Igor Ljubuncic, který byl do roku 2024 zodpovědný za vysoce výkonné výpočetní produkty ve společnosti Canonical, testoval výkon a spotřebu energie relací KDE Plasma 6.4 založených na X11 a Waylandu. Koncem června Igor publikoval recenzi funkcí KDE Plasma 6.4, ve které dospěl k závěru, že relace Wayland je výkonnostně horší a více zatěžuje CPU a GPU než relace X11. V sérii nových článků se Igor pokusil otestovat výkon obou relací hlouběji.
Zpočátku bylo zaznamenáno, že při testování na notebooku Lenovo IdeaPad 3 s integrovanou grafickou kartou AMD v relaci Wayland, bez ohledu na aktivitu, je CPU neustále zatíženo asi o 8 % a každé 2-3 sekundy dochází k skoku, který plně zatíží GPU. V relaci X11 bylo zatížení CPU a GPU během nečinnosti nulové. Další testování s utilitou radeontop ukázalo větší spotřebu zdrojů v relaci Wayland, zejména když je v nastavení displeje povolen profil Color Accuracy. Níže uvedená tabulka ukazuje průměrné zatížení GPU generované v procentech s podobnou sadou spuštěných aplikací a sběrem dat každou sekundu po dobu 60 sekund.
Testování spotřeby energie pomocí utility powertop také ukázalo výhodu relace X11: spotřeba energie relace Wayland při provádění několika vzorků byla 6.09 wattů, Wayland s profilem Color Accuracy 6.05–6.08 wattů a X11 5.67–5.87 wattů. Celkově byl závěr, že relace X11 spotřebovává o 3–7 % méně baterie než Wayland.
Kontrola zatížení CPU pomocí nástroje vmstat ukázala, že během nečinnosti spotřebovávala relace X11 1.83 % CPU, zatímco Wayland 1.97 % (2.1 % s profilem Color Accuracy). Utilita byla spuštěna na nově vytvořených relacích Konsole a průměrná hodnota byla vypočítána se vzorkem každou sekundu po dobu 60 sekund. Zatížení CPU pro Wayland bylo o 7.6 % vyšší (v režimu Color Accuracy to bylo 14 %) než pro relaci X11. Relace Wayland zaznamenala o 25 % více přerušení a o 48 % více přepnutí kontextu.
Dále byl k analýze volání během nečinnosti použit nástroj perf. KWin_wayland spotřebovával přibližně 1 % (1.5 %) času procesoru a KWin_X11 0.44 %. Volání amdgpu činila 0.77 % (1 %) pro Wayland a 0.65 % pro X11. V nečinném režimu relace X11 provedla přibližně dvakrát méně instrukcí procesoru než relace založená na Waylandu.
V dalším článku byly testy zopakovány v konfiguraci s Kubuntu 24.04 s KDE Plasma 5.27 a notebookem Lenovo Y50-70 s procesorem Intel a grafickou kartou NVIDIA. Výsledky byly přibližně stejné - relace Wayland byla méně efektivní než X11. Spotřeba energie byla 22.42 wattů ve Waylandu a 21.86 v X11, zatížení CPU v klidovém režimu bylo 0.067 proti 0.050, počet přepnutí kontextu byl 43.835/s proti 34.133/s, zatížení při sledování 4K videa ve VLC bylo 12.54 % proti 4.26 %, výkon WebGL byl 16 FPS proti 29 FPS.
Další podobné testy byly reprodukovány na notebooku Lenovo IdeaPad 3 s procesorem/grafickou kartou AMD s použitím čerstvé sestavy z projektu KDE Neon. V testu s přehráváním 4K videa ve VLC bylo zatížení CPU při použití X11 s vypnutou kompozicí 3.72 %, X11 s povolenou kompozicí - 9.8 %, Wayland s přesností barev (CA) - 25.71 %, Wayland v režimu energetické účinnosti (PE) - 31.51 %. Zatížení CPU při použití Walyandu bylo tedy 8-10krát vyšší než při použití X11.
Při použití Walyandu bylo generováno o 5–16 % více přerušení. Rozdíl v zatížení GPU byl do 2 %: Wayland (PE) — 56.33 %, Wayland (CA) — 57.33 %, X11 (Comp ON) — 57.98 %, X11 (Comp OFF) — 56.81 %. Co se týče spotřeby energie, Wayland spotřeboval o 8–49 % více energie: Wayland (PE) — 13.8–20.4 wattů, Wayland (CA) -13.8–14.1 wattů, X11 (Comp ON) — 10.7–12.1 wattů, X11 (Comp OFF) — 11.4–14.9 wattů. V testu WebGL Aquarium byly výsledky pro Wayland a X11 přibližně stejné: Wayland (PE) - 16-38 FPS, Wayland (CA) - 18-37 FPS, X11 (Comp ON) - 16-42 FPS, X11 (Comp OFF) - 21-42 FPS, ale spotřeba energie při použití Waylandu byla vyšší o cca 8 %.
Nakonec byl proveden další experiment, tentokrát zahrnující GNOME z Fedory 42 a KDE Plasma 6.4 nebo KDE Neon. Testování probíhalo na notebooku Lenovo IdeaPad 3 s CPU/GPU AMD.
- Vytížení procesoru při nečinnosti: KDE X11 – 1.83 %, KDE Wayland (PE) – 1.97 %, KDE Wayland (CA) – 2.1 %, GNOME Wayland – 2.2 %.
- Spotřeba energie v klidovém stavu s jedním terminálovým oknem: KDE X11 - 5.67-5.87 wattů, KDE Wayland (CA) - 6.05-6.08 wattů, KDE Wayland (PE) - 6.09 wattů, GNOME Wayland - 5.83-7.62 wattů.
- Zatížení GPU v klidovém stavu bylo nejnižší v konfiguraci GNOME Wayland, ale rozdíl je vysvětlen rozdílem ve spouštěných aplikacích Monitor systému a Monitor systému GNOME.
- Ve statistikách shromážděných utilitou perf bylo nejméně času CPU stráveno v konfiguraci založené na GNOME.
- V testu přehrávání videa v rozlišení 4K a 60 FPS ve VLC spotřebovala relace GNOME ve Fedoře o něco méně CPU (29.6 %) než KDE založené na Waylandu v režimu Color Accurate (31.51 %), ale více než relace KDE založené na X11 (9.8 %) a Wayland v energeticky úsporném režimu (25.71 %).
- Při vyhodnocování spotřeby zdrojů GPU spotřebovala relace GNOME na Fedoře více zdrojů GPU v testu přehrávání videa v rozlišení 4K 60FPS ve VLC. Například zatížení grafického kanálu GPU v GNOME na Fedoře bylo 58.21 %, v KDE s Waylandem to bylo 56.33 % a 57.33 % a v KDE X11 to bylo 57.98 %. Spotřeba videopaměti v GNOME na Fedoře byla více než dvakrát vyšší (50.89) než v KDE s Waylandem (23.29 a 24.60) a o 15 % vyšší než v KDE X11 (44.36).
- Spotřeba energie při přehrávání videa: KDE X11 - 11.4-14.9 wattů, KDE Wayland (CA) - 13.8-14.1 wattů, GNOME Wayland - 12.5-15.6 wattů, KDE Wayland (PE) - 13.8-20.4 wattů.
Výsledky testů ukazují, že je příliš brzy na to, abychom X11 odepisovali, a řešení založená na Waylandu vyžadují další optimalizaci. X11 je stále označován za nejoptimálnější řešení z hlediska výkonu. Implementace Waylandu v KDE je údajně lepší než v GNOME - relace GNOME Wayland implementovaná ve Fedoře je, soudě dle testů, méně produktivní než relace KDE Wayland, která zase zaostává za KDE X11.
Zdroj: opennet.ru
