Hall Effect vs TMR: entenda as diferenças nos controles antidrift

Poucos são os jogadores que não experimentaram um gostinho do drift nos últimos anos. Seja em controles da Nintendo, PlayStation ou Xbox, o problema com analógicos se tornou algo mais comum do que deveria. O mais controverso é que há, hoje, tecnologias que podem prevenir o drift em controles: o Hall Effect e o menos conhecido Tunnel Magnetoresistance (TMR).

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Com o passar dos anos, a produção de controles não ficou apenas nas mãos das fabricantes de consoles. Empresas como 8BitDo e GameSir também entraram na jogada e popularizaram, entre muitas tecnologias, o Hall Effect e o TMR. Eles podem ser usados em analógicos, gatilhos, teclas de teclados e por aí vai.

Mas, afinal, como funcionam essas tecnologias que estão cada vez mais presentes em controles modernos? Qual é a diferença entre o Hall Effect e o TMR? Para responder a essas e outras perguntas, o Canaltech trouxe um guia sobre esses recursos.

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O que é drift e por que ele acontece?

Os jogadores normalmente buscam controles com Hall Effect e TMR com o objetivo de prevenir problemas com o famigerado drift, que nada mais é do que o momento em que os analógicos registram movimentos sozinhos.

O problema acontece principalmente entre periféricos das fabricantes de consoles atuais, que usam potenciômetros para medir a posição física do analógico.

Resumidamente, o potenciômetro nada mais é do que um componente físico presente em cada eixo do analógico. Quando mexemos num stick, o cursor do potenciômetro varia a resistência de um sensor do circuito. O controle, então, transforma essa variação em sinal elétrico e converte o movimento em responsividade na tela.

Essas peças dependem de contato físico, já que é exatamente esse contato que faz a resistência mudar quando direcionamos um analógico. O problema é que esses potenciômetros sofrem desgaste com o tempo, o que pode gerar perda de calibragem ou acúmulo de sujeira, afetando diretamente o movimento dos analógicos. É daí que vem o famigerado drift.

Como funciona o Hall Effect?

A tecnologia Hall Effect se tornou popular nos últimos anos justamente por evitar problemas com o drift. O recurso pode ser integrado aos controles tanto em analógicos quanto em gatilhos. Diferentemente dos potenciômetros tradicionais, que dependem de contato físico para registrar movimentos, o Hall Effect faz a detecção a partir de um ímã que não necessita de contato direto com o sensor.

Quando você move um analógico de um controle com Hall Effect, você também move um ímã sobre o circuito do sensor, o que altera as medições de tensão elétrica. O sistema, então, registra essas variações de tensão e mapeia os comandos de uma maneira muito mais precisa.

Como não há contato físico entre as peças, a tecnologia acaba evitando problemas relacionados ao drift e garante uma vida útil maior ao controle (ao menos para os analógicos e gatilhos equipados com Hall Effect).

Obviamente, a tecnologia não é perfeita. Há outros tipos de problemas que podem prejudicar o bom funcionamento dos analógicos, mas este é um recurso indispensável, ainda mais para quem já passou por dores de cabeça com drift.

Como funciona o TMR?

O Tunnel Magnetoresistance, ou TMR, funciona de uma maneira parecida com o Hall Effect. A tecnologia faz uso de sensores magnéticos, conta com ímãs e não exige contato físico para detectar movimentos.

No entanto, em vez de medir as mudanças na tensão elétrica, o TMR reage às mudanças no campo magnético de uma fina camada de elétrons. Quando você mexe em um controle com analógicos TMR, os ímãs correspondentes se movem e alteram o campo magnético sobre o sensor o que afeta diretamente a resistência elétrica.

O resultado dessa variação de resistência, então, é convertido em um sinal elétrico e depois enviado até o seu console, PC ou qualquer outro dispositivo.

Qual a diferença entre o Hall Effect e a tecnologia TMR?

Embora ambas as tecnologias façam uso de ímãs, o Hall Effect e o TMR são um pouco diferentes entre si. Além do princípio da medição que mencionamos acima (o primeiro registra variações de tensão, enquanto o segundo capta mudanças por meio de variações da resistência elétrica), os sinais detectados pelo TMR são mais claros, diferenciados e possuem menos interferência.

Na prática, isso significa que a tecnologia TMR é mais direta e possui uma precisão quase perfeita. Além disso, o recurso ainda possui a vantagem de ser mais eficiente energeticamente do que o Hall Effect, que exige muita amplificação de sinal e pós-processamento.

Como o TMR já fornece sinais mais claros e limpos, não há necessidade de amplificação. A GameSir, por exemplo, comparou um direcional com tecnologia TMR fabricado pela empresa a analógicos com Hall Effect disponíveis no mercado. O resultado foi uma redução de 70% no consumo de energia, o que é uma excelente notícia, em especial para controles sem fio. A performance energética dessas tecnologias afeta diretamente a duração da bateria.

Apesar de serem mais precisos e energeticamente eficientes, os controles com TMR costumam sair por preços um pouco mais salgados. Por outro lado, o Hall Effect é uma solução mais simples e mais barata para problemas como o drift e já garante uma alta durabilidade ao periférico sem precisar de maiores investimentos.

A escolha entre um ou outro vai depender muito da necessidade de cada jogador. Jogos que exigem uma precisão extrema nos controles ou teclados, em especial os de eSports, podem casar melhor com periféricos embarcados com TMR. Já para jogos que não exigem tanta precisão, como títulos single-player, por exemplo, o Hall Effect é uma excelente pedida.

Vale lembrar que nem o TMR nem o Hall Effect são capazes de evitar o drift totalmente. É possível que os analógicos apresentem falhas mesmo com essas tecnologias, seja por problemas relacionados à fabricação, mola, aos limitadores do analógico ou ao desgaste na borracha do próprio stick. Ambos os recursos aumentam a precisão e a vida útil dos periféricos, mas ainda podem sofrer com problemas que os controles tradicionais já enfrentam.

Por que Sony, Microsoft e Nintendo ainda não adotaram amplamente Hall Effect ou TMR?

Se toda essa tecnologia está disponível no mercado, e melhorara o desempenho e a durabilidade dos controles consideravelmente, por que a Sony, a Microsoft e a Nintendo ainda não adotaram amplamente o Hall Effect ou o TMR?

Embora não tenhamos respostas oficiais, há muito espaço para especulações para essa decisão. O primeiro motivo seria justamente o custo. Apesar de marcas terceiras produzirem controles com Hall Effect até mais baratos que os gamepads do Xbox e do PlayStation 5, haveria um grande custo para essas empresas implementarem os recursos em seus próprios modelos.

As fabrcantes já estão estabelecidas na indústria há décadas, bem como seus hardwares. Para embarcar essas novas tecnologias, seria necessário rever todo o circuito dos controles para interpretar os sinais elétricos de potenciômetros tradicionais para ímãs, o que poderia gerar um custo maior do que o desejado. É possível também que essas marcas já tenham estoques e contratos associados à forma como seus controles antigos funcionam.

A transição de geração leva cerca de sete anos, e as empresas precisam garantir que tenham estoques para a produção desses hardwares enquanto um console sucessor não está à venda.

Outra questão que pode motivar a Sony, a Nintendo e a Microsoft a seguir no modelo tradicional com potenciômetros é a cadeia de suprimentos global. Estamos falando de empresas que lidam com produções na ordem de milhões de unidades, que podem sofrer com a escassez ao tentar encontrar tecnologias como os sensores Hall Effect para essa quantidade abismal de componentes.

Há usuários que também acusam as fabricantes de obsolescência programada, prática que tem como objetivo criar produtos com uma vida útil intencionalmente limitada. Isso faria com que os consumidores comprassem esses produtos novamente e repetissem o ciclo. Obviamente, não há nenhuma prova ou acusação formal de que a Sony, a Nintendo e a Microsoft pratiquem tal estratégia, mas essa é uma questão levantada pela comunidade.

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