Abbiamo testato la 'modalità boost' di Switch: cos'è e come funziona? - analisi tecnica
La nostra analisi di Mortal Kombat 11, Zelda: Breath of the Wild e Super Mario Odyssey.
Andiamo dritti al punto: Nintendo Switch si sta evolvendo e, in alcune situazioni particolari, l'hardware ibrido della grande N sta diventando più potente di quanto non fosse al lancio. Alcuni rumor recenti che parlano di una 'modalità boost' di qualche tipo potrebbero rivelarsi infondati ma, dopo aver analizzato alcune delle release più recenti, possiamo confermare che Nintendo applica un overclock selettivo al proprio hardware o, più precisamente, offre alcune opzioni aggiuntive agli sviluppatori per incrementare le prestazioni della console in modalità portatile, modificando la gestione del calore e le frequenze di clock della CPU per velocizzare i tempi di caricamento.
A dicembre 2016, il Digital Foundry ha rivelatole configurazioni delle frequenze di clock che Nintendo ha riservato a Switch e ha sollevato qualche preoccupazione. Le specifiche del processore Tegra X1 erano già ben note poiché esso aveva fatto il suo debutto nella Shield Android TV di Nvidia ed era chiaro che non sarebbero state apportate modifiche sostanziali. Le frequenze di clock della CPU erano limitate a soli 1020MHz mentre le frequenze della GPU in docked erano bloccate a 768MHz: in entrambi i casi si tratta di dati inferiori rispetto a quelli registrati su Shield. La situazione era anche più preoccupante in modalità portatile, in cui la GPU passava ad una frequenza di soli 307.2MHz anche se Nintendo, poco prima del lancio, ha annunciato che sarebbe arrivata una modalità a 384MHz, in seguito.
Alcuni dei prodotti sviluppati di recente, tuttavia, hanno migliorato la situazione, in qualche modo, aprendo a nuove possibilità per i creatori di giochi. In alcune circostanze specifiche, la CPU di Switch può raggiungere una frequenza di 1785MHz mentre le modalità portatili di The Legend of Zelda: Breath of the Wild, di Super Mario Odyssey e di Mortal Kombat 11 possono incrementare il clock della GPU fino a 460MHz: il 20% in più rispetto alla modalità a 384MHz e di ben il 50% in più rispetto all'originale opzione a 307.2MHz. In aggiunta a questo, ci sono alcuni indizi che suggeriscono che alcuni titoli potrebbero avere accesso ad una variazione dinamica delle frequenze della GPU che permette di modificarne il clock in relazione al carico da gestire.
Mario e Zelda, effettivamente, utilizzano questo tipo di tecnica e vale la pena spiegare, in particolare, come funziona il boost della CPU. Fondamentalmente viene utilizzato solo per migliorare i tempi di caricamento. Due elementi definiscono quanto sarà lungo (o breve) il periodo dedicato al caricamento: le performance del dispositivo di archiviazione che deve immettere dati nella memoria e la velocità della CPU nel decomprimere i dati che il sistema riceve. Usando un software di analisi e gestione delle frequenze di Switch (SysClk), abbiamo potuto constatare che l'hardware di Nintendo avvia Mario e Zelda con una frequenza della CPU fissata a 1785MHz prima di tornare allo standard 1020MHz, una volta che il caricamento è completato.
Incrementare la frequenza della CPU del 75% è un miglioramento piuttosto estremo ma impiegare il clock a 1785MHz solo per il caricamento è una scelta brillante. Il componente più esigente in termini di potenza del processore Tegra X1 è indubbiamente l'hardware grafico Nvidia Maxwell ma, come è noto, durante il caricamento dei giochi la GPU non viene utilizzata quasi per niente. A questo punto l'utilizzo delle risorse della batteria e della gestione termica diventano minime e c'è abbastanza spazio di manovra per garantire che la CPU arrivi temporaneamente alla propria frequenza massima. Avviare Mario Odyssey richiedeva 28 secondi prima dell'ultima patch (con una frequenza di clock bloccata a 1020MHz) mentre, dopo l'aggiornamento, il gioco si carica in soli 20 secondi: ben il 29% in meno. La variazione dinamica della frequenza di clock della CPU si estende anche ai caricamenti in-game ma, in questo caso, il codice aggiornato guadagna solo un paio di secondi rispetto al precedente.
Si tratta, ad ogni modo, di un trucchetto utile e non c'è ragione per non utilizzarlo per i tempi di caricamento di sempre più giochi sia di prime che di terze parti, in futuro. La sensazione è che Nintendo stia sperimentando l'incremento delle frequenze di clock sui propri giochi, prima di offrirlo agli sviluppatori esterni. The Legend of Zelda: Breath of the Wild e Super Mario Odyssey sembrano aver ricevuto un upclock a 460MHz prima di tutti gli altri mentre il Mortal Kombat 11 di NetherRealm Studios è il primo titolo third-party ad avere accesso a questa nuova modalità.
Utilizzando SysClk si possono monitorare le frequenze di clock ma si può anche overclockare o underclockare l'hardware. Sia ben chiaro, la modifica non autorizzata di questi parametri comporta il rischio di essere bannati dai servizi online di Nintendo perciò non vi raccomandiamo di farlo ma, per il Digital Foundry, era l'unico modo per avere conferma delle variazioni apportate da Nintendo alle frequenze di clock della sua ibrida e, di conseguenza, alle performance dei giochi. Per Mortal Kombat 11, titolo il cui frame-rate può variare in alcune sezioni dei gioco, SysClk ci permette di forzare Switch a eseguire il titolo a frequenze inferiori.
Usando la modalità replay per confrontare i risultati, ci troviamo di fronte a qualcosa di piuttosto affascinante. Eseguendo il gioco a 384MHz, le performance appaiono generalmente meno stabili ma abbiamo la sensazione che la configurazione portatile di Mortal Kombat 11 sia stata progettata con queste frequenze in mente. La nuova opzione a 460MHz, comunque, permette agli sviluppatori di offrire performance molto più fluide e una qualità delle immagini migliorata, grazie anche alla tecnologia di scaling dinamico della risoluzione che sfrutta la potenza extra della GPU. Come potreste aspettarvi da un 50% di riduzione della frequenza della GPU, le performance generali collassano quando il gioco viene forzato nella modalità a 307.2MHz. Possiamo dedurre, quindi, che la maggior consistenza in termini di risoluzione e performance costituisce il vantaggio più netto di Mario e Zelda sulla concorrenza poiché entrambi utilizzano lo scaling dinamico della risoluzione e possono deviare dal frame-rate obiettivo, in determinate circostanze.
| Docked | Portatile #1 | Portatile #2 | Portatile #3 | Modalità 'Boost' dei caricamenti | |
|---|---|---|---|---|---|
| CPU Clock | 1020MHz | 1020MHz | 1020MHz | 1020MHz | 1785MHz |
| GPU Clock | 768MHz | 307.2MHz | 384MHz | 460MHz | Dipende dal titolo |
| EMC Clock | 1600MHz | 1331MHz | 1331MHz | 1331MHz | Dipende dal titolo |
Oltre a tutto questo, però, ci sono un altro paio di stranezze nei giochi che abbiamo testato, soprattutto negli impressionanti porting di Panic Button di Doom 2016 e Wolfenstein: The New Colossus. Lo scaling dinamico della risoluzione e il temporal anti-aliasing sono presenti in entrambi i titoli per spremere al massimo la GPU. SysClk sottolinea che le frequenze della GPU variano dinamicamente in-game passando rapidamente da 307.2MHz a 384MHz a 460MHz. In una porzione di gameplay dalla durata di sei minuti di Doom 2016, SysClk ha registrato 28 cambiamenti nella velocità di clock della GPU, un fenomeno che, probabilmente, si verifica da parecchio tempo, dietro le quinte.
SysClk, inoltre, ci permette di testare la possibilità di ulteriori potenziali oveclocking che Nintendo potrebbe voler sfruttare, in futuro. Sembra esserci una modalità di clock a 1224MHz della CPU supportata ufficialmente ma non l'abbiamo mai vista impiegata in alcun gioco e potrebbe essere utilizzata esclusivamente dagli sviluppatori nelle fasi di debugging. Se Nintendo può incrementare le frequenze della GPU del 20% per migliorare le performance, tutti i giochi potrebbero beneficiare della modalità a 1224MHz mantenendo la frequenza di clock della GPU invariata.
Un altro fattore piuttosto interessante è la possibilità di Nintendo di incrementare la larghezza di banda della memoria in modalità portatile. L'EMC (embedded memory controller) opera a 1600MHz in modalità docked e passa a 1331MHz in portatile. Quest'ultimo può essere bloccato a 1600MHz tramite SysClk con un impatto molto lieve sulla durata della batteria e, in alcune circostanze, può migliorare parecchio le performance dei giochi. Per esempio, ci sono alcuni report che dimostrano che i pesanti fenomeni di stuttering che si verificano nella foresta di Korok in Breath of the Wild in modalità portatile, possono essere eliminati modificando la larghezza di banda della memoria ad un livello simile a quanto visto in modalità docked, lasciando tutto il resto invariato.
In modalità docked, la GPU Maxwell di Tegra X1 può essere overclockata a 921MHz: un buon 20% in più rispetto alle specifiche standard. In passato abbiamo avuto testimonianze di alcune Switch che si sono letteralmente deformate nel dock, presumibilmente a causa di problemi legati al calore. Per questo motivo dubitiamo che questa modalità verrà mai sbloccata... almeno sulle Switch disponibili oggi in commercio.
Ultimamente, si sono rincorsi alcuni rumor che parlano di una 'Switch Pro' che potrebbe offrire performance migliorate e, allo stesso tempo, un dump del firmware ha rivelato che Nintendo sta lavorando ad una revisione del processore di Switch, nome in codice: 'Mariko'. Tutto questo potrebbe portare ad una versione riveduta e corretta dell'esistente chip 'Logan' Tegra X1 e potrebbe aprire le porte alle operazioni richieste per innalzare le frequenze di CPU e GPU.
Allo stato attuale, le storie che parlano di una 'modalità boost' per Switch sono vere, almeno in parte. Certo, le somiglianze con le funzionalità previste per PS4 Pro sono limitate. Nel caso della console potenziata di Sony, infatti, è l'utente a decidere come utilizzare la potenza aggiuntiva di CPU e GPU mentre sull'ibrida di Nintendo è lo sviluppatore a gestire il tutto.
L'overclock selettivo della CPU a 1785MHz contribuisce a migliorare i tempi di caricamento ma l'opzione a 1224MHz potrebbe essere resa disponibile in futuro per i giochi che ne avranno bisogno. Nel frattempo, un 20% di incremento in termini di clock potrebbe essere vitale per le esperienze mobile più complesse. Ad anni dal lancio, Nintendo sta spingendo l'hardware di Switch per offrire performance sempre migliori e sarà affascinante vedere dove andremo, in futuro.