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用Orin打造Switch 2【Orin性能评测-游戏篇】

2022-04-22 来源:米文动力

最近陆续有人拿到了Orin的开发套件,更多的人还在观望。我是否需要Orin这样一个大玩具?Orin在我的场景中是否真的能够起到作用?很多人都有这样的疑问。因此我们组织了一系列的评测,来展示Orin的性能有多强,到底可以用来做什么。本文是Orin 性能评测的第一篇:游戏篇。


也许有人会觉得奇怪,游戏玩家不是我们的目标用户,Jetson也不是为游戏设计的,我们评估游戏的意义何在?


首先,即使在我们公司,有游戏机的人要超过有Orin的人。


其次,根据之前的黑客事件,将来会和Orin发生最多关系的人是游戏玩家。


从之前的黑客事件《英伟达遭黑客最后通牒:今天必须开源GPU驱动,否则公开1TB机密数据 》(https://mp.weixin.qq.com/s/-7J9WuXA2QuhZZavUcdBHA)中,大部分的收获,并不是泄漏出来的GPU驱动代码,而是和NS2相关的信息。


根据【1】的分析,从代码中,NS2的芯片会是一颗Ampere架构的SOC,并且支持光线追踪和DLSS2.2。Ampere架构!并且根据【2】的消息,这颗SOC的内部代号是T239。

我们知道,目前Jetpack 5.0 DP的内核代码【3】中,有如下信息。

WechatIMG1001.png

我们很容易知道T23X就是Orin芯片系列的代号,并且Jetson AGX Orin上的芯片型号是T234。因此,T239基本能够确定就是T234的客(yan)制(ge)版本。


因此Orin作为一颗嵌入式GPU芯片,主要的应用场景就是游戏!并且必然是老任这单一客户单一场景单一产品贡献的。虽然Jetson 系列有TX1,TX2,Xavier NX,Nano,AGX Xavier等七大姑八大姨,但毫无疑问,所有这些芯片的销量加起来,都还不到Switch中客制化X1零头中的零头【7】,Switch的销量已经上亿了!

WechatIMG1002.jpeg

因此我们花了一点时间,验证了利用Jetson AGX Orin上的芯片,来打造我们自己的NS2。

作为游戏爱好者,我们米文的游戏兴趣小组主要关注以下几点特点:

1. 掌机模式玩3A大作么?

2. TV模式会比PS5和Xbox差多少?能赶上PS4么?

3. 续航能扛住么?


性能篇

根据我们的预测,T239的GPU性能,在2.65TFLOPS(按cuda core yan一半)到5.3TFLOPS之间,如果能解决好散热问题,则整体性能应该比PS4略好,而离次世代则有较大的距离。但我实在不相信Orin的散热问题可以解决,天梯图如下【8】:

1004.jpeg

但要知道,PS4可是可以跑得动战神4和大表哥的哦,想象一下可以玩大表哥的Switch!必买有没有!(但前提还是功耗可以控下来)至于光追么,呵呵,就这点性能,你还舍得开光追么?


功耗篇

我们首先使用glmark2来对比了一下Orin和其他Jetson芯片的图形性能。可以看出虽然Orin比Xavier在图形渲染上还是有了进一步的提升。这个数值,和天梯图中的FLOPS的对比是基本可以吻合的。也就是Orin的图形性能,不到Nano的10倍。但这可是Orin的MAXN(50w)模式哦。

1005.jpeg

那续航是否能够抗住呢?


我们知道,NS有两种模式,一种是掌机模式,一种是桌面模式。目前的NS在掌机模式下运行在720p@30Hz,在桌面模式,则运行在1080p@30Hz。两个模式下功耗也是不一样的。我们看两组数据:

根据老任官方的信息【4】,对于续航版机型,在TV模式下功耗为7w。

根据第三方的评测信息【5】,对于初代机型,TV模式下功耗可以到11w以上。这个数据和【6】的测试数据相符,因此我们认为上述数据是值得相信的。这样,我们可以估算得到,在NS2可以忍受的整机功耗,在7W ~ 13W之间。根据经验,这个时候留给SOC的功率,差不多是6W~11W。


那在对应功耗下,Orin的GPU性能是怎样的呢?我们可以看下图。

1006.jpeg

这可实在是太辣眼睛了,在15W模式下,GPU的渲染跑分竟然还不到同功率下Xavier的一半,仅仅比Nano好了10%左右!我们一度以为数据错了,特地用Jetpack 5.0 DP中的Power GUI看了一下,此时GPU的功率已经跑到了6W之高,已经不能算低了。很明显目前Orin还完全没有准备好低功耗模式下的使用场景,Switch 2的发售看来还有很长的路要走。


因此对于我们之前关注的问题:

1. 掌机模式玩3A大作么?

毫无疑问的可以。


2. TV模式会比PS5和Xbox差多少?能赶上PS4么?

虽然芯片规格会和PS4接近,但考虑到散热问题,不太可能可以赶上PS4。


3. 续航能扛住么?

按照目前的芯片状态,肯定是扛不住的。得看优化了了。


效果篇

抛开功耗问题不谈,那我们在Swtich2上可以得到的效果会是怎样的呢?


我们首先使用了第一种方案,也就是用Switch的画面输入给AGX Orin,然后在Orin上做山寨DLSS(超分辨率)。我们来看下效果。

1007.jpeg


这下,我们的工程师们就可以在Orin上玩《宝可梦传说:阿尔宙斯》了,分辨率自然得是4K的。在掌机模式下是不是根本看不出有多少区别?


但仅仅用超分辨率来跑Switch的游戏,对于我们来说,是完全不满足的。我们希望能够在Orin上,真正意义的跑Switch的游戏。


来看一下Orin的真正性能。大家应该知道,这个世界上,有一种叫做模拟器的东西。目前较火热的模拟器有:Ryujinx【9】和yuzu【10】。但很遗憾,目前Ryujinx和yuzu的CPU翻译器还只支持x86到aarch64的指令翻译,并不支持aarch64到aarch64的指令翻译,因此,直接在Orin上运行Switch是没有办法了。


但是不是我们就毫无办法呢?并不是的,我们可以在Orin上安装X86的虚拟机,然后在虚拟机上再安装模拟器,来完成arm64->x86->arm64的肝疼模拟,最后的确是能跑,但实在实在实在是太卡了,这里我们就不上视频了。


为了客观为大家展现Orin运行Switch的效果,等到Ryujinx支持arm64以后,我们再来进行一次评测。


根据上面的评测,我们可以基本得到如下结论:

  1. 用Orin的芯片,来打造NS2是可行的,但只能是依赖于超分辨率。

  2. NS2可以支持4K输出的(甚至8K),但对掌机用户基本没有意义。

  3. NS2完全可以向下兼容NS游戏,但依赖DLSS得到的画质,肯定没办法和原生支持4K的游戏来比。

  4. 由于功耗的限制,对Switch2的性能期待不宜过高。


【1】https://wccftech.com/nintendo-switch-2-next-gen-console-nvidia-ampere-dlss-2-2-ray-tracing-leak/

【2】https://twitter.com/kopite7kimi/status/1498826833001066498

【3】https://developer.nvidia.com/embedded/jetson-linux-r341

【4】https://www.nintendo.co.uk/Corporate/Consumer-Information/Eco-design/Information-about-energy-efficiency-and-eco-design-of-Nintendo-Switch-family-consoles-2026830.html

【5】https://www.anandtech.com/show/11181/a-look-at-nintendo-switch-power-consumption/2

【6】https://www.youtube.com/watch?v=3E2PZ5-IVDw

【7】https://www.tweaktown.com/news/84893/the-nintendo-switch-five-years-later-by-numbers/index.html

【8】https://thegamingsetup.com/guides/console-power-comparison-chart

【9】https://github.com/Ryujinx/Ryujinx

【10】https://github.com/yuzu-emu/yuzu



 
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