Igor Ljubuncic, quien hasta 2024 fue responsable en Canonical de productos relacionados con computación de alto rendimiento, realizó pruebas de rendimiento y consumo energético de las sesiones de KDE Plasma 6.4 basadas en X11 y Wayland. A finales de junio, Igor publicó una revisión de las capacidades de KDE Plasma 6.4, concluyendo que la sesión basada en Wayland es menos eficiente en cuanto a rendimiento y carga más el CPU y GPU que la sesión basada en X11. En una serie de nuevos artículos, Igor intentó probar más a fondo el rendimiento de ambas sesiones.
Inicialmente se observó que al probar con una laptop Lenovo IdeaPad 3 con GPU integrado AMD, en la sesión Wayland, independientemente de la actividad del CPU, este se mantenía constantemente cargado en aproximadamente un 8%, con picos cada 2-3 segundos que cargaban completamente el GPU. En la sesión X11, la carga en el CPU y GPU durante el inactividad era nula. Una verificación adicional con la herramienta radeontop mostró un mayor consumo de recursos en la sesión Wayland, especialmente al activar el perfil 'Color Accuracy' en la configuración de pantalla. En la tabla a continuación se indica la carga promedio generada en el GPU en porcentaje con un conjunto similar de aplicaciones en ejecución y la recolección de datos cada segundo durante 60 segundos.
Las pruebas de consumo energético con la herramienta powertop también mostraron una ventaja de la sesión X11: el consumo energético de la sesión Wayland durante varias muestras fue de 6.09 vatios, mientras que Wayland con el perfil 'Color Accuracy' fue de 6.05-6.08 vatios, y X11 resultó ser de 5.67-5.87 vatios. En general, se concluyó que la sesión X11 consume entre un 3-7% menos de batería que Wayland.
La prueba de carga en la CPU con la herramienta vmstat mostró que durante el estado inactivo, la sesión de X11 consumía un 1.83% de CPU, mientras que Wayland — un 1.97% (2.1% con el perfil de Precisión de Color). La herramienta se ejecutó en sesiones recién creadas en la terminal Konsole, y se calculó el promedio con muestreo cada segundo durante 60 segundos. La carga en la CPU al usar Wayland resultó ser un 7.6% más alta (un 14% en modo de Precisión de Color) que al utilizar la sesión de X11. En la sesión de Wayland, se registraron un 25% más de interrupciones y un 48% más de cambios de contexto.
A continuación, se realizó un análisis de llamadas durante el estado inactivo utilizando la herramienta perf. KWin_wayland consumió aproximadamente un 1% (1.5%) del tiempo de CPU, mientras que KWin_X11 — un 0.44%. Las solicitudes a amdgpu representaron un 0.77% (1%) para Wayland y un 0.65% para X11. En modo inactivo en la sesión X11 se ejecutaron aproximadamente la mitad de las instrucciones de CPU que en la sesión basada en Wayland.
En el siguiente artículo, las pruebas se repitieron en una configuración con Kubuntu 24.04, KDE Plasma 5.27 y un portátil Lenovo Y50-70 con CPU Intel y tarjeta gráfica NVIDIA. Los resultados resultaron ser aproximadamente los mismos: la sesión de Wayland resultó ser menos eficiente que X11. El consumo de energía fue de 22.42 vatios en Wayland y 21.86 en X11, la carga de CPU en modo inactivo fue de 0.067 contra 0.050, el número de cambios de contexto fue de 43.835/s frente a 34.133/s, la carga al ver video en 4K en VLC fue del 12.54% frente al 4.26%, y el rendimiento de WebGL fue de 16 FPS frente a 29 FPS.
Luego, se reprodujeron pruebas similares en una laptop Lenovo IdeaPad 3 con CPU/GPU AMD utilizando una versión reciente del proyecto KDE Neon. En la prueba de reproducción de video 4K en VLC, la carga en la CPU al utilizar X11 con el compositor desactivado fue del 3.72%, X11 con el compositor activado fue del 9.8%, Wayland con Color Accuracy (CA) fue del 25.71%, y Wayland en modo de eficiencia energética (PE) fue del 31.51%. Así, la carga en la CPU al utilizar Wayland fue entre 8 y 10 veces mayor que al usar X11.
Al utilizar Wayland, también se documentó una generación de interrupciones entre un 5 y un 16% superior. La diferencia en la carga en la GPU fue de aproximadamente un 2%: Wayland (PE) — 56.33%, Wayland (CA) — 57.33%, X11 (Comp ON) — 57.98%, X11 (Comp OFF) — 56.81%. En términos de consumo de energía, Wayland consumió más energía entre un 8 y un 49%: Wayland (PE) — 13.8-20.4 vatios, Wayland (CA) -13.8-14.1 vatios, X11 (Comp ON) — 10.7-12.1 vatios, X11 (Comp OFF) — 11.4-14.9 vatios. En la prueba WebGL Aquarium, los resultados para Wayland y X11 fueron aproximadamente equivalentes: Wayland (PE) — 16-38 FPS, Wayland (CA) — 18-37 FPS, X11 (Comp ON) — 16-42 FPS, X11 (Comp OFF) — 21-42 FPS, pero el consumo de energía al usar Wayland fue aproximadamente un 8% más alto.
En definitiva, se realizó otro experimento, esta vez abarcando GNOME de Fedora 42 y KDE Plasma 6.4 o KDE neon. Las pruebas se realizaron en una laptop Lenovo IdeaPad 3 con CPU/GPU AMD.
- La carga en la CPU en modo inactivo fue: KDE X11 — 1.83%, KDE Wayland (PE) — 1.97%, KDE Wayland (CA) — 2.1%, GNOME Wayland — 2.2%.
- El consumo de energía en modo inactivo con una sola ventana de terminal fue: KDE X11 — 5.67-5.87 vatios, KDE Wayland (CA) — 6.05-6.08 vatios, KDE Wayland (PE) — 6.09 vatios, GNOME Wayland — 5.83-7.62 vatios.
- La carga en la GPU en modo inactivo fue la más baja en la configuración con GNOME Wayland, pero la diferencia se explica por la variación en las aplicaciones en ejecución, System Monitor y GNOME System Monitor.
- En las estadísticas recopiladas por la utilidad perf, el menor tiempo del procesador se registró en la configuración basada en GNOME.
- En la prueba de reproducción de video 4K a 60FPS en VLC, la sesión de GNOME en Fedora consumió un poco menos de CPU (29.6%) que KDE basado en Wayland en modo Color Accuracy (31.51%), pero más que la sesión de KDE basada en X11 (9.8%) y Wayland en modo de eficiencia energética (25.71%).
- Al evaluar el consumo de recursos de la GPU, la sesión de GNOME en Fedora en la prueba de reproducción de video 4K a 60FPS consumió más recursos de la GPU. Por ejemplo, la carga en el canal gráfico de la GPU en GNOME en Fedora fue del 58.21%, en KDE basado en Wayland fue del 56.33% y 57.33%, y en KDE X11 fue del 57.98%. El consumo de memoria de video en GNOME en Fedora superó más del doble (50.89) las cifras de KDE en Wayland (23.29 y 24.60) y superó en un 15% a KDE X11 (44.36).
- Consumo de energía durante la reproducción de video: KDE X11 — 11.4-14.9 vatios, KDE Wayland (CA) — 13.8-14.1 vatios, GNOME Wayland — 12.5-15.6 vatios, KDE Wayland (PE) — 13.8-20.4 vatios.
Los resultados de la prueba indican que es prematuro descartar X11, mientras que las soluciones basadas en Wayland requieren optimización adicional. X11 sigue siendo la solución más óptima en términos de rendimiento. La implementación de Wayland en KDE es presumiblemente mejor que en GNOME; la sesión de GNOME Wayland ejecutada en Fedora, según las pruebas, es menos eficiente que la sesión de KDE Wayland, que a su vez queda atrás de KDE X11.
Fuente: opennet.ru
