‘닌텐도 스위치2’ 분해기, 튼튼함과 신뢰성을 중시한 구조
2025.06.11
전 세계 수백만 명이 손에 넣지 못해 답답해하고 있을 '닌텐도 스위치2(이하 스위치2)'. 아직 스위치2를 획득하지 못한 독자라면 원망을 살만한 이번 기사는 바로 스위치2 분해 기사다.
특히 주목할 점은 제품에 탑재된 엔비디아의 SoC(System-on-a-Chip)가 어떤 것인지, 그리고 전 세대 '닌텐도 스위치'와 비교해 내부 구조가 어떻게 달라졌는지다. 바로 살펴보겠다.
■ 주의
게임기의 분해는 제조사의 보증 범위 외의 행위다. 분해 시 제조사의 보증을 받을 수 없게 되므로, 본 기사의 내용을 시도할 경우 독자 본인의 책임하에 진행하길 바란다. 분해로 인해 문제가 발생하더라도, 제조사뿐 아니라 그 누구도 어떠한 책임도 지지 않는다. 또한, 이번 분해 결과는 입수한 개별 기기에 대한 것으로, “모든 기기에 공통되며 향후 변경되지 않을 것”을 보증하는 것은 아니다.
■ 분해 난이도가 상대적으로 낮은 스위치2
부품을 고밀도로 탑재한 휴대용 게임기의 분해는 난이도가 높을 것 같지만, 스위치2 분해는 상대적으로 난이도가 낮은 편이다. 대부분의 나사는 작은 플러스 나사로, 일부에 Y형 나사가 사용된 정도. 본체를 여는 것도 그렇게 어렵지 않았다.
스위치2를 분해할 때는 하단 측면에 2개
상단 측면에 있는 나사 1개를 제거한다
조이콘2 장착 부분에 색상이 있는 스티커로 덮인 부분에도 나사가 있다
스티커를 떼면 나사뿐만 아니라, 조이콘2를 본체에 부착하기 위한 강력한 소형 자석(커넥터의 좌우)도 드러난다
스위치2의 외장 및 내부에는 일부 Y형 나사가 사용되고 있다
PS5와 PS5 프로는 사용자가 본체 외판이나 일부 덮개를 제거하여 M.2 SSD를 내장할 수 있도록 설계되었다. 이에 따라 사용자가 열어도 되는 나사는 일반적인 플러스 나사, 사용자가 열면 안 되는 나사는 특수한 토르크스 나사 등으로 나사를 구분하여 사용했다.
그러나 스위치2는 저장 공간 확장에 마이크로SD 익스프레스 카드를 사용하기 때문에, 사용자의 분해는 고려되지 않았다. 플러스 나사와 Y형 나사를 어떤 규칙으로 구분해 사용하는지는, 분해해도 명확히 알 수 없었다.
나사를 풀고, 뒷면의 커버 패널을 강제로 열어보는 모습
뒷면의 커버 패널을 제거하면, 내부에는 금속 차폐판으로 넓게 덮여 있었습니다. 중앙 약간 위쪽에는 냉각용 시로코 팬이 보인다.
뒷면 패널을 제거한 상태. 사진 하단이 본체의 하단 부분. 내부 대부분이 차폐판으로 덮여 있다.
차폐판은 방열판 역할도 겸하고 있는 듯하며, 뒷면 패널 쪽에도 열을 확산시키기 위해 일부에 열전도율이 우수한 그라파이트 시트가 부착되어 있었다.
뒷면 패널에도 그라파이트 시트가 부착되어 있다. 열 방출을 조금이라도 쉽게 하기 위한 설계다
냉각용 공기는 하단 측면에서 흡입되어 상단 측면에서 배출되는 구조로 보인다.
하단 측면을 살펴본 모습. USB 타입-C 포트 양쪽에 위치한 메쉬 부분에서 공기를 흡입하는 것 같다.
상단 측면의 중앙에 배기구가 있다. 왼쪽에 보이는 노란색 필름 형태의 기판은 위쪽에 배열된 버튼류의 스위치를 배치한 것.
마이크로SD 익스프레스 카드 슬롯과 차폐판을 연결하는 씰. 여기도 열을 분산시키는 설계가 적용되어 있다.
뒷면 패널을 열어보니, 마이크로SD 익스프레스 카드 슬롯과 차폐판을 연결하기 위해 얇은 그라파이트 시트가 붙어 있었다. 마이크로SD 익스프레스 카드에 한정되지 않고, 메모리 카드나 USB 메모리 등은 고속으로 데이터 읽기/쓰기를 수행할 때 상당한 열을 발생시킨다. 고온이 되면 오류가 발생하기 쉬워져 데이터 읽기/쓰기가 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 스위치2는 열 관리 조치로 마이크로SD 익스프레스 카드 슬롯의 열을 차폐판에 조금이라도 확산시키도록 설계된 것이다.
플라스틱 부품 위에 무선 안테나가 부착되어 있었다.
나사를 풀어 차폐판을 제거하면 스위치2 메인보드와 배터리가 드러난다. 배터리 용량은 5220mAh로, 하이엔드 스마트폰 수준의 용량을 갖추고 있다. 다만, 배터리는 디스플레이면에 단단히 접착되어 있어(아마도 양면 테이프) 손상 없이 제거하기 어려워 포기했다.
차폐판을 제거한 상태. 그리스가 발라진 아래에 SoC가 있는 것 같다.
제거한 차폐판의 무게를 측정해 보니 약 16g. 케이블류를 제외한 실제 무게는 약 15g 정도일 것이다.
SoC가 있는 것으로 추정되는 부분에는 그리스가 위에 발라진 금속 플레이트가 있으며, 그로부터 뻗어 나온 구리 히트 파이프가 팬 위에 있는 히트 싱크와 연결되어 있다. 참고로, 메인보드와 SoC, 팬이나 배터리 배치는 첫 번째 스위치와 거의 동일하며, 스위치의 노하우가 반영된 것 같다.
히트 싱크와 히트 파이프를 제거한 상태
냉각용 시로코 팬은 냉각 팬이나 전원 유닛 제조로 유명한 Delta Electronics 제품이었다. 지름 약 35mm로, 매우 세밀한 핀이 배열되어 있다. 크기는 다르지만, 이 역시 스위치의 시로코 팬과 거의 동일한 외관을 갖추고 있다. 마찬가지로 스위치와 동일하게 팬을 고정하는 나사 구멍에는 고무 와셔와 유사한 부품이 장착되어 있었다. 팬의 진동이 내부의 다른 부품에 전달되지 않도록 하는 설계일 것이다.
스위치2의 내장 팬
금속판을 제거하여 내부 핀을 노출시킨 부분
한편, 스위치2 메인보드는 스위치의 메인보드와 분명히 다른 부분도 있다. 스위치2의 메인보드는 SoC가 있는 부분을 포함해 앞뒤로 총 6곳에 금속 차폐가 둘러싸여 있다. 스위치는 차폐로 둘러싼 부분이 2곳뿐이었기 때문에, 두 배 이상 증가한 것이다.
이들은 열 방출을 위한 것이 아니라, 기판상의 칩에서 발생하는 전자기 노이즈를 차단하기 위한 것으로 보인다. 금속 차폐로 칩을 덮음으로써, 전자기 노이즈가 다른 칩이나 회로의 동작에 악영향을 미치는 것을 방지하는 것으로 보인다.
스위치2의 메인보드. SoC가 있는 이쪽이 뒷면 쪽(Side-B)
메인보드의 전면 쪽(Side-A). 가장 큰 L자형 차폐는 SoC의 뒷면에 위치하며, 특히 칩은 없었다.
참고로, 스위치2 메인보드에는 'BEE-CPU-01'이라는 모델 번호 같은 문자열이 인쇄되어 있었다. 스위치2의 다른 부분에서도 'BEE-XXX'와 같은 인쇄가 발견됐다. 혹시 'BEE'가 스위치2의 코드명일까?
■ 엔비디아의 SoC 'GMLX30-A1' 다이 크기는 약 232mm²
SoC를 덮고 있는 금속 차폐를 벗겨내면, 드디어 SoC가 드러났다.
차폐를 제거한 상태. 실리콘 그리스가 부착된 부분이 SoC.
PS5 시리즈에서는 프로세서(APU)의 반도체 다이와 히트 싱크 사이에 도포하는 TIM(Thermal Interface Material, 열전도 소재)로 열전도성이 우수한 액체 금속을 사용하여 비용이 많이 드는 구조를 채택했다.
반면 스위치2는 TIM에 실리콘 그리스를 사용하며, PS5처럼 특수한 구조는 아니다. 휴대용 게임기는 본래 PS5만큼 전력 소비가 높지 않기 때문에, 그 정도로 특수한 구조를 채택할 필요는 없을 것이다.
스위치2의 시스템 온 칩(SoC)인 GMLX30-A1
실리콘 그리스를 제거하면, SoC 표면에 새겨진 엔비디아 로고와 모델 번호 등이 보인다. 모델 번호는 GMLX30-A1. 당연히 엔비디아의 공개 정보에는 이 모델 번호의 SoC에 대한 정보가 없다. 다만, 다른 각인에서 제조가 대만(TW)에서 이루어졌으며, 2024년 47주에 제조된 것임을 알 수 있다.
SoC의 상세한 사양은 닌텐도나 엔비디아가 공개하지 않았다. 하지만, 엔비디아에서 공개한 정보에 따르면, GPU 부분에 AI 처리 유닛인 'Tensor Core'와 실시간 레이 트레이싱 유닛인 'RT Core'를 내장하고 있다는 것이 밝혀졌다.
따라서 엔비디아의 임베디드용 SoC 라인업을 확인해 보면, 'Jetson Orin' 시리즈가 'Ampere' 세대, 즉 지포스 RTX 30 시리즈와 동일한 세대의 GPU 코어를 채택하고 있음을 알 수 있다. 이보다 오래된 세대의 임베디드용 GPU 코어는 RT Core를 갖추지 않아 스위치2의 사양과 맞지 않다.
물론, 더 새로운 세대의 GPU 코어, 예를 들어 지포스 RTX 40 시리즈의 'Ada Lovelace'나 지포스 RTX 50 시리즈의 'Blackwell'을 채택한 SoC를 스위치2용으로 새롭게 개발했을 가능성도 완전히 배제할 수는 없다. 다만, 2025년 출시라는 스위치2의 일정을 고려하면 완전히 새로운 SoC를 개발하는 위험을 감수하는 것보다 기존 Jetson Orin 시리즈 중 하나를 기반하여 스위치2용으로 재설계한 것이 더 안전하고 확실할 것으로 보인다.
참고로 해외 분석 정보에 따르면, 스위치2의 SoC는 'T239'라는 모델명으로, CPU 코어는 Arm 'Cortex-A78' 시리즈를 8개 탑재했으며, GPU 코어 부분은 셰이더 코어인 CUDA Core 수가 1,536개이고, 셰이더 코어를 묶은 단위인 연산 유닛 'Streaming Multiprocessor'(SM) 수는 12개라는 정보도 있다.
이 정보가 정확하다고 가정하고 단순하게 생각하면, CUDA 코어 수 1024개의 'Jetson Orin NX'를 기반으로 확장한 것인지, CUDA 코어 수 1792개의 'Jetson AGX Orin 32GB'를 기반으로 축소된 것이 스위치2의 SoC가 될 것으로 예상된다.
같은 Ampere 세대의 CUDA 코어 수 2048개의 '지포스 RTX 3050 Laptop GPU'(메모리 6GB 버전)는 GPU의 성능 지표 중 하나인 'FP32'(32비트 부동 소수점 수) 연산 성능이 약 7.6 TFLOPS라고 한다. 단순하게 75%의 성능이라고 가정할 경우, 스위치2의 GPU는 약 5.7 TFLOPS 정도의 성능을 가질 수 있다.
실제 GPU 연산 성능은 동작 클럭과 소비 전력에 따라 크게 달라진다. TV 모드에서 게임 플레이 시 소비 전력이 약 19W(최대값은 아님)인 스위치2는 동작 클럭도 낮게 설정할 수밖에 없기 때문에, 이 추정치보다 약간 낮은 GPU 연산 성능일 가능성이 높다.
또한 최종적인 게임의 프레임 레이트에는 SoC와 메인 메모리 간의 메모리 인터페이스 성능이나, RT Core를 활용한 초고해상도 기술 'DLSS'의 성능 등도 영향을 미치기 때문에, 기존 게임기나 PC와 비교해 스위치2의 성능을 정확히 판단하는 것은 어렵다.
스위치2의 메인 메모리 칩. 1개당 용량이 6GB다.
SoC에 대한 설명이 길어졌지만, 메인보드에 있는 다른 칩들도 살펴보겠다. SoC 바로 옆에는 두 개의 칩이 나란히 배치되어 있다. 이는 Micron Technology에서 제조한 LPDDR5X 메모리 칩 'MT62F768M64D4EK-026'로 보이며, 메모리 용량은 1칩당 6GB(48Gbit)다. 이 두 개로 메인 메모리 용량은 12GB가 되며, 메모리 인터페이스는 128비트다.
SoC 근처에 있던 신비로운 칩 그룹. 상단 3개의 정체는 아직 밝혀지지 않았다.
SoC 근처에는 다른 차폐로 덮인 4개의 작은 칩도 있었다. 안타깝게도, 이 글 작성 시점까지 이 중 3개의 정체는 밝혀지지 않았다. 그중 하나에는 'GCBRG HAC STD'라는 각인이 있지만, 동일한 각인의 칩은 스위치에도 탑재되어 있었다. 참고로, 전자기기 분해 및 수리 도구로 유명한 iFixit은 스위치 분해 과정에서 이 칩을 “보안 칩일 가능성이 있다”라고 예상했지만, 정확한 여부는 확인되지 않았다.
또한, GCBRG HAC STD와 동일한 차폐로 덮여 있던 'GL852G'라는 칩은 Genesys Logic의 USB 2.0 허브 컨트롤러이다.
플래시 메모리로 추정되는 칩. 키오시아 제품이다.
SoC의 뒷면인 Side-A도 살펴보겠다. Side-A의 끝부분에는 차폐로 덮인 약간 큰 칩이 있다. 각인된 모델 번호로는 해당하는 것이 없었지만, 제조사를 표시하는 마크로부터 키크시아의 NAND 플래시 메모리 칩으로 추정된다. 칩 1개당 저장 용량은 256GB다. 참고로, 스위치2는 SK 하이닉스의 NAND 플래시 메모리 칩을 사용하는 로트도 존재한다는 것이 알려져 있다. 플래시 메모리 칩의 공급처는 여러 곳이다.
플래시 메모리 칩 근처에 있는 큰 칩은 Mediatek의 'MT3681AEN'이라는 무선 LAN 및 블루투스 칩이다. Side-A에는 그 외에도 다른 차폐로 덮인 구역에 Realtek Semiconductor(이하 Realtek)의 오디오 칩 'ALC5658'이 탑재되어 있었다.
MediaTek의 무선 LAN 및 블루투스 칩 'MT3681AEN'
게 모양의 로고로 유명한 Realtek의 오디오 칩 'ALC5658'
앞서 언급했듯이, 스위치2의 메인보드는 주요 칩들이 모두 차폐로 덮여 있으며, 전자기 노이즈 대책을 철저히 시행한 것이 엿보인다. 그만큼 엄격한 대책을 통해 동작의 안정성을 확보하고, 항상 편안한 게임 플레이를 할 수 있도록 배려한 것이다.
■ 조이콘2도 분해, 진동 모터는 익숙한 알프스 제품
이어서 조이콘2도 분해해 보자. 조이콘2의 외부에는 나사가 적어 분해 자체는 간단하다. 외부 나사는 Y형 나사지만, 내부에는 플러스 나사가 사용되었다.
조이콘2의 커넥터가 있는 측면에 Y형 나사가 2개 사용되었다.
커버를 열자 배터리가 드러났다. 왼쪽 상단에 보이는 것은 진동용 모터다
다만, 내부에는 수많은 나사로 단단히 고정된 느낌으로, 자주 거칠게 다루어지는 조이콘2가 쉽게 고장 나지 않도록 배려한 점이 엿보인다. 이 때문에 완전히 분해하는 것은 꽤 어려웠다.
조이콘2 메인보드 뒷면. 중앙에서 아날로그 스틱 하단 오른쪽으로 연결된 유연 케이블은 본체와의 연결 단자에 연결되어 있으며, 아날로그 스틱 왼쪽 상단에 보이는 짧은 유연 케이블은 마우스용 광학 센서에 연결되어 있다.
조이콘2 기판에는 이른바 기술 적합성 마크가 인쇄되어 있었다. 이는 스위치의 조이콘과 동일하다. 스위치2 본체는 화면에서 확인하면 되지만, 단독으로 무선 통신을 수행하는 조이콘2는 자체에 기술 적합성 마크를 부착해야 하기 때문이다.
아날로그 스틱 유닛. 제조업체 관련 정보는 전혀 없다.
조이콘2 메인보드 뒷면에 있는 칩은 NXP Semiconductors의 'PN71602'라는 NFC 컨트롤러였다. amiibo와의 통신에 사용되는 것일 것이다. 'B011AF1185'라고 각인된 진동용 모터는 알프스 알파인의 'HAPTIC REACTOR'로 보이지만, 스위치2용 특수 제품인지, 해당 기업이 공개한 정보에서 모델 번호나 크기가 일치하는 제품은 없었다.
NXP 로고가 있는 'PN71602'는 NFC 컨트롤러다.
이것은 알프스 알파인에서 제조한 진동용 모터.
조이콘2의 메인보드 전면 측
조이콘2의 메인보드 전면 측 칩은 Mediatek 제품으로 보이지만, 각인을 읽을 수 없었다. 아마도 스위치2와의 통신이나 마이크로 컨트롤러를 담당하는 칩일 것으로 추정된다.
■ 스위치2 독도 분해
마지막으로, 스위치2 독도 분해해 보았다. 이 역시 특별히 어려운 점은 없다. 내부에는 공간이 넓게 비어 있으며, 뒷면 측에 작은 기판과 공랭 팬이 들어 있을 뿐이다.
스위치2 독 내부
스위치2 독이 공랭 팬을 내장하고 있다는 것은 이미 알려져 있었지만, 실제로 열어보니 팬이 상당히 작을 뿐만 아니라 본체 측 SoC와 멀리 떨어진 위치에 있는 것이 의외였다. 독 내부의 팬은 TV 모드 시 본체의 냉각을 촉진하는 것보다 독 내부 자체를 냉각하는 역할을 중시하는 것일까.
측면에서 본 모습, 하단 부분이 스위치2 본체와 접촉하는 부분이다.
독 팬 본체. 팬 지름은 약 27mm였다.
스위치2 독 내부 기판에는 차폐로 덮인 부분에 3개의 눈에 띄는 칩이 있었다. 게의 마크가 눈에 띄는 2개의 칩 중 HDMI 출력 옆에 있는 것은 Realtek의 'RTD2175N'이라는 영상 출력 칩이다. HDMI 2.1 지원으로 4K 영상 출력, 가변 리프레시 레이트(VRR)를 지원한다.
유선 LAN 포트 근처에 있는 Realtek의 칩 'RTL8153B'는 USB 3.0에서 1000BASE-T 유선 LAN 컨트롤러다.
영상 출력을 담당하는 RTD2175N
LAN 컨트롤러 RTL8153B
USB 3.2 Gen 2 호환 허브 컨트롤러 GL3510
2개의 크랩 칩 사이에 끼워져 있던 칩 'GL3510'은 Genesys Logic에서 제조한 USB 3.2 Gen 2 호환 허브 컨트롤러다. 이 칩은 스위치2 본체와 영상 출력, 유선 LAN 컨트롤러, USB 포트 사이에 위치해 있을 것이다.
한편, 차폐가 없는 표면 쪽에 눈에 띄는 칩이 4개 있다. 그중 2개인 'CP10356AT'와 'CP10358AT'는 어떤 칩인지 확인되지 않았다. 그 외 2개 중 STMicroelectronics 로고가 있는 'STM32G0'는 Arm 제조사 CPU 코어를 내장한 마이크로 컨트롤러다. 스위치2 독의 다양한 제어를 담당할 것이다.
또 다른 하나, Winbond Electronics 로고가 있는 작은 칩 '25Q80DVNIG'는 1MB(8Mbit) 용량의 플래시 메모리다. 스위치2 독의 펌웨어를 저장하는 용도겠지만, 1MB 정도면 충분하다는 점에 조금 놀랐다.
STM32G0은 마이크로 컨트롤러
25Q80DVNIG는 플래시 메모리 칩이다.
■ 스위치의 노하우를 계승하면서도, 성능 향상에 맞춰 신뢰성도 높인 스위치2
스위치2와 부속품의 내부 구조를 전반적으로 살펴봤지만, 정체불명의 칩이 많은 이유는 휴대용 게임기의 엄격한 제약 조건(기판 크기, 소비 전력 등)에 최적화된 맞춤형 칩을 다수 사용했기 때문으로 추정된다. 닌텐도는 스위치2의 첫해 판매 대수를 1,500만 대로 예상했다. 이 정도의 대수를 생산할 수 있다면, 일반 제품보다 비용이 높은 맞춤형 칩을 사용해도 충분히 수익을 낼 수 있을 것이다.
또한 기판 위에 차폐된 부품이 많은 점도 주목할 만하다. 앞서 언급했듯이 동작의 안정성과 신뢰성을 높이기 위해 전자기 노이즈 대책에 중점을 두고 있는 것을 보여주는 것이지만, “이 정도까지 했네”라는 것이 솔직한 심정이다. 스위치보다 훨씬 고성능이 되었기 때문에, 신뢰성을 위해 주의해야 할 부분도 늘어난 것일까.
튼튼함과 신뢰성을 중시한 스위치2의 구조는, 어린이부터 성인까지, 고정형부터 휴대용까지, 다양한 사용자층과 상황에서 사용될 것을 고려한 닌텐도의 특성이 반영되어 있다고 할 수 있을 것이다.
이번에는 편집부가 소장한 귀중한 1대를 분해해 버렸지만, 개인적으로는 언제쯤 구매할 수 있을지 궁금하다.
출처:게임뷰…
