Kaip gimė hibridinis žaidimų stebuklėlis
Kai 2017 metų kovą Nintendo pristatė Switch, daugelis žaidėjų net nesuprato, ką laikė rankose. Tai nebuvo nei tradicinė stacionari konsolė, nei paprastas nešiojamas įrenginys – tai buvo kažkas visiškai naujo. Nintendo inžinieriai sukūrė sistemą, kuri galėjo transformuotis iš televizoriaus prie ekrano prijungtos konsolės į pilnavertį nešiojamą žaidimų įrenginį per kelias sekundes. Skamba paprasta, bet technologinis iššūkis buvo milžiniškas.
Prieš Switch atsiradimą, Nintendo turėjo dvi atskiras produktų linijas – Wii U namams ir 3DS kelionėms. Abi turėjo savo stipriąsias puses, bet reikalavo atskirų žaidimų kūrimo komandų, skirtingų marketingo strategijų ir dvigubo pirkėjų dėmesio. Switch idėja buvo paprasta: sujungti abu pasaulius į vieną įrenginį. Tačiau įgyvendinti šią viziją reikėjo išspręsti daugybę techninių galvosūkių – nuo energijos vartojimo optimizavimo iki šilumos išsiskyrimo valdymo.
Procesoriaus širdis ir jos gudrybės
Switch viduje plaka NVIDIA Tegra X1 procesorius – tas pats lustų šeimos narys, kuris naudojamas kai kuriuose planšetiniuose kompiuteriuose ir automobiliuose. Tai nėra atsitiktinis pasirinkimas. Tegra X1 yra tai, ką vadina „system on a chip” arba SoC – viename luste telpa ir centrinis procesorius (CPU), ir grafikos procesorius (GPU), ir atminties valdiklis. Tokia architektūra leidžia sutaupyti vietos, sumažinti energijos suvartojimą ir supaprastinti aušinimo sistemą.
Pats procesorius turi keturis ARM Cortex-A57 branduolius ir keturis Cortex-A53 branduolius. Tai vadinama „big.LITTLE” architektūra – galingesni branduoliai dirba, kai reikia didelės našumo, o ekonomiškesni perima valdžią, kai užtenka mažesnės galios. Grafikos pusėje turime 256 CUDA branduolius, pagrįstus Maxwell architektūra. Kai Switch prijungtas prie doko, GPU veikia maždaug 768 MHz dažniu, o nešiojamame režime nukrenta iki 307.2 MHz arba 384 MHz, priklausomai nuo žaidimo poreikių.
Štai čia ir slypi pagrindinis Switch triukas – dinaminis našumo reguliavimas. Kai konsolė nešiojama, ji turi tausoti bateriją ir išlaikyti komfortabilią temperatūrą rankose. Kai ji doke, gali leisti sau dirbti visu pajėgumu, nes turi geresnį vėdinimą ir neribotas elektros energijos atsargas. Sistema automatiškai nustato, kuriame režime dirba, ir atitinkamai keičia procesorinės galios lygį.
Ekranas ir jo kompromisai
Switch ekranas yra 6.2 colio IPS LCD su 1280×720 pikselių raiška. Daugeliui šiuolaikinių išmaniųjų telefonų savininkų tai gali pasirodyti kukloka, bet čia svarbūs kontekstai. Pirmiausia, žemesnė raiška reiškia mažesnį energijos suvartojimą ir mažesnę procesorinę naštą. Antra, tokiame ekrano dydyje 720p vis dar atrodo gana aiškiai – pikseliai nėra matomi, nebent labai stengiesi juos įžiūrėti.
IPS technologija buvo pasirinkta dėl gerų žiūrėjimo kampų ir spalvų atkūrimo. Tai svarbu, kai žaidi su draugais ir visi bando žiūrėti į tą patį ekraną iš skirtingų pusių. Ekranas palaiko daugiapriečio jutimo (multi-touch) technologiją, nors daugelis žaidimų ja nesinaudoja, nes Switch pirmiausiai orientuotas į valdymo pultelių naudojimą.
Vienas įdomus techninis aspektas – Switch ekranas yra rezistyvinis, ne talpiausinis, kaip dauguma šiuolaikinių jutiklinių ekranų. Tai reiškia, kad jis reaguoja į spaudimą, o ne į elektrinį laidumą. Tokia technologija pigesnė, patvaresnė ir veikia su bet kokiu objektu – pirštu, pieštuką ar net pirštine. Tačiau ji šiek tiek mažiau jautri ir nepalaiko kai kurių modernių gestų, tokių kaip „pinch to zoom”.
Joy-Con stebuklai ir jų paslaptys
Joy-Con valdymo pulteliai yra viena labiausiai neįvertintų Switch technologijų. Šie maži įrenginiai pilni jutiklių ir technologijų, kurias daugelis žaidėjų net nepastebės, kol neišbandys tam tikrų žaidimų. Kiekviename Joy-Con telpa akselerometras, giroskopu, NFC skaitytuvas (dešiniajame), infraraudonųjų spindulių judesio kamera (dešiniajame) ir HD Rumble varikliukai.
HD Rumble – tai ne paprastas vibratorius, kaip senose konsolėse. Tai preciziškai valdomi linijiniai rezonansiniai aktuatoriai, galintys sukurti labai tikroviškus vibracijos efektus. Žaidime „1-2-Switch” galite pajusti, kaip rutuliai riedėjo dėžutėje, skaičiuoti jų skaičių pagal vibraciją. Tai pasiekiama keičiant vibracijos dažnį ir intensyvumą labai tiksliai – nuo žemo dūžio iki aukšto drebėjimo.
Infraraudonųjų spindulių kamera dešiniajame Joy-Con gali aptikti objektų formą ir atstumą iki jų. Tai leidžia žaisti žaidimus, kur reikia rodyti rankos gestus, arba net valgomąjį akmenį-popierių-žirkles. Kamera veikia matuodama, kiek laiko užtrunka infraraudonųjų spindulių signalui atsitrenkti nuo objekto ir grįžti atgal.
Kiekvienas Joy-Con turi savo bateriją, kuri paprastai išlaiko apie 20 valandų. Jie kraunasi, kai prijungti prie pagrindinės konsolės arba specialaus įkroviklio. Ryšys su konsole palaikomas per Bluetooth, o tai reiškia, kad galite žaisti iki 10 metrų atstumu nuo konsolės. Tai ypač patogu, kai Switch prijungtas prie televizoriaus ir norite žaisti iš sofos.
Doko funkcionalumas ir išmanusis dizainas
Switch dokas iš pirmo žvilgsnio atrodo kaip paprastas plastikinė stovykla su USB jungtimis. Bet viduje vyksta šiek tiek daugiau nei atrodo. Kai įstumiate Switch į doką, įvyksta keletas dalykų vienu metu: konsolė pradeda krautis, vaizdo signalas nukreipiamas į HDMI išėjimą, ir sistema automatiškai perjungia procesorių į aukštesnio našumo režimą.
Dokas turi USB-C jungtį konsolei, HDMI išėjimą televizoriui, USB 3.0 prievadą ir du USB 2.0 prievadus papildomiems aksesuarams. Kai kurie žmonės mano, kad dokas turi papildomą grafinį procesorių ar atmintį, bet tai mitas. Dokas tik tiekia elektros energiją ir nukreipia signalus – visa skaičiavimo galia yra pačioje konsolėje.
Vienas protingas dizaino sprendimas – doko viduje yra plastikinė apsauga, kuri neleidžia Switch ekranui liestis su kietomis doko sienomis. Taip pat yra ventiliacijos anga gale, kuri leidžia karštam orui išeiti iš konsolės. Kai Switch dirba doke, jo ventiliatorius sukasi greičiau, nes procesorius gamina daugiau šilumos dirbdamas didesniu našumu.
Atmintis, saugojimas ir kasetės
Switch naudoja 4GB LPDDR4 RAM atminties. Tai gali pasirodyti nedaug, palyginti su PlayStation ar Xbox, bet reikia prisiminti, kad Switch turi dirbti nuo baterijos ir išlaikyti kompaktišką dydį. LPDDR4 yra „low power” atmintis – ji suvartoja mažiau energijos nei įprastas DDR4, naudojamas stacionariuose kompiuteriuose.
Vidinė saugykla yra 32GB (standartiniame modelyje) arba 64GB (OLED modelyje), iš kurių dalis užimta sistemos programine įranga. Tai gana mažai šiuolaikiniams žaidimams, todėl daugelis vartotojų perka microSD korteles. Switch palaiko iki 2TB microSD korteles, nors praktiškai dauguma žmonių naudoja 128GB ar 256GB korteles.
Fizinės žaidimų kasetės yra iš tiesų mažos microSD kortelės specialiame korpuse. Nintendo naudoja savo modifikuotą kortelių formatą, kuris neleidžia paprasčiausiai nukopijuoti žaidimo į kompiuterį. Kasetės gali būti nuo 1GB iki 32GB talpos. Įdomus faktas – kasetės yra padentos labai karčia medžiaga, kad vaikai neprarytu jų. Tai veikia – jei kada nors paliesite liežuviu Switch kasetę, neužmirsite to skonio ilgai.
Skaitymo greitis nuo kasetės yra apie 100 MB/s, o nuo microSD kortelės priklauso nuo kortelės klasės. Greičiausios UHS-I kortelės gali pasiekti iki 100 MB/s, o UHS-II – dar daugiau, nors Switch neišnaudoja viso UHS-II potencialo. Vidinė atmintis yra greičiausia – apie 400 MB/s, todėl kai kurie žaidimai kraunasi šiek tiek greičiau, jei įdiegti į vidinę atmintį.
Baterija ir energijos valdymas
Originalus Switch modelis turi 4310 mAh bateriją, kuri teoriškai turėtų užtekti 2.5-6.5 valandų žaidimo, priklausomai nuo žaidimo reiklumų. Praktiškai, žaisdami „The Legend of Zelda: Breath of the Wild” su visu ekrano ryškumu, gausite apie 3 valandas. Žaisdami mažiau reiklius žaidimus, tokius kaip „Stardew Valley”, galite išspausti ir 5-6 valandas.
2019 metais Nintendo išleido patobulintą Switch modelį su didesne 4310 mAh baterija ir efektyvesniu procesoriumi (tas pats Tegra X1, bet pagamintas smulkesniu 16nm procesu vietoj 20nm). Šis modelis gali veikti 4.5-9 valandas – beveik dvigubai ilgiau nei originalas. OLED modelis, išleistas 2021 metais, turi dar šiek tiek didesnę 4310 mAh bateriją ir panašų veikimo laiką kaip 2019 modelis.
Baterija kraunama per USB-C jungtį, naudojant 15V/2.6A (39W) maitinimo adapterį. Pilnas įkrovimas užtrunka apie 3 valandas, kai konsolė išjungta, arba šiek tiek ilgiau, kai žaidžiate kraudami. Switch palaiko USB Power Delivery protokolą, todėl galite naudoti ir kitus USB-C įkroviklius, nors geriausia naudoti originalų Nintendo adapterį, kad išvengtumėte galimų suderinamumo problemų.
Vienas protingas energijos taupymo būdas – automatinis ekrano ryškumo reguliavimas. Switch turi aplinkos šviesos jutiklį, kuris reguliuoja ekrano ryškumą pagal aplinką. Tamsesnėje vietoje ekranas tamsėja, taupydamas bateriją ir tausodamas akis. Taip pat galite rankiniu būdu sumažinti ryškumą nustatymuose – tai vienas efektyviausių būdų pratęsti baterijos veikimo laiką.
Kas laukia ateityje ir ką tai reiškia žaidėjams
Switch technologija nėra tobula – ji turi savo apribojimų ir kompromisų. Bet būtent šie kompromisai ir padarė ją tokią sėkmingą. Nintendo nesinaudojo naujausiais ir galingiausiais komponentais, o pasirinko patikimus, energiją taupančius sprendimus, kurie leido sukurti tikrai hibridinę konsolę.
Dabar, kai Switch jau keleri metai rinkoje, pradedame matyti jo technologinius apribojimus. Kai kurie naujausi žaidimai turi veikti žemesne raiška ar mažesniu kadrų skaičiumi, kad tilptų į Switch galimybes. Bet tai nereiškia, kad konsolė pasenusi – ji vis dar puikiai atlieka savo pagrindinę funkciją: leidžia žaisti kokybiškai sukurtus žaidimus bet kur, bet kada.
Kalbant apie ateitį, gandai apie „Switch 2” arba „Switch Pro” sklando jau kelerius metus. Tikėtina, kad kita Nintendo konsolė išlaikys hibridinę koncepciją, bet naudos galingesnį procesorių (galbūt NVIDIA Tegra Orin), geresnę raišką (galbūt 1080p nešiojamame režime) ir ilgesnį baterijos veikimo laiką. Tačiau pagrindinė idėja – galimybė žaisti tą patį žaidimą namuose ir kelyje – greičiausiai išliks.
Switch technologija įrodė, kad ne visada reikia lenktyniauti dėl galingiausios aparatinės įrangos. Kartais protingesnis dizainas, geresnis energijos valdymas ir unikali funkcionalumas gali būti svarbesni už grynus teraflopus ir gigabaitus. Tai pamoka ne tik žaidimų konsolių gamintojams, bet ir visai technologijų pramonei – inovacija ne visada reiškia didesnį, greitesnį, galvingesnį. Kartais tai reiškia protingesnį, lankstesnį ir labiau pritaikytą žmonių poreikiams.