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详细拆解 Switch 2,芯片组成大曝光

时间:2025-06-26 13:40:44 浏览:31

2025 年已然过去半年时光。在这一年里,采用新型半导体的产品如雨后春笋般陆续上市。高端智能手机的主战场已全面转向 3nm,除了苹果、高通、联发科等企业,中国的小米也发布了搭载其自主研发的 3nm 工艺 “XRING O1” 的 “小米 15S Pro”,展示了强大的技术实力。

同时,2025 年也是 GPU 新品大放异彩的一年。英特尔发售了第二代 B 系列 “Arc” GPU,AMD 发售了基于 “RDNA 4” 架构的 “Radeon RX 9000” 系列,NVIDIA 发售了基于 “Blackwell” 架构的 “RTX 5000” 系列 GPU。Techanalye 购入了从英特尔、AMD 和 NVIDIA 的全新 GPU 并进行拆解分析。原计划在上期报道末尾公布 2025 年新 GPU,不过计划有变,此次将报道 2025 年 6 月 5 日发售的任天堂 “Nintendo Switch 2” 的拆解和芯片开箱情况。

“Switch 2”拆卸方便

图1展示了Switch 2的拆解图。Joy控制器和充电座也被拆开了,但本报告仅涵盖了主机。拆卸相对容易。与智能手机不同,它几乎没有使用粘合剂固定,仅用两种螺丝密封。从图1的左上方开始,依次拆下后盖、内部金属屏蔽罩、散热器、冷却风扇和电路板。Joy控制器连接线、扬声器连接线和麦克风连接线也都用双面胶带粘贴,因此可以轻松拆卸。拆卸难度比其他产品低(相反,可制造性较高)。电池和显示屏也可以更换。

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主板上有哪些芯片?

图2展示了Switch 2主板的背面(与处理器面相反的一面)。虽然我们不会详细介绍,但Switch 2的主板总共配备了21个功能性半导体。在这21个半导体中,有3个来自日本制造商,9个来自美国,4个来自中国台湾。如果算上风扇的电机驱动IC,中国台湾制造的芯片数量会更多。主板背面配备了256GB(千兆字节)的存储内存(上一代为64GB),瑞萨电子的电源IC,以及(虽然我们不会详细介绍)AI芯片(已拆解分析)和音频芯片。

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图 3显示了主板的处理器侧。主处理器、两个 DRAM、一个安全芯片、一个 6 轴运动传感器和接口芯片排列在右上方。处理器上印有 NVIDIA 公司徽标和型号名称“GMLX30-A1”。DRAM 是两块 SK 海力士的 6GB LPDDR5X 内存,总计 12GB(上一代型号共计 4GB LPDDR4X)。内存是上一代型号的四倍,DRAM 容量是上一代型号的三倍。

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图4显示了Switch 2电路板的连接。它采用集中控制结构,主板位于中心。电路板的四面都有端子,分别连接到音频系统、电源系统、显示屏等。

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该结构是笔记本电脑的演变,而不是智能手机

从我每年拆解和分析数十台智能手机和PC(笔记本电脑、台式机、迷你PC)的经验来看,Switch 2虽然是一款移动设备,但它并非智能手机的升级版,而是拥有类似便携式PC的结构。它的结构与华硕发布的便携式游戏PC“ROG Ally”类似。事实上,Switch 2配备了许多PC常见的芯片,例如台湾REALTEK和GENESYS的USB接口芯片(这些芯片通常用于PC),以及美国Analog Devices和Texas Instruments的其他芯片。与智能手机共享的芯片只有运动传感器和内存。

该处理器从第一代开始就是NVIDIA的。

表1是对2021年发售的Nintendo Switch(OLED机型)与2025年发售的Switch 2的比较。Switch产品线自2017年发售以来,不断扩充,2019年推出了集成摇杆的Switch Lite,并推出了Nintendo Switch(OLED机型),但从初代到OLED机型,其基本内部结构只发生了微小的变化。

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如上所述,Switch 2 的内存容量增加了 3 到 4 倍,并配备了全新的处理器,从而显著提升了性能。虽然在表 1 中它们看起来尺寸相同,但 Switch 2 的机身和主板尺寸都大了一号。关于机身尺寸的对比信息有很多,请仔细查看。

表2列出了任天堂Switch(OLED型号)和Switch 2的主要芯片,包括上述芯片。处理器自第一代起就一直由NVIDIA提供。Switch最初搭载的是基于NVIDIA“Tegra X1”的20nm“ODNX02”产品,而Switch Lite则换用了“ODNX10”,其功能相同,但制程工艺缩小至16nm。采用16nm工艺后,硅片面积减少了18.4%,从而增加了单片晶圆上可获得的芯片数量。

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图5为NVIDIA 2022年发布的“NVIDIA Jetson AGX Orin”搭载的“TE990M-A1”处理器和Switch 2搭载的“GMLX30-A1”处理器的包装。

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总而言之,Switch 2 处理器 GMLX30-A1 是 AGX Orin TE990M-A1 的精简版。通过精简功能,可以减少端子数量,从而缩小封装尺寸。封装面积只有 AGX Orin 的三分之一。如果它的尺寸与 AGX Orin 相同,则无法安装在当前的主板上。

初代 Switch 使用的 ODNX02 芯片同样有 960 个引脚,而基础版 Tegra X1 芯片则有 1232 个引脚。任天堂并非简单地沿用相同的芯片,而是从第一代开始就尽可能地精简芯片,最大限度地利用了这些芯片。看来 Switch 2 也基于 Orin 芯片,通过 GMLX30-A1 实现了最佳配置。

Orin Nano 未充分利用的处理器

图 6展示了 NVIDIA 安培架构 GPU、Orin 和 Switch 2 处理器之间的关系。NVIDIA 安培架构的 RTX 3000 系列均由三星电子采用 8nm 工艺制造。RTX 3000 是一款内置 RT 核心、不带 CPU 的 GPU 芯片。芯片的发布年份为 2020 年。Orin 减少了 RTX 3000 的 GPU 核心数量(比 RTX3060 减少了约 40%),并增加了 12 个 Arm Cortex-A78 CPU 核心、一个摄像头 ISP(图像信号处理器)、一个 MIPI 接口等,设计于 2021 年,并于 2022 年上市(次年,即 2023 年,Orin Nano 上市,功能只有 Orin 的一半,但它使用与 Orin 相同的芯片)。

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Switch 2 的 GMLX30-A1 拥有 8 个 CPU 核心(而非 Orin 的 12 个),GPU 核心数量减少了 25%,DRAM 接口数量也减少了一半。Switch 2 的硅片名称为“T239-A01”,硅片年份为 2021 年。据透露,它与 AGX Orin 同期开发。虽然将“T234”命名为 Orin,将“T239”命名为 Orin Nano 是理所当然的,但 Orin Nano 使用的 T234 芯片与 Orin 相同。Switch 2 中使用的 T239 很可能并未在 Orin Nano 中使用,而是在某种意义上被保留下来并应用于 Switch 2。虽然其性能略逊于尖端技术,但值得注意的是,它能够采用比尖端技术更便宜的 8nm 工艺制造。

表 3列出了 NVIDIA Orin、Orin Nano 和 Switch 2 处理器及其主板。Orin Nano 和 Switch 2 处理器之间的关系背后可能有很多故事,它们在出售时芯片上一半的功能是关闭的,想象一下这些故事会很有趣(虽然我不会在这里写出来)。

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