Nintendo Switch

1. Integrantes

Aluno(a)	Matricula
Danilo Domingo Vitoriano Silva	180015311
Gabrielle Ribeiro Gomes	170011020
Pedro Victor Lima Torreão	190036761

2. Descrição do sistema

O Nintendo Switch é um console híbrido lançado em 2017, combinando funcionalidades de console doméstico e portátil.

Imagem 1: Nintendo Switch

Fonte: Kabum

Ele se destaca por sua versatilidade, permitindo que os jogadores alternem entre o modo docked (conectado à TV), handheld (portátil) e tabletop (com os Joy-Cons destacados e o console apoiado em uma superfície).

Imagem 2: Nintendo Switch em modo docked (conectado à TV)

Fonte: Nintendo

Imagem 3: Nintendo Switch em modo portátil (handheld)

Fonte: Buscape

Imagem 4: Nintendo Switch em modo tabletop

Fonte: Nintendo

Principais funções e características

Portabilidade: Pode ser levado para qualquer lugar e usado sem depender de uma TV.
Joy-Con Controllers: Controle modular que permite jogabilidade solo ou multiplayer local.
Amplo catálogo de jogos: Inclui exclusivos renomados como The Legend of Zelda: Breath of the Wild, Animal Crossing: New Horizons e Super Mario Odyssey.
Compatibilidade online: Serviços como o Nintendo Switch Online oferecem multiplayer, jogos retrô e backup na nuvem.
Modelos disponíveis: Existem 3 modelos:
- A versão original;
- O Switch OLED, com tela aprimorada;
- O Switch Lite, focado no modo portátil. Desse modo, os Joy-Cons estão integrados ao corpo do console.

Imagem 5: Nintendo na versão original em cima. Nintendo OLED embaixo

Fonte: Repairo

Imagem 6: Nintendo Switch modelo lite

Fonte: Nintendo

Aplicações

Entretenimento: Ideal para jogos casuais e hardcore, em casa ou em movimento.
Socialização: Projetado para multiplayer local e online.
Educação e criatividade: Possui jogos e aplicativos que incentivam o aprendizado, como Mario Maker e Ring Fit Adventure.

Segmento de mercado

O Switch é voltado para um público amplo, incluindo jogadores casuais, famílias e entusiastas. Ele ocupa um espaço único entre consoles como o PlayStation e o Xbox, destacando-se pela inovação, portabilidade e forte apelo para jogos exclusivos da Nintendo.

3. Listagem de características

Unidade de processamento[3][4][5][8][9]:

Todas as versões do Switch são feitos com um system on a chip (SoC), sendo ele o Nvidia Tegra X1, inicialmente utilizando o modelo T210 em sua primeira versão e futuramente sendo atualizado para T210b01, o modelo T210 utilizado dois Microprocessador (MPU), sendo eles: Cortex-A57 e Cortex-A53 ambos sendo em 20 nanômetros, já sua revisão T210b01 utiliza apenas o Cortex-A57 porém em 16 nanômetros, os dois MPU são feitos na Arquitetura ARM na sua versão ARMv8 [6], sendo ela uma arquitetura baseada em 64-bit. Para a parte gráfica ele utiliza a GM20B no modelo T210 e a GM21B no modelo t210b01, ambas feitas em cima da arquitetura Maxwell da Nvidia [7].

Nintendo Switch Base:
- Nvidia Tegra X1 modelo T210
  
  CPU:
  
  Processador Núcleos Frequência Original Frequência modo portátil Frequência modo Docker
  
  Cortex-A57 4 2200 MHz 1020 MHz 1785 MHz
  
  Cortex-A53 (desabilitado no Switch) 4 1300 MHz - -
  
  GPU:
  
  Micro-arquitetura Configuração de núcleos Frequência Original Frequência modo portátil Frequência modo Docker
  
  GM20B 256:16:16 1000 MHz 384Mhz 768Mhz
Nintendo Switch OLED:
- Nvidia Tegra X1 modelo T210b01
  
  CPU:
  
  Nome Núcleos Frequência Original Frequência modo portátil Frequência modo Docker
  
  Cortex-A57 4 2.1 GHz 1020 MHz 1785 MHz
  
  GPU:
  
  Micro-arquitetura Configuração de núcleos Frequência Original Frequência modo portátil Frequência modo Docker
  
  GM21B 256:16:16 1000 MHz 384Mhz 768Mhz
Nintendo Switch Lite:
- Nvidia Tegra X1 modelo T210b01
  
  CPU:
  
  Nome Núcleos Frequência Original Frequência modo portátil Frequência modo Docker
  
  Cortex-A57 4 2.1 GHz 1020 MHz 1785 MHz
  
  GPU:
  
  Micro-arquitetura Configuração de núcleos Frequência Original Frequência modo portátil Frequência modo Docker
  
  GM21B 256:16:16 1000 MHz 384Mhz 768Mhz

Processador	Núcleos	Frequência Original	Frequência modo portátil	Frequência modo Docker
Cortex-A57	4	2200 MHz	1020 MHz	1785 MHz
Cortex-A53 (desabilitado no Switch)	4	1300 MHz	-	-

Micro-arquitetura	Configuração de núcleos	Frequência Original	Frequência modo portátil	Frequência modo Docker
GM20B	256:16:16	1000 MHz	384Mhz	768Mhz

Nome	Núcleos	Frequência Original	Frequência modo portátil	Frequência modo Docker
Cortex-A57	4	2.1 GHz	1020 MHz	1785 MHz

Micro-arquitetura	Configuração de núcleos	Frequência Original	Frequência modo portátil	Frequência modo Docker
GM21B	256:16:16	1000 MHz	384Mhz	768Mhz

Nome	Núcleos	Frequência Original	Frequência modo portátil	Frequência modo Docker
Cortex-A57	4	2.1 GHz	1020 MHz	1785 MHz

Micro-arquitetura	Configuração de núcleos	Frequência Original	Frequência modo portátil	Frequência modo Docker
GM21B	256:16:16	1000 MHz	384Mhz	768Mhz

Imagem 7: Tegra X1 modelo T210 variante TM670D-A1

Fonte: Wikipedia

Memória [8][9]:
- Nintendo Switch base:
  
  Memória Volátil Memória Não-Volátil
  
  RAM 4GB 1600 MHz LPDDR4 Armazenamento interno 32 GB de memória flash
- Nintendo Switch OLED:
  
  Memória Volátil Memória Não-Volátil
  
  RAM 8GB 1600 MHz LPDDR4 Armazenamento interno 64 GB de memória flash
- Nintendo Switch Lite:
  
  Memória Volátil Memória Não-Volátil
  
  RAM 4GB 1600 MHz LPDDR4 Armazenamento interno 32 GB de memória flash
Sistema Operacional[2]:
- Nintendo Switch Base:
  - Horizon
- Nintendo Switch OLED:
  - Horizon
- Nintendo Switch Lite:
  - Horizon
Sensores e Atuadores:

4.1 Sensores [1]:
- Nintendo Switch Base:
  - Acelerômetro;
  - Giroscópio;
  - Sensor de luminosidade.
- Nintendo Switch OLED:
  - Acelerômetro;
  - Giroscópio;
  - Sensor de luminosidade.
- Nintendo Switch Lite:
  - Acelerômetro;
  - Giroscópio.
    
    4.2 Atuadores:
    
    4.3 Conexão com a MCU/MPU:
Interfaces de Comunicação com fio [1]:
- Nintendo Switch Base:
  - USB Tipo C
  - Tetrapolar estéreo de 3,5 mm
  - Entrada de cartão de jogo
  - Entrada microSD/microSDHC/microSDXC
- Nintendo Switch OLED:
  - USB Tipo C
  - Tetrapolar estéreo de 3,5 mm
  - Entrada de cartão de jogo
  - Entrada microSD/microSDHC/microSDXC
- Nintendo Switch Lite:
  - USB Tipo C
  - Tetrapolar estéreo de 3,5 mm
  - Entrada de cartão de jogo
  - Entrada microSD/microSDHC/microSDXC
Interfaces de Comunicação sem fio [1]:
- Nintendo Switch Base:
  - Wi-Fi (IEEE 802.11 a/b/g/n/ac).
  - Bluetooth 4.1.
- Nintendo Switch OLED:
  - Wi-Fi (compatível com IEEE 802.11 a/b/g/n/ac).
  - Bluetooth 4.1.
- Nintendo Switch Lite:
  - Wi-Fi (compatível com IEEE 802.11 a/b/g/n/ac).
  - Bluetooth 4.1.
  - NFC.
Unidades de Entrada/Saída (I/O):

7.1 GPIO (General Purpose Input/Output):

7.2 ADC/DAC (Conversor Analógico-Digital e Digital-Analógico):

7.3 PWM (Pulse Width Modulation):
Fonte de Energia e Sistema de Alimentação:

8.1 Tipos [1]:
- Nintendo Switch Base:
  - Bateria de íon de lítio. Capacidade da bateria 4310mAh.
- Nintendo Switch OLED:
  - Bateria de íon de lítio. Capacidade da bateria 4310mAh.
- Nintendo Switch Lite:
  - Bateria de íon de lítio. Capacidade da bateria 3570mAh
    
    8.2 Gerenciamento de Energia (PMIC): Controla e regula a distribuição de energia para componentes. 8.3 Backup de Energia: Capacitores ou baterias de backup em sistemas que precisam de armazenamento de dados seguro. 8.4 Circuitos de reset garantem que o sistema inicialize corretamente e permite o reset automático em caso de falha. 8.5 Supervisores de Energia: Monitoram a voltagem de alimentação e reiniciam o sistema caso uma queda de tensão comprometa a integridade.
Firmware e Atualizações:

9.1 Firmware:
Tegra Boot Firmware [2].

9.2 Atualizações Over-the-Air (OTA):
Os consoles Nintendo Switch podem receber atualizações remotamente pela internet, sem a necessidade de conectá-lo a um computador ou usar mídia física. Essas atualizações são baixadas e instaladas automaticamente, melhorando a funcionalidade e a segurança do dispositivo [10].

Memória Volátil	Memória Não-Volátil
RAM 4GB 1600 MHz LPDDR4	Armazenamento interno 32 GB de memória flash

Memória Volátil	Memória Não-Volátil
RAM 8GB 1600 MHz LPDDR4	Armazenamento interno 64 GB de memória flash

Memória Volátil	Memória Não-Volátil
RAM 4GB 1600 MHz LPDDR4	Armazenamento interno 32 GB de memória flash

As atualizações também estão disponíveis para download através do site de Suporte ao Cliente da Nintendo [10].

Unidade de Proteção e Segurança:

10.1 Criptografia: ARM TrustZone integrado ao processador

O Nintendo Switch usa o ARM TrustZone, um mecanismo de segurança que cria dois "mundos" isolados: o "Secure World" e o "Normal World". O Secure World é responsável por processar tarefas de segurança, como criptografia, enquanto o Normal World executa os aplicativos do usuário [11][12].

O ARM TrustZone no Nintendo Switch está integrado no processador NVIDIA Tegra X1, que é o chip principal utilizado pelo console [11].

O TrustZone é utilizado para proteger chaves criptográficas e dados sensíveis, além de ajudar a prevenir a execução de código não autorizado, como pirataria. O TrustZone também auxilia na proteção de partições criptografadas do sistema e no gerenciamento seguro de processos do dispositivo [11].

10.2 Hardware Security Module (HSM):
O Nintendo Switch não possui um Hardware Security Module (HSM) dedicado, mas implementa características de segurança que se assemelham a um HSM por meio do Tegra X1, o chip que alimenta o dispositivo [11].

O Tegra X1 inclui um mecanismo de leitura protegida para impedir a extração de chaves criptográficas essenciais, garantindo a segurança dos dados do sistema [11].

10.3 Outras Características de Segurança:
- Autenticação: A autenticação no Nintendo Switch é reforçada com a implementação de autenticação de dois fatores (2FA), uma medida de segurança essencial para proteger as contas dos usuários contra acessos não autorizados [13].
- Controle de acesso:
  - Chave de acesso: É possível registrar uma chave acesso com uma conta Nintendo. Isso adiciona um nível de segurança que pode ajudar a impedir acesso não autorizado à conta. Ao fazer login na conta, é possível usar uma chave de acesso para entrar, em vez do endereço de e-mail ou da ID de acesso e a senha [14].
  - Controle parental e PIN: A Nintendo oferece também controles parentais robustos, permitindo que os pais restrinjam o tipo de conteúdo que pode ser acessado e configurem um PIN para impedir alterações nas configurações do dispositivo [15].
  - Informações de pagamento: A plataforma da Nintendo oferece a opção de apagar ou proteger as informações de pagamento armazenadas no dispositivo, reforçando a segurança ao evitar transações não autorizadas [16].
- VPNs:
  - O Switch não possui suporte nativo a VPNs, mas é possível usar uma VPN configurando-a no roteador ou utilizando um computador como roteador virtual. A VPN criptografa todos os dados entre o Switch e a internet, protegendo contra hackers e prevenindo a limitação de velocidade por parte do provedor de internet [17].
  - Além disso, ela permite o acesso a conteúdos restritos por região, como jogos exclusivos em outros países. Para configurar, basta acessar as configurações do roteador e conectar o Switch à rede protegida pela VPN. Também é possível usar um computador Windows ou Mac como ponto de acesso virtual para compartilhar a conexão VPN com o Switch [17].
- TLS:
  - Embora o Switch não ofereça suporte direto para TLS, todos os dados trocados com os servidores online, como para jogos multiplayer ou acesso à eShop, são protegidos por TLS automaticamente. Isso garante a confidencialidade e integridade da comunicação entre o Switch e os servidores da Nintendo, como no caso do uso de HTTPS (que é a versão web do TLS) para interações na loja online ou jogo [17].
Armazenamento Externo [1]:
- Nintendo Switch base:
  - Armazenamento externo expansível em até 2 TB eMMC (cartões microSD, microSDHC e microSDXC).
- Nintendo Switch OLED:
  - Armazenamento externo expansível em até 2 TB eMMC (cartões microSD, microSDHC e microSDXC).
- Nintendo Switch Lite:
  - Armazenamento externo expansível em até 2 TB eMMC (cartões microSD, microSDHC e microSDXC).
Interface com o Usuário (UI):

12.1 Displays [1]:
- Nintendo Switch Base:
  - Tela LCD de 15,75 cm (6,2 pol.). Resolução de 1280 x 720.
- Nintendo Switch OLED:
  - Tela OLED de 17,78 cm (7 pol.). Resolução de 1280 x 720.
- Nintendo Switch Lite:
  - Tela LCD de 13,97 cm (5,5 pol.). Resolução de 1280 x 720.
    
    12.2 Sensores de Toque [1]:
  Todas as versões possuem tela tátil com capacidade multitoque.
  
  12.3 Botões [1]:
- Nintendo Switch Base:
  - Botão ligar/desligar;
  - Botões de volume.
- Nintendo Switch OLED:
  - Botão ligar/desligar;
  - Botões de volume.
- Nintendo Switch Lite:
  - Botão analógico da esquerda;
  - Botão analógico da direita;
  - Botões A B X Y L R ZL ZR + -;
  - Botão direcional +;
  - Botão ligar/desligar;
  - Botões de volume;
  - Botão HOME;
  - Botão de captura.
    
    12.4 Joy-Con
  O Nintendo Switch Base e o OLED contam com o controle Joy-Con, usado para interagir com os jogos [1].
  
  Eles contam com sensores, atuadores, interfaces de comunicação sem fio, bateria e botões. Informações detalhadas sobre o Joy-Con podem ser encontradas aqui.
  
  12.5 Nintendo Switch Dock
  
  O Nintendo Switch Dock é a base que permite conectar o Nintendo Switch ao seu televisor ou monitor [1].
  
  Ele conta com uma série de interfaces de comunicação com fio. Informações detalhadas sobre o Nintendo Switch Dock podem ser encontradas aqui.

4. Artigos acadêmicos relacionados

4.1. "Nintendo Switch Joy-Cons’ Infrared Motion Camera Sensor for Training Manual Dexterity in People with Multiple Sclerosis: A Randomized Controlled Trial"

Referências: Scopus e MDPI
Resumo: O estudo investigou os efeitos do uso do Nintendo Switch® (NS) e do jogo Dr Kawashima’s Brain Training®, combinado com reabilitação convencional, na força de preensão, coordenação, velocidade dos movimentos, destreza motora (fina e grossa), funcionalidade, qualidade de vida e funções executivas em pacientes com esclerose múltipla (EM). Um ensaio clínico randomizado e cego dividiu os participantes em dois grupos: um experimental (NS® + reabilitação convencional) e um controle (apenas reabilitação convencional), ambos com duas sessões semanais de 60 minutos por oito semanas.

Os resultados mostraram melhorias significativas no grupo experimental em força de preensão, coordenação, função motora e funções executivas, sem efeitos colaterais, além de alta satisfação e adesão. No entanto, a comparação entre os dois grupos não revelou diferenças significativas. Conclui-se que o NS® pode ser uma ferramenta complementar eficaz na reabilitação de membros superiores em pacientes com EM.

Leia o artigo completo aqui

4.2. "Using exergame-based exercise to prevent and postpone the loss of muscle mass, muscle strength, cognition, and functional performance among elders in rural long-term care facilities: A protocol for a randomized controlled trial"

Referências: Scopus e Frontiers
Resumo: O estudo busca avaliar a eficácia clínica do Nintendo Switch RingFit Adventure (RFA) como exergame para melhorar parâmetros de desempenho muscular e funcional em idosos residentes em instituições de longa permanência (ILPs). A sarcopenia é mais prevalente nesses ambientes, e exercícios multicomponentes, incluindo treinos de resistência progressiva (PRT), são recomendados, mas são desafiadores de implementar devido à escassez de profissionais de saúde, especialmente em regiões rurais. Exergames como o RFA podem aumentar a motivação dos participantes e reduzir o tempo necessário para supervisão.

O ensaio clínico randomizado EXPPLORE incluirá idosos (≥60 anos) em ILPs no sul rural de Taiwan. Os participantes serão divididos em dois grupos: intervenção (exergames + cuidados padrão) e controle (apenas cuidados padrão). O grupo de intervenção realizará exercícios com o RFA em posição sentada, duas vezes por semana, por 30 minutos, durante 12 semanas. Os desfechos primários incluem índice de fraturas osteoporóticas, massa muscular esquelética apendicular, força de preensão manual dominante e velocidade da marcha. Os desfechos secundários abrangem destreza, agilidade, força e espessura muscular, amplitude de movimento, qualidade de vida e cognição.

O estudo fornecerá informações valiosas sobre a eficácia do RFA para mitigar o declínio físico e melhorar a qualidade de vida e a cognição de idosos em ILPs.

Leia o artigo completo aqui

Referências: Scopus e MDPI
Resumo: A pesquisa apresenta o desenvolvimento de um sistema de teleoperação com um robô assistivo (NAO) utilizando um sensor Kinect V2, óculos de realidade virtual Meta Quest e controles Nintendo Switch (Joycons), com suporte do framework Robot Operating System (ROS) para a comunicação entre dispositivos. Dois modelos operacionais intercambiáveis são propostos: um controlador exclusivo para movimentar o robô em deslocamentos de longa distância e outro protocolo que utiliza dados das articulações captados pelo Kinect, a orientação do Meta Quest e os comandos dos Joycons para controlar as articulações dos braços, a cabeça e o deslocamento em áreas limitadas.

O sistema oferece feedback visual em perspectiva de primeira pessoa nos óculos VR e permite que a voz do operador seja transmitida pelo robô. Os resultados são promissores e sugerem aplicações educacionais e terapêuticas.

Leia o artigo completo aqui

5. Produtos relacionados

Steam Deck (Valve): Console portátil que roda jogos de PC da Steam. Oferece alta performance e flexibilidade, podendo ser conectado a um monitor externo.

Imagem 8: Steam Deck

Fonte: Steam

Asus ROG Ally: Dispositivo portátil baseado em Windows, projetado para jogos de alta performance, incluindo títulos AAA.

Imagem 9: ROG Ally

Fonte: Asus

PlayStation Vita (Sony): Apesar de descontinuado, ainda é relevante no segmento de portáteis. Suportava jogos de alta qualidade e tinha conectividade com o PS4.