 Switch franchement étonnante du développeur basé à Austin, Panic Button. Les performances de ce titre sont de 30 images par seconde assez fluides, mais elles peuvent descendre jusqu’au milieu des années 20 lors des échanges de tirs. Les baisses de fréquence d’images sont principalement traitées en augmentant les horloges du processeur, et une fois cela fait, la puissance supplémentaire du GPU ne fait pas grand-chose, sauf pour augmenter la résolution dynamique. Ce n’est pas un changement de jeu, mais c’est une amélioration notable, mais c’est vraiment l’augmentation des performances du processeur qui fait vraiment la plus grande différence ici. Pour en revenir à la conversion Doom 2016 originale de Panic Button, il y a des gains similaires – et dans tous les cas, les problèmes de cadence de trame à 30 ips trouvés dans ces conversions sont également moins perceptibles.
Wolfenstein Youngblood perd des performances dans les échanges de tirs, mais les performances sont beaucoup plus proches d’un 30fps verrouillé avec un overclock du processeur.
| Horloges Tegra Max | Commutateur ancré | Portable #1 | Portable #2 | Portable #3 | Chargement du mode ‘Boost’ | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Horloge du processeur | 1785MHz | 1020MHz | 1020MHz | 1020MHz | 1020MHz | 1785MHz |
| Horloge GPU | 921MHz | 768 MHz | 307,2 MHz | 384 MHz | 460MHz | Selon le titre/le mode |
| Horloge CEM | 1600MHz | 1600MHz | 1331MHz | 1331MHz | 1331MHz | Selon le titre/le mode |
Le point à retenir de la plupart des tests d’overclocking est que malgré la puissance GPU relativement faible de Switch, les développeurs parviennent à adapter graphiquement leurs projets aux capacités du matériel – et cela a du sens. Avec tant de plates-formes et tant de PC différents à prendre en charge, les jeux sont conçus pour adapter leurs exigences en matière de GPU, qu’il s’agisse de la mise à l’échelle de la résolution ou de la réduction de la qualité de fonctionnalités spécifiques. Que les développeurs aient pu le faire au point que Wolfenstein, Hellblade, Mortal Kombat 11 ou The Witcher 3 deviennent possibles sur un chipset mobile est toujours une énorme réussite. Cependant, les jeux ont moins d’évolutivité intégrée dans leur conception du côté du processeur, et cela semble présenter plus d’un défi.
Il existe une autre limitation décourageante au sein du commutateur – la bande passante mémoire. Lorsqu’il est ancré, le contrôleur de mémoire fonctionne à 1600 MHz – et c’est la limite stricte du Tegra X1, il ne peut donc pas être overclocké davantage, ce qui peut présenter des problèmes. Qu’il s’agisse d’overclocker le CPU ou le CPU/GPU ensemble, Saints Row The Third montre peu d’améliorations palpables. Ce n’est qu’en utilisant le mode portable (qui remplace le rendu 1080p par 720p) que les besoins en bande passante sont réduits au point où des gains de performances décents entrent en jeu. En passant effectivement de 1080p à 720p, 20 ips supplémentaires sont monnaie courante alors que dans certains scénarios, il y a même un mieux que 2x amélioration de l’horloge pour l’horloge.
La bande passante mémoire semble également être le principal défi auquel est confrontée la forêt de Korok dans Zelda : Breath of the Wild. Des gains incrémentiels sont trouvés en overclockant le CPU, avec un changement plus profond lorsque le CPU et le GPU sont poussés à leurs limites – mais un 30fps parfait s’avère toujours insaisissable. C’est un autre scénario dans lequel je soupçonne que les limitations de la bande passante mémoire sont le problème et peuvent être résolues en utilisant le mode mobile à résolution inférieure.
Les ombres des lampes de poche sur la version Switch de Doom 3 peuvent provoquer de graves baisses de fréquence d’images – qui sont à peu près totalement résolues simplement en overclockant le processeur – un résultat surprenant.
Switch overclocking : les inconvénients
Il n’y a pas de repas gratuit lorsqu’il s’agit d’extraire des performances supplémentaires du silicium et il y a évidemment une raison pour laquelle Nintendo n’a pas mis sur le marché Switch avec toute la puissance du Tegra X1 déverrouillé. Pour commencer, plus vous avez de performances, moins vous pouvez vous attendre à une durée de vie de la batterie – et même sur des horloges d’origine, un jeu comme Fast RMX peut vider la batterie en seulement 2,5 heures. Deuxièmement, le Switch est un ordinateur de poche et bien que son processeur soit activement refroidi et conçu pour un refroidissement efficace à la fois en mode portable et de bureau, ce n’est pas la solution la plus puissante du marché.
En comparant les horloges ancrées en stock à un OC complet exécutant Wolfenstein Youngblood, la consommation d’énergie sur Switch pourrait augmenter d’un maximum de 25 %, passant d’environ 15 W à 20 W au pire – un exemple d’image de comparaison de la vidéo est présenté ci-dessous. Pendant ce temps, les températures augmentent également : en utilisant les données du capteur de température du processeur, Wolfenstein a culminé à environ 60 degrés Celsius sur les horloges de série, atteignant 64 degrés lorsque le processeur a été poussé à 1785 MHz. Pendant ce temps, pousser le GPU à 921 MHz à partir de son stock de 768 MHz (en plus du CPU OC) a vu les températures augmenter jusqu’à un maximum de 67 degrés. Le Tegra X1 accélère à environ 83 degrés, donc cela peut ne pas sembler être trop un problème et même si les performances étaient solides pour moi, mais il convient de rappeler que ces températures sont nettement plus élevées que celles d’origine. en dépit le ventilateur beaucoup plus actif.
Cependant, ces augmentations sont à la fois avec le CPU et le GPU poussés à leurs limites – et la possibilité reste pour Nintendo d’augmenter progressivement les horloges de stock, comme nous l’avons déjà vu dans des titres comme Super Mario Odyssey, Zelda : Breath of the Wild et Mortal Kombat 11 en mode portable. Jusqu’à présent, l’accent a été mis sur l’augmentation de la puissance du GPU, mais mes résultats jusqu’à présent suggèrent que l’expérience pourrait être considérablement améliorée avec une horloge CPU – même le passage à l’étape suivante (1220 MHz) pourrait offrir un gameplay nettement plus fluide. J’ai essayé Wolfenstein Youngblood à cette vitesse de processeur et bien que les résultats n’aient pas été aussi impressionnants qu’une horloge plus élevée, c’était toujours une expérience nettement plus fluide que le stock avec beaucoup moins d’écarts par rapport à 30 images par seconde. En commun avec de nombreux overclocks, il y a de fortes chances qu’une loi des rendements décroissants se déclenche plus vous poussez les fréquences.
Switch : une plateforme évolutive ?
Lorsque la documentation des développeurs a été divulguée pour la première fois, les spécifications Tegra de Switch en mode mobile étaient pour le moins limitées, les développeurs devant livrer des jeux avec seulement une horloge de 307,2 MHz. Avant le lancement, cela a été augmenté à 384 MHz, tandis que certains titres ont vu une nouvelle augmentation du GPU à 460 MHz. Pendant ce temps, le “mode boost” du temps de chargement augmente momentanément les horloges du processeur jusqu’à 1785 MHz pour faciliter une décompression plus rapide et, par extension, un chargement plus court.
La suggestion semble être que Nintendo a fixé la ligne de base à un niveau bas – probablement pour des raisons de durée de vie de la batterie – mais est prêt à expérimenter pour débloquer davantage le potentiel de Tegra X1 si cela n’affecte pas l’expérience utilisateur. Il sera intéressant d’analyser la consommation d’énergie des différentes bandes de fréquences du processeur pour voir quel serait l’impact probable sur la durée de vie de la batterie et les thermiques, et quelles options le détenteur de la plate-forme pourrait choisir de travailler à l’avenir. On a le sentiment que Nintendo est plus que disposé à expérimenter les capacités de son propre matériel.
En attendant, l’overclocking du Switch a été un exercice très utile – il nous a permis de regarder sous le capot d’une plate-forme de console contemporaine d’une manière qui n’était tout simplement pas possible dans le passé. Nous avons vu les limites avec lesquelles les développeurs doivent travailler et les goulots d’étranglement qui subsistent, même avec l’overclocking en place. En vérité, j’aurais pu passer beaucoup plus de temps avec ça; Je n’ai pas encore touché aux tests portables, à moins d’exécuter Saints Row The Third avec des horloges complètes activées. C’est quelque chose pour lequel je prévois de trouver du temps et à un moment donné, j’espère également exploiter la consommation d’énergie du SoC en mode mobile – juste pour quantifier le niveau d’efficacité atteint par Nvidia et Nintendo en apportant des jeux comme Doom 2016 et The Witcher 3 à Switch in un facteur de forme portable.
En attendant, une nouvelle révision du modèle Switch vient d’arriver en utilisant un processeur encore plus économe en énergie – nous n’avons peut-être pas le même niveau d’accès aux composants internes qu’avec le modèle existant, mais les nouvelles données que nous avons de cette profondeur plonger dans les capacités du commutateur s’avérera utile pour évaluer les changements et les améliorations apportés par la nouvelle puce. Un nouveau modèle Switch importé de Hong Kong vient d’arriver, et nous publierons une revue plus tard cette semaine.
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