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來源:內容編譯自eetjp。
2025年已經過去半年左右了。2025年,採用新型半導體的產品陸續上市。除了蘋果、高通、聯發科之外,中國的小米也釋出了搭載其自主研發的3nm工藝“XRING O1”的“小米15S Pro”,高階智慧手機的主戰場已經全面轉向3nm。
2025年也是GPU新品大放異彩的一年。英特爾已開始發售第二代B系列“Arc”GPU,AMD已開始發售基於“RDNA 4”架構的“Radeon RX 9000”系列,NVIDIA也已開始發售基於“Blackwell”架構的“RTX 5000”系列GPU。Techanalye從英特爾、AMD和NVIDIA購入了從高階到入門級的全新GPU,並進行了拆解,對GPU晶片進行了開箱分析。因此,我們原計劃在上期報道的末尾公佈了將於2025年釋出的新GPU,但計劃有所改變,這次我們想報道的是2025年6月5日發售的任天堂“Nintendo Switch 2”的拆解和晶片開箱。
“Switch 2”拆卸方便
圖1展示了Switch 2的拆解圖。Joy控制器和充電座也被拆開了,但本報告僅涵蓋了主機。拆卸相對容易。與智慧手機不同,它幾乎沒有使用粘合劑固定,僅用兩種螺絲密封。從圖1的左上方開始,依次拆下後蓋、內部金屬遮蔽罩、散熱器、冷卻風扇和電路板。Joy控制器連線線、揚聲器連線線和麥克風連線線也都用雙面膠帶貼上,因此可以輕鬆拆卸。拆卸難度比其他產品低(相反,可製造性較高)。電池和顯示屏也可以更換。

主機板上有哪些晶片?
圖2展示了Switch 2主機板的背面(與處理器面相反的一面)。雖然我們不會詳細介紹,但Switch 2的主機板總共配備了21個功能性半導體。在這21個半導體中,有3個來自日本製造商,9個來自美國,4個來自中國臺灣。如果算上風扇的電機驅動IC,中國臺灣製造的晶片數量會更多。主機板背面配備了256GB(千兆位元組)的儲存記憶體(上一代為64GB),瑞薩電子的電源IC,以及(雖然我們不會詳細介紹)AI晶片(已拆解分析)和音訊晶片。

圖 3顯示了主機板的處理器側。主處理器、兩個 DRAM、一個安全晶片、一個 6 軸運動感測器和介面晶片排列在右上方。處理器上印有 NVIDIA 公司徽標和型號名稱“GMLX30-A1”。DRAM 是兩塊 SK 海力士的 6GB LPDDR5X 記憶體,總計 12GB(上一代型號共計 4GB LPDDR4X)。記憶體是上一代型號的四倍,DRAM 容量是上一代型號的三倍。

圖4顯示了Switch 2電路板的連線。它採用集中控制結構,主機板位於中心。電路板的四面都有端子,分別連線到音訊系統、電源系統、顯示屏等。

該結構是筆記型電腦的演變,
而不是智慧手機
從我每年拆解和分析數十臺智慧手機和PC(筆記型電腦、桌上型電腦、迷你PC)的經驗來看,Switch 2雖然是一款移動裝置,但它並非智慧手機的升級版,而是擁有類似行動式PC的結構。它的結構與華碩釋出的行動式遊戲PC“ROG Ally”類似。事實上,Switch 2配備了許多PC常見的晶片,例如臺灣REALTEK和GENESYS的USB介面晶片(這些晶片通常用於PC),以及美國Analog Devices和Texas Instruments的其他晶片。與智慧手機共享的晶片只有運動感測器和記憶體。
該處理器從第一代開始就是NVIDIA的。
表1是對2021年發售的Nintendo Switch(OLED機型)與2025年發售的Switch 2的比較。Switch產品線自2017年發售以來,不斷擴充,2019年推出了整合搖桿的Switch Lite,並推出了Nintendo Switch(OLED機型),但從初代到OLED機型,其基本內部結構只發生了微小的變化。

如上所述,Switch 2 的記憶體容量增加了 3 到 4 倍,並配備了全新的處理器,從而顯著提升了效能。雖然在表 1 中它們看起來尺寸相同,但 Switch 2 的機身和主機板尺寸都大了一號。關於機身尺寸的對比資訊有很多,請仔細檢視。
表2列出了任天堂Switch(OLED型號)和Switch 2的主要晶片,包括上述晶片。處理器自第一代起就一直由NVIDIA提供。Switch最初搭載的是基於NVIDIA“Tegra X1”的20nm“ODNX02”產品,而Switch Lite則換用了“ODNX10”,其功能相同,但製程工藝縮小至16nm。採用16nm工藝後,矽片面積減少了18.4%,從而增加了單片晶圓上可獲得的晶片數量。

圖5為NVIDIA 2022年釋出的“NVIDIA Jetson AGX Orin”搭載的“TE990M-A1”處理器和Switch 2搭載的“GMLX30-A1”處理器的包裝。

總而言之,Switch 2 處理器 GMLX30-A1 是 AGX Orin TE990M-A1 的精簡版。透過精簡功能,可以減少端子數量,從而縮小封裝尺寸。封裝面積只有 AGX Orin 的三分之一。如果它的尺寸與 AGX Orin 相同,則無法安裝在當前的主機板上。
初代 Switch 使用的 ODNX02 晶片同樣有 960 個引腳,而基礎版 Tegra X1 晶片則有 1232 個引腳。任天堂並非簡單地沿用相同的晶片,而是從第一代開始就儘可能地精簡晶片,最大限度地利用了這些晶片。看來 Switch 2 也基於 Orin 晶片,透過 GMLX30-A1 實現了最佳配置。
Orin Nano 未充分利用的處理器
圖 6展示了 NVIDIA 安培架構 GPU、Orin 和 Switch 2 處理器之間的關係。NVIDIA 安培架構的 RTX 3000 系列均由三星電子採用 8nm 工藝製造。RTX 3000 是一款內建 RT 核心、不帶 CPU 的 GPU 晶片。晶片的釋出年份為 2020 年。Orin 減少了 RTX 3000 的 GPU 核心數量(比 RTX3060 減少了約 40%),並增加了 12 個 Arm Cortex-A78 CPU 核心、一個攝像頭 ISP(影像訊號處理器)、一個 MIPI 介面等,設計於 2021 年,並於 2022 年上市(次年,即 2023 年,Orin Nano 上市,功能只有 Orin 的一半,但它使用與 Orin 相同的晶片)。

Switch 2 的 GMLX30-A1 擁有 8 個 CPU 核心(而非 Orin 的 12 個),GPU 核心數量減少了 25%,DRAM 介面數量也減少了一半。Switch 2 的矽片名稱為“T239-A01”,矽片年份為 2021 年。據透露,它與 AGX Orin 同期開發。雖然將“T234”命名為 Orin,將“T239”命名為 Orin Nano 是理所當然的,但 Orin Nano 使用的 T234 晶片與 Orin 相同。Switch 2 中使用的 T239 很可能並未在 Orin Nano 中使用,而是在某種意義上被保留下來並應用於 Switch 2。雖然其效能略遜於尖端技術,但值得注意的是,它能夠採用比尖端技術更便宜的 8nm 工藝製造。
表 3列出了 NVIDIA Orin、Orin Nano 和 Switch 2 處理器及其主機板。Orin Nano 和 Switch 2 處理器之間的關係背後可能有很多故事,它們在出售時晶片上一半的功能是關閉的,想象一下這些故事會很有趣(雖然我不會在這裡寫出來)。

參考連結
https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2506/26/news019_4.html
*免責宣告:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支援,如果有任何異議,歡迎聯絡半導體行業觀察。
END
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