Compatibilidade USB-C do dock do Nintendo Switch 2
(lttlabs.com)- O dock do Nintendo Switch 2 segue o padrão USB-C PD, mas o uso de VDM é fora do padrão, causando problemas de compatibilidade com docks de terceiros
- O Switch 2 carrega com no máximo 15W, oferecendo a mesma velocidade de carga tanto no dock da Nintendo quanto em docks de terceiros
- O dock oficial da Nintendo sempre solicita 20V 3A ao conectar, enquanto o dock ANTANK S3 Max só pede energia quando necessário, sendo mais eficiente
- O tempo de carregamento é de cerca de 2 horas até 90% e cerca de 3 horas até 100%, sendo mais eficiente usar após 75% de carga
- A implementação não padronizada de VDM pela Nintendo limita a compatibilidade com acessórios de terceiros. Isso pode ser menos malícia e mais uma lacuna na implementação de USB-C (ou implementação incompleta)
- O objetivo deste texto é divulgar os dados de negociação e compatibilidade USB-C PD do dock do Switch 2 e fornecer material complementar com medições detalhadas que não couberam no vídeo
Noções básicas de USB-C PD
- O USB-C PD define limites de tensão e corrente, além do procedimento de comunicação, permitindo fornecimento de energia de até 240W (EPR)
- Em comparação com o limite normal de energia USB de 15W (5V·3A), o PD pode chegar a 20V·5A, e com EPR pode se expandir até 48V
- A especificação também define tanto as características físicas de conectores e cabos quanto o protocolo de negociação entre source e sink
Fluxo de negociação do USB-C PD
- SOURCE_CAPABILITIES: a source anuncia a lista de modos de fornecimento disponíveis, como tensão/corrente fixas e suporte a PPS
- A source pode transmitir isso periodicamente, ou o sink pode solicitar com GET_SOURCE_CAP
- As capacidades do sink são trocadas com GET_SINK_CAP / SINK_CAPABILITIES
- REQUEST: o sink solicita selecionando o índice do modo desejado
- Quando a situação muda, é possível solicitar novamente para aumentar ou reduzir a velocidade de carga
- ACCEPT: a source informa se aceita ou rejeita o pedido
- Dependendo da lógica interna, como superaquecimento ou carga, pode responder com REJECT
- PS_RDY: a source informa que a mudança de tensão foi concluída e o fornecimento está pronto
- GOODCRC: mensagem auxiliar que funciona como confirmação de recebimento (ACK) para todas as mensagens recebidas
- Na prática, é importante notar que comportamentos excepcionais são frequentes devido a perda de pacotes, variações de timing e implementações incompletas
Vendor Defined Messages (VDM)
- Além da energia, o VDM é usado para negociar direção de dados, formato e Alt Mode
- VDMs padronizados e públicos, como no DisplayPort Alt Mode, contribuem para melhorar a interoperabilidade
- VDMs privados e proprietários podem reduzir a compatibilidade com terceiros, e o texto apresenta uma visão crítica sobre a forma como a Nintendo usa VDM
Resumo dos testes de USB-C PD
- Configuração dos equipamentos: Switch 2, dock e adaptador oficial, adaptador UGREEN 100W e extensão, dock ANTANK S3 Max, Infineon CY4500 (com EPR), módulo de análise de energia AC Quarch, monitor Asus ProArt 32" etc.
- Legenda dos gráficos: laranja/rosa representam a potência medida pelo CY4500, e as linhas verticais brancas indicam os pontos de ocorrência de mensagens PD
Teste 1: adaptador oficial → CY4500 → dock oficial → Switch 2
- Observado consumo máximo de cerca de 15W no dock e saída de vídeo permitida
- Após a negociação de 20V·3A no momento da conexão, houve tendência de não aparecerem mensagens adicionais
Teste 2: adaptador oficial → dock oficial → extensão UGREEN → CY4500 → Switch 2
- Mantidos cerca de 15W e saída de vídeo
- Confirmadas várias negociações de energia e negociações de modo de exibição em mudanças de estado
Teste 3: adaptador oficial → CY4500 → Switch 2
- Mesmo com carregamento direto no console, o limite de cerca de 15W foi mantido
Teste 4: adaptador UGREEN 100W → CY4500 → Switch 2
- Mesmo usando adaptador de terceiros de 100W, o limite continuou o mesmo, em cerca de 15W
Teste 5: monitor ProArt 32" → CY4500 → Switch 2
- Tentativas repetidas de DR_SWAP foram todas rejeitadas, e o monitor não exibiu imagem
- Há indícios de que a negociação falhou antes de chegar à etapa de VDM
Teste 6: UGREEN 100W → CY4500 → dock ANTANK S3 Max → Switch 2
- O dock S3 Max mostrou boa transparência no pedido de energia e a mesma velocidade de carga do dock oficial
Teste 7: UGREEN 100W → S3 Max dock → extensão UGREEN → CY4500 → Switch 2
- O carregamento funcionou, mas a saída de vídeo falhou
- Possível problema na extensão ou na qualidade do contato
Teste 8: UGREEN 100W → S3 Max dock → extensão de terceiros → CY4500 → Switch 2
- Carregamento + saída de vídeo normais, com fornecimento médio máximo de cerca de 15W
Teste de tempo de carregamento (medição na tomada)
- Configuração: comparação entre dock oficial/adaptador oficial e adaptador UGREEN 100W com Quarch PAM
- Resultado: velocidades de carga semelhantes nos dois casos, com gráficos de eixo fixo para facilitar a comparação
Conclusões e pontos de observação
- O limite de potência de carregamento do Switch 2 é consistentemente de cerca de 15W
- Independentemente de usar dock oficial/de terceiros, adaptador ou monitor USB-C
- O dock oficial solicita 20V·3A imediatamente ao conectar, mostrando uma tendência de reservar alta potência o tempo todo
- O dock ANTANK S3 Max só pede aumento de potência quando necessário, como com o console ligado, implementando um comportamento energético mais eficiente
- Tempo de carregamento: cerca de 2 horas até 90% e cerca de 3 horas até 100%
- Isso sugere a limitação de avaliar o comportamento de carga apenas pelo tempo total até 100%
- Dica de otimização de uso da bateria: ao carregar até cerca de 75% (mais de 1h30) e repetir o ciclo de uso e descarga, é possível manter carregamento sempre próximo de 15W e evitar a fase de trickle charge
- A incompatibilidade com outros docks pode estar mais relacionada a implementação incompleta de USB-C ou a falha na negociação antes de chegar ao VDM do que a um bloqueio intencional
2 comentários
Eu já usei um dock incompatível extra na época do Switch 1 e até acabei com o aparelho brickado,
então agora nem consigo olhar para docks compatíveis com Nintendo.
Mas, vendo isso se repetir, até começo a pensar se a Nintendo não faz isso de propósito -. -+
Opiniões do Hacker News
Não concordo com a afirmação de que a compatibilidade de dock USB-C do Switch 2 existe simplesmente porque a Nintendo implementou mal a especificação USB-C; estou convencido de que, na verdade, ela projetou de propósito um protocolo proprietário especial sobre o USB-C. A reportagem do The Verge captou que o Switch 2 e o dock usam uma linguagem própria da Nintendo do tipo “vendor defined” desde o início da comunicação, trocando mais de 30 mensagens proprietárias antes da negociação da saída de vídeo; vale conferir a matéria relacionada
Quero apontar que há muito mal-entendido sobre comunicação USB PD, especialmente sobre Vendor Defined Messages. O vídeo da LTT também repetiu esse equívoco, e houve confusão até com mensagens relacionadas ao chip eMarker. Vendor Defined Messages em si são mensagens comuns, encontradas em qualquer troca de PD. Elas são essenciais para implementar várias funções, como DisplayPort, Thunderbolt e identificação de eMarker. Acho que o ponto da Antank provavelmente era uma única mensagem proprietária para diferenciar o dock do Switch 1 de um dock ou dongle, ou para identificar funções do dock, como resfriamento. Pode até ser uma limitação de compatibilidade intencional, mas isso seria apenas 1 mensagem de tipo desconhecido dentro do USB-PD padrão, e não algo no nível de “umas 30 mensagens em linguagem proprietária”
No vídeo da LTT, eles também deixaram claro que estavam assumindo que a Nintendo fez isso de propósito, mas disseram que faltam evidências para provar isso com clareza. Em vez disso, descreveram como “a Nintendo parou de desenvolver a compatibilidade cedo demais”
Há um motivo razoável para a Nintendo não dar suporte a dispositivos de terceiros: o dock oficial inclui um sistema de resfriamento, então, ao usar um dongle comum, o Switch pode não conseguir entregar corretamente o desempenho do modo dock e pode sofrer queda de desempenho ou de qualidade de imagem rapidamente. A limitação existiria para garantir uma boa experiência de uso
Sobre a afirmação de que “implementaram USB-C de qualquer jeito”, não tenho certeza se a LTT chegou mesmo a essa conclusão. A própria LTT não cravou nada e deixou em aberto ambas as possibilidades, seja descuido ou intenção, mencionando que, pelo histórico da Nintendo, as duas parecem plausíveis
O próprio The Verge também tem informações divergentes conforme a fonte, e a LTT trata o assunto com cautela, o que mostra que não é algo obviamente intencional por parte da Nintendo. Além disso, pelo menos um dock de terceiros funciona, então não parece ser algum tipo de incompatibilidade forçada por criptografia
Durante a pandemia, quando eu tinha bastante tempo livre, carreguei meu Switch com um carregador de notebook e o aparelho virou um tijolo. A Nintendo recusou a garantia alegando que não era um USB-C oficial. Mas, como na Austrália a lei de defesa do consumidor funciona bem, depois de 2 meses acabei recebendo um Switch novo. Se o que a Nintendo diz estiver certo, acho estranho que o aparelho possa quebrar só por não usar um USB-C oficial
Já tive um Samsung Galaxy S10+ que virou um tijolo com o carregador do Switch. Não me surpreende nem um pouco
No começo da era USB-C, era realmente muito difícil de usar. Pelo que lembro, o Switch 1 foi um dos primeiros produtos com USB-C
O meu Switch também quebrou duas vezes naquela época, e no fim descobri que, se eu usasse um cabo e-marked, a porta estragava na hora. Todos os outros aparelhos do meu quarto funcionavam normalmente com esse cabo; o Switch era a única exceção. O projeto da porta não era seguro, e a forma como ele quebrava era séria demais
O Switch 2 parece estar mais de acordo com o padrão. Ele carregou sem problemas com um carregador comum de celular, e o carregador do Switch 2 também é compatível com outros dispositivos. Ainda bem que não houve nenhum caso de aparelho virando um tijolo, mas o carregador do Switch 1 não funcionava em nada além do console
Se fosse realmente uma especificação proprietária, então a Nintendo teria voltado totalmente a usar um conector próprio. Fico pensando por que ainda usa USB-C
Mesmo eu, que não entendo muito de USB ou USB-PD, vendo o vídeo da LTT tive a impressão de que a explicação era vaga e só empilhava jargões sem entendimento técnico de verdade
Estou usando o outro dock de terceiros de nome com 5 letras que apareceu no vídeo da LTT, e que eu mesmo comprei. Fiquei preocupado por lembrar dos casos de problema com USB-C no Switch 1, mas, pelo preço de US$28, ele funciona muito melhor do que o dock oficial de US$124. É pequeno, bem mais fácil de usar e estou muito satisfeito. Pelo preço de um único dock oficial, daria para colocar um dock em todas as TVs da casa. Veja o produto e o link de compra
Tenho a impressão de que, depois de a Nintendo ter tentado impor algo proprietário ao cartão micro SD no Switch 1, agora ela encontrou um jeito novo. A Nintendo não é uma empresa amigável ao consumidor e agora está tentando prender os usuários ao seu ecossistema, como a Apple, fazendo handhelds fracos voltados para crianças e dongles proprietários
A Nintendo também ameaça com processos comunidades de fãs que curtem jogos de mais de 20 anos atrás. Inúmeros usuários organizam grandes torneios com dinheiro do próprio bolso e investem habilidade e tempo ao extremo em jogos clássicos, como Me lee, mas a Nintendo usa seu poder legal para não permitir nem mods leves. Na prática, todo mundo usa mods por questões de equilíbrio ou correção de bugs, mas faz isso com cuidado para não ficar visível externamente
Você disse que a Nintendo impôs algo proprietário aos cartões micro SD no Switch 1, mas, na prática, ele suportava cartões microSD(HC/XC) padrão e usava apenas o padrão mais recente, UHS-I, então pelo que sei não havia elemento proprietário ali
Historicamente, a Nintendo sempre foi uma empresa que faz brinquedos para crianças. É a mesma empresa da época do N64, SNES e NES da minha infância; a diferença é que agora eu envelheci e fiquei mais crítico
Ela já fazia esse tipo de aparelho antes também, como o Game Boy e o 3DS; isso está na mesma linha
Eu não sabia que a LTT Labs já fazia esse tipo de teste. Estou curioso para ver como vão ser os testes e comparações de dados com a gamersnexus, e como será quando pegarem fabricantes mentindo
Apesar de o conteúdo principal da LTT ter ficado mais voltado para entretenimento de massa, ainda acho os testes de produtos físicos bem bons
Gosto que, mesmo quando a LTT pega alguém mentindo, ela não entra naquela linha de “isso é grave demais!!!”, e sim adota uma abordagem mais neutra e positiva. Eles até buscam viralizar, mas não costumam surfar tão forte em ondas negativas
O vídeo da LTT deu a impressão de que a Nintendo limita de propósito a conexão com monitor externo fora do dock oficial, mas no corpo da matéria parece haver um tom de que isso também pode ser um bug. Dá a impressão de que a Nintendo já não tinha falhado na implementação de USB-C no Switch 1? USB-C é realmente uma especificação muito complexa. Acho que vai dar para saber se é limitação intencional ou bug vendo se a Nintendo corrige isso por firmware. O próprio Linus comentou no vídeo que o USB da Nintendo não tem nada de “universal”
Quando o Switch 1 foi lançado, o USB-C em si ainda era uma tecnologia nova, e recursos avançados como saída de vídeo e PD também estavam praticamente estreando, então dá para entender até certo ponto. O projeto de hardware também deve ter sido feito bem antes disso
O vídeo da LTT não afirmou claramente a intencionalidade, e a Nintendo também parece já ter conhecimento prévio do problema
Testei o carregamento do Switch 2 e ele carregou só até 15W. No documento regulatório da UE, está especificado que um carregador PD deve fornecer no máximo 12W. Porém, o modo TV exige 54W e, quando ele carrega por USB PD 15V/1A, a maior parte da energia parece ir direto para o aparelho, enquanto a bateria é carregada em 5V. Veja o documento regulatório detalhado
No ponto “Test 5: DR_SWAP always rejected”, o monitor tenta mudar de papel de USB host para USB gadget, mas o Switch insiste que ele próprio é o gadget e rejeita isso. Como na matéria também dá para ver que a negociação nem chega ao ponto de Vendor Defined Messages, não acho que isso seja indício de uma limitação intencional da Nintendo. Minha aposta é que esse problema seja um bug de firmware do monitor, porque meu último monitor da Asus também tinha vários problemas de firmware
Sobre o trecho “o dock do Switch 2 sempre pede 20V 3A assim que é conectado, enquanto o dock da Antank só pede mais energia quando o Switch está ligado e precisa dela; pelo padrão USB PD, o jeito da Antank é mais ecológico e pode reduzir a conta de luz”, na prática a conta de energia é cobrada pelo kWh efetivamente consumido, então o efeito real dessa economia provavelmente não seria grande