A nova GPU do Google é um desastre para a emulação de jogos do Pixel 10

A série Google Pixel 10 traz um polimento familiar e muitos recursos novos, mas sua mudança mais interessante e, sem dúvida, mais controversa, está no fundo do chip Tensor G5. O Google abandonou sua parceria de longa data com a linha de GPUs Mali da Arm em favor da unidade gráfica DXT-48-1536 da Imagination Technologies. No papel, é uma grande mudança – mas depois de uma semana de testes, não estou convencido de que seja para melhor.

No início, tudo parecia bem. O Pixel 10 Pro XL lida com jogos Android populares com bastante facilidade, sem lentidão significativa ou problemas de estabilidade durante meus pequenos testes. Mas as coisas começaram a parecer menos animadoras quando me aprofundei, especialmente no desempenho do emulador.

Para ver se havia mais, atualizei minha configuração de teste de desempenho e comparei o novo Pixel 10 Pro XL com o Pixel 9 Pro XL do ano passado – um telefone com desempenho de emulação surpreendentemente sólido. O vídeo no início deste artigo mostra clipes dos mesmos dados plotados nos gráficos ao longo deste artigo.

Minhas curiosidades sobre desempenho foram despertadas pela primeira vez ao experimentar Mario Kart Wii no emulador Dolphin. Deixei o renderizador no OpenGL e configurei a resolução de saída para 4x para uma aparência nativa e nítida na tela grande do telefone. Tecnicamente, ambas as GPUs podem se sair um pouco melhor no Vulkan (Arm em particular é um grande defensor), mas como o OpenGL continua sendo a API padrão estável para a maioria dos emuladores e títulos móveis populares, continuei com ele para teste.

No meio da terceira corrida no 10 Pro XL, o brilho sedoso de 60fps começou a se desgastar, caindo para 50fps e caindo abaixo de 40fps quando comecei a quarta rodada. Para jogos normais, isso pode ser tolerável; para emulação, onde a taxa de quadros está diretamente ligada ao relógio do jogo, isso significa lentidão visível e jogabilidade lenta que funciona mais lentamente que o tempo real.

Executar o mesmo Flower Cup de 150 cc no Pixel 9 Pro XL do ano passado destaca ainda mais o problema. Embora seja um pouco mais instável no início das corridas, a GPU Mali mais antiga manteve 60fps quase constantes durante as três primeiras corridas, com apenas micro-interrupções ocasionais. Na quarta corrida, o desempenho definitivamente começou a sofrer, mas ainda se manteve entre 40 e 50fps, tornando-o 20% ou até mais rápido que o Pixel 10.

A principal diferença não está apenas na saída da taxa de quadros, mas também na rapidez com que cada chip acelera o desempenho. Depois de seis minutos e meio, a GPU do Pixel 10 caiu de seu pico de 1,1 GHz para 630 MHz bloqueados, embora as temperaturas internas ainda estivessem em torno de 35 ° C, o que não é exatamente estrondoso. Por outro lado, a GPU do Pixel 9 manteve seus clocks mais altos por mais tempo, não recuando até atingir 38°C após mais de oito minutos – e mesmo assim apenas caiu para 750 MHz de seu pico de 900 MHz, um declínio muito menor. Daí o desempenho superior.

É claro que um jogo não passa por um teste completo. Inicializei o F-Zero GX, um clássico do GameCube presumivelmente menos exigente, mas os resultados foram igualmente preocupantes. O Pixel 9 Pro XL entregou 60fps quase sólidos, enquanto o Pixel 10 Pro XL oscilou muito entre 40 e 60fps, com algumas quedas para bem abaixo de 30fps, desde o início. As temperaturas e o estrangulamento não são o problema desta vez; o Pixel 10 simplesmente não consegue renderizar os quadros rápido o suficiente para produzir uma saída estável.

O que é bastante interessante novamente são as diferenças nos clocks da GPU, não em termos de MHz brutos, mas em termos de quanto trabalho parece estar sendo feito. Nos gráficos acima, a área azul clara representa o clock da GPU oscilando entre sua frequência máxima e mínima (faz isso várias vezes por segundo, então parece uma área sombreada quando diminui o zoom nesses gráficos). Como essas GPUs “correm para a inatividade”, a velocidade do clock atual é um indicador razoável de quando a GPU está ocupada e quando terminou e aguarda para iniciar o próximo quadro. A linha azul mais escura é a frequência média do clock por segundo. Embora seja uma estimativa incrivelmente grosseira, um clock médio mais baixo com picos altos indica mais tempo em repouso e, portanto, mais margem de desempenho.

Com isso em mente, a GPU Mali do Pixel 9 passa quase metade do tempo em repouso, por isso não tem problemas para renderizar o jogo, atingindo facilmente a meta de 60fps – exceto os ocasionais solavancos. O Pixel 10, por outro lado, tem uma utilização média de clock mais alta, mas uma taxa de quadros mais baixa, sugerindo que o núcleo está trabalhando mais, mas não consegue renderizar com rapidez suficiente.

Dada a CPU mais poderosa do Tensor G5, a nova GPU Immagination Technologies DXT é claramente o elo mais fraco. No entanto, identificar o problema exato exigirá uma investigação mais aprofundada. Poderia simplesmente ter um desempenho pior, mas isso não se confirma nos testes de benchmark – deveria ser pelo menos 25% mais rápido. Os drivers podem ser um problema, principalmente para emulação; Arm despendeu esforços consideráveis ​​para estabelecer o Mali como uma plataforma bem afinada. De qualquer forma, o que conta são os resultados, e o Pixel 10 Pro XL é bastante terrível. Ainda assim, eu queria ver se uma carga de trabalho com mais CPU inverteria o script.

A emulação do PlayStation 2 é notoriamente difícil, dependendo mais da força da CPU para emular sua arquitetura única. Portanto, os clocks mais altos do Tensor G5 e os núcleos intermediários adicionais da CPU deveriam ter ajudado aqui. Infelizmente, o oposto aconteceu quando experimentei alguma nostalgia de Need for Speed: Most Wanted no NetherSX2.

O Pixel 10 Pro XL lutou para manter qualquer consistência. As taxas de quadros oscilaram entre 40 e 60fps no início, depois caíram para menos de 30fps em três minutos. Nesse ponto, a jogabilidade desacelerou para um nível impossível de jogar, já que a emulação funciona efetivamente na metade da velocidade. Mais uma vez, as quedas de desempenho estão intimamente correlacionadas com o afogamento, à medida que os clocks da CPU diminuem quando a temperatura interna atinge aproximadamente 35°C. O que é importante notar é que quando os clocks da CPU caem, os clocks médios da GPU também diminuem, sugerindo uma menor utilização.

Enquanto isso, o Pixel 9 Pro XL se saiu visivelmente melhor. Ele conseguiu sustentar períodos a 60fps constantes, embora a taxa de quadros caísse para 40 com bastante regularidade – não completamente desastroso, mas o suficiente para tornar a jogabilidade lenta. No entanto, o desempenho torna-se evidentemente pior quando os relógios da CPU começam a acelerar agressivamente antes do telefone atingir os 40°C, embora novamente aguente mais tempo do que o telefone mais recente. Curiosamente, os clocks da GPU parecem inalterados desta vez, mesmo em altas temperaturas, e o Pixel 9 Pro XL acelera seus núcleos de CPU com muito mais força do que o 10 Pro XL.

É provável que a GPU não esteja funcionando tão bem, já que sua velocidade média de clock está constantemente em torno de 50% de seu potencial de burst, sugerindo bastante tempo ocioso entre os quadros de renderização. Isso indica que não é o chip gráfico o gargalo aqui; a GPU do Mali provavelmente tem algum espaço, o que se ajusta à desaceleração que testemunhamos quando os relógios da CPU despencam agressivamente. Mas isso sugere que há um sério gargalo de GPU com o Pixel 10 Pro XL, porque ele tem uma CPU mais poderosa.

OK, já posso ouvir os gemidos sobre este teste. Tecnicamente, Vulkan é a API gráfica mais moderna, projetada para reduzir a sobrecarga da CPU e melhorar a eficiência. Com um bom suporte de driver, ele deve superar o antigo OpenGL. Então, certamente um jogo como Need for Speed: Most Wanted seria beneficiado?

Bem, eu testei – e os resultados foram mistos. No Pixel 9 Pro XL, a GPU Mali funcionou perfeitamente, travando 60fps constantes durante uma volta inteira e suavizando a experiência lindamente. No entanto, a história foi diferente no Pixel 10 Pro XL: as taxas de quadros caíram para cerca de 25fps ou menos, tornando o jogo impossível de jogar. Não consegui fazer várias corridas em câmera lenta para registrar um gráfico.

Mudar para Vulkan melhorou o desempenho do Dolphin em ambos os aparelhos no teste F-Zero GX, mas mais uma vez, o Pixel 10 Pro XL ficou para trás. Embora mantivesse 60fps com mais frequência do que antes, as quedas para 45fps permaneceram, enquanto o Pixel 9 Pro XL permaneceu travado em 60fps perfeitos. Curiosamente, Mario Kart Wii funcionou pior no Vulkan no Pixel 10 Pro XL – limitado a 50fps em comparação com 60fps no OpenGL – e, novamente, o telefone mais antigo não teve problemas com nenhuma das APIs.

Indo mais fundo revelou mais inconsistências. A ativação do anti-aliasing no OpenGL travou o F-Zero GX na inicialização, enquanto o Vulkan produziu texturas ausentes quando o AA foi ativado. Nenhum dos problemas apareceu no Pixel 9 Pro XL.

Claramente, mudar para Vulkan não é a solução mágica para a GPU Imagination DXT. Em meus testes, o desempenho foi pior em dois dos três jogos após a troca de APIs, enquanto a GPU Mali do Pixel 9 melhorou seu desempenho em todos os títulos.

Sem dúvida, a principal conclusão do meu tempo testando esses telefones é que os jogadores que usam emuladores de última geração devem pensar duas vezes antes de adquirir a série Google Pixel 10. Na verdade, seria melhor que eles pegassem o modelo do ano passado. Pode ser difícil chamar a mudança para o DXT de um desastre, mas no momento não parece um progresso. É deprimente pensar que o Tensor G6 do próximo ano mudará para um núcleo CXT ainda mais econômico.

Isto mostra, mais uma vez, que o projeto Tensor do Google continua repleto de inconsistências e problemas. Embora tenha mudado para um nó de fabricação mais eficiente e aumentado os clocks da CPU para tentar acompanhar os concorrentes, a mudança para um fornecedor de GPU totalmente novo – sem dúvida em uma tentativa de economizar custos – resultou em um chip com desempenho gritante e problemas de API quando comparado ao seu antecessor. Muito menos a maioria dos principais rivais deste ano e smartphones ainda mais poderosos que chegarão ao mercado nos próximos meses, que serão equipados com o Snapdragon 8 Elite Gen 5. Se há uma fresta de esperança, é que o chip funciona um pouco mais frio do que no ano passado.

A mudança do Tensor G5 para a GPU da Imagination parece um risco calculado que não valeu a pena. Em vários testes de emulação, o Pixel 10 Pro XL acelera mais rápido, funciona mais quente em relação ao seu desempenho e oferece uma jogabilidade menos consistente do que seu antecessor. Por um carro-chefe de US$ 1.199, isso é difícil de ignorar, mesmo se você não for um grande jogador.