KDE Plasma seansside jõudluse võrdlus X11 ja Waylandi baasil

Igor Ljubuncic, kes vastutas Canonicalis kuni 2024. aastani kõrgjõudlusega andmetöötlustoodete eest, testis X6.4 ja Waylandi baasil KDE Plasma 11 seansside jõudlust ja energiatarvet. Juuni lõpus avaldas Igor KDE Plasma 6.4 funktsioonide ülevaate, milles ta jõudis järeldusele, et Waylandi seanss on jõudluselt kehvem ning koormab protsessorit ja graafikakaarti rohkem kui X11 seanss. Uute artiklite seerias püüdis Igor mõlema seansi jõudlust põhjalikumalt testida.

Algselt märgati, et integreeritud AMD GPU-ga Lenovo IdeaPad 3 sülearvutil Waylandi seansi ajal testides koormatakse protsessorit pidevalt umbes 8%, olenemata aktiivsusest, ning iga 2-3 sekundi järel toimub hüpe, mis koormab GPU täielikult. X11 seansi ajal oli protsessori ja GPU koormus jõudeolekus null. Edasine testimine radeontopi utiliidiga näitas Waylandi seansi ajal suuremat ressursitarbimist, eriti kui kuvaseadetes on lubatud värvitäpsuse profiil. Allolev tabel näitab keskmist GPU koormust protsentides sarnase töötavate rakenduste komplekti korral, kogudes andmeid iga sekundi järel 60 sekundi jooksul.

Meetriline Wayland + energiatõhusus Wayland + värvitäpsus X11 Graafikatoru 3.31 4.03 2.47 Tippude grupeerija + tesselaator 0.33 0.3 0.11 Tekstuuri adresseerija 0.90 2.03 0.78 Varjutaja eksport 2.24 3.03 1.42 Sekventser Käskude vahemälu 0.06 0.08 0.03 Varjutaja interpolaator 2.58 3.31 1.61 Skaneerimismuundur 2.54 3.18 1.54 Primitiivne assamblee 0.32 0.30 0.11 Sügavusplokk 2.51 3.18 1.53 Värviplokk 2.51 3.18 1.54 Videomälu 26.39 28.44 22.36 GTT 3.92 3.98 3.85 Mälukell 33.33 54.90 54.81 Varjundikell 16.67 16.67 16.67

Powertop utiliidiga tehtud energiatarbimise testimine näitas samuti X11 seansi eelist: Waylandi seansi energiatarve mitme sämpli tegemisel oli 6.09 vatti, Waylandi puhul värvitäpsusprofiiliga 6.05–6.08 vatti ja X11 puhul 5.67–5.87 vatti. Üldiselt jõuti järeldusele, et X11 seanss tarbib 3–7% vähem akut kui Wayland.

Protsessori koormuse kontrollimine vmstatiga näitas, et jõudeolekus tarbis X11 seanss 1.83% protsessori koormusest, samas kui Wayland tarbis 1.97% (2.1% värvitäpsusprofiiliga). Utiliiti käitati värskelt loodud Konsole seanssidel ja keskmine väärtus arvutati iga sekundi järel 60 sekundi jooksul tehtud valimiga. Waylandi protsessori koormus oli 7.6% suurem (värvitäpsusrežiimis oli see 14%) kui X11 seansil. Waylandi seanss registreeris 25% rohkem katkestusi ja 48% rohkem kontekstivahetusi.

Metriline Wayland + energiatõhusus Wayland + värvitäpsus X11 Keskmine ülesannete arv käitusjärjekorras 0.18 0.35 0.07 Ülesannete koguarv käitusjärjekorras 11 21 4 Katkestused (sisse) 1188 1173 937 Kontekstilülitid (cs) 1195 1208 803 Jõudeolekus protsessori % (id) 98.03 97.90 98.17

Järgmisena kasutati utiliiti perf jõudeoleku ajal kõnede analüüsimiseks. KWin_wayland tarbis umbes 1% (1.5%) protsessori ajast ja KWin_X11 tarbis 0.44%. amdgpu kõnede osakaal oli Waylandi puhul 0.77% (1%) ja X0.65 puhul 11%. Jõudeolekus täitis X11 seanss umbes kaks korda vähem protsessori juhiseid kui Waylandi-põhine seanss.

Meetriline Wayland + energiatõhusus Wayland + värvitäpsus X11 Protsessori taktsagedus (ms) ~543,000 540,000 ~527,000 14,415 ~26.547 16,120 Kontekstilülitid 29.864 6,021 | 11.436/s 72 | 0.133/s 139 | 0.258/s Protsessori migratsioonid 92 | 0.175/s 201 | 0.37/s 450 | 0.834/s Leheküljevead 75 | 0.142/s 3.95 | 0.007/s 4.43 | 0.008/s Tsüklid 1.9B | 0.004 GHz 452.5B | 11.47 GHz 616.5B | 13.92 GHz Seiskunud tsüklid esiotsas 213M | 11.13% 1.42M | 36.04% 1.45M | 32.82% Seisatud tsüklid taustaserveris 618B | 32.28% 780B | 0.2% 1.82M | 901% Juhised 0.2M | 1.61/tsüklis 483 seisatud/tsüklis 0.25M | 1.28/tsüklis 168 seisatud/tsüklis 309M | 193/tsüklis 358 seisatud/tsüklis Harud 104M | 197K/s 13.83M | 13.36K/s 11.7M | XNUMXK/s Harude möödalaskmised XNUMX% XNUMX% XNUMX%

Järgmises artiklis korrati teste konfiguratsioonis, kus oli Kubuntu 24.04 koos KDE Plasma 5.27 ja Lenovo Y50-70 sülearvuti koos Inteli protsessori ja NVIDIA graafikakaardiga. Tulemused olid umbes samad - Waylandi seanss oli vähem efektiivne kui X11. Energiatarve oli Waylandis 22.42 vatti ja X21.86-s 11 vatti, protsessori koormus jõudeolekus oli 0.067 vs 0.050, kontekstivahetuste arv oli 43.835/s vs 34.133/s, koormus 4K video vaatamisel VLC-s oli 12.54% vs 4.26%, WebGL-i jõudlus oli 16 kaadrit sekundis vs 29 kaadrit sekundis.

Sarnaseid teste tehti ka Lenovo IdeaPad 3 sülearvutil, millel oli AMD protsessor/graafikaprotsessor ja KDE Neon projekti värske versioon. 4K video taasesitusega VLC-s testis oli protsessori koormus X11 kasutamisel keelatud kompositsiooniga 3.72%, X11 puhul lubatud kompositsiooniga 9.8%, Waylandi puhul värvitäpsusega (CA) 25.71% ja Waylandi puhul energiatõhususe režiimis (PE) 31.51%. Seega oli protsessori koormus Walyandi kasutamisel 8–10 korda suurem kui X11 kasutamisel.

Walyandi kasutamisel genereeriti 5–16% rohkem katkestusi. GPU koormuse erinevus oli 2% piires: Wayland (PE) — 56.33%, Wayland (CA) — 57.33%, X11 (Comp ON) — 57.98%, X11 (Comp OFF) — 56.81%. Energiatarbimise osas tarbis Wayland 8–49% rohkem energiat: Wayland (PE) — 13.8–20.4 vatti, Wayland (CA) -13.8–14.1 vatti, X11 (Comp ON) — 10.7–12.1 vatti, X11 (Comp OFF) — 11.4–14.9 vatti. WebGL Aquariumi testis olid Waylandi ja X11 tulemused ligikaudu samad: Wayland (PE) - 16-38 FPS, Wayland (CA) - 18-37 FPS, X11 (Comp ON) - 16-42 FPS, X11 (Comp OFF) - 21-42 FPS, kuid energiatarve Waylandi kasutamisel oli umbes 8% suurem.

Lõpuks viidi läbi veel üks katse, seekord hõlmates Fedora 42 GNOME'i ja KDE Plasma 6.4 või KDE neoni. Testimine toimus Lenovo IdeaPad 3 sülearvutil, millel oli AMD protsessor/graafikaprotsessor.

  • Tühikäigul protsessori koormus: KDE X11 - 1.83%, KDE Wayland (PE) - 1.97%, KDE Wayland (CA) - 2.1%, GNOME Wayland - 2.2%.
  • Jõudeoleku energiatarve ühe terminaliaknaga: KDE X11 - 5.67-5.87 vatti, KDE Wayland (CA) - 6.05-6.08 vatti, KDE Wayland (PE) - 6.09 vatti, GNOME Wayland - 5.83-7.62 vatti.
  • GPU koormus jõudeolekus oli GNOME Waylandi konfiguratsioonis madalaim, kuid erinevust seletab rakenduste System Monitor ja GNOME System Monitor töötamise erinevus.
  • Perf-utiliidi kogutud statistikas kulus GNOME-põhises konfiguratsioonis kõige vähem protsessori aega.
  • VLC-s 4K 60FPS video taasesituse testis tarbis GNOME-seanss Fedoras veidi vähem protsessorit (29.6%) kui Waylandi-põhine KDE värvitäpsuse režiimis (31.51%), kuid rohkem kui X11-põhine KDE seanss (9.8%) ja Wayland energiasäästlikus režiimis (25.71%).
  • GPU ressursikasutuse hindamisel selgus, et Fedora GNOME-seanss tarbis VLC-s 4K 60FPS video taasesituse testis rohkem GPU ressursse. Näiteks oli Fedora GNOME-i GPU graafikakonveieri koormus 58.21%, Waylandi-põhises KDE-s vastavalt 56.33% ja 57.33% ning KDE X11-s 57.98%. Videomälu tarbimine Fedora GNOME-is oli enam kui kaks korda suurem (50.89) kui Waylandi-põhises KDE-s (23.29 ja 24.60) ning 15% suurem kui KDE X11-s (44.36).
  • Energiatarve video esitamisel: KDE X11 - 11.4–14.9 vatti, KDE Wayland (CA) - 13.8–14.1 vatti, GNOME Wayland - 12.5–15.6 vatti, KDE Wayland (PE) - 13.8–20.4 vatti.

Meetriline Fedora 42 Wayland KDE neon Wayland (PE) KDE neon Wayland (CA) KDE neon X11 (Comp ON) Jõudeoleku protsessori % (id) 97.8 98.03 97.90 98.17 Kontekstilülitid (cs) 536 1195 1208 803 Katkestused (tollides) 929 1188 1173 937 Energiatarve (vattides) 5.83–7.62 6.09 6.05–6.08 5.67–5.87 Protsessori taktsagedus (ms) ~492,000 543,000 ~540,000 527,000 ~9,468 19.244 ~14,415 26.547 Kontekstilülitid 16,120 | 29.864 6,021/s 11.436 70.4 | 68.49/s 74.29 | 90.20/s 58.21 | 56.33/s Jõudeolekus protsessori % videote vaatamise ajal 57.33 57.98 50.89 23.29 Graafikakaardi koormus videote vaatamise ajal 24.60% 44.36% 12.5% 15.6% Videomälu 13.8 20.4 13.8 14.1 Energiatarve vattides videote vaatamise ajal 11.4–14.9 26–29 16–38 18–37 Kaadrisagedus WebGL Aquarium testis 16–42 17–19 17–29 16–27 Energiatarve WebGL Aquarium testis 21–29 XNUMX–XNUMX XNUMX–XNUMX XNUMX–XNUMX

Testide tulemused näitavad, et X11 mahakandmiseks on veel vara ning Waylandi-põhised lahendused vajavad täiendavat optimeerimist. X11-t peetakse endiselt jõudluse osas kõige optimaalsemaks lahenduseks. Waylandi implementatsioon KDE-s on väidetavalt parem kui GNOME-is - Fedoras implementeeritud GNOME Waylandi seanss on testide põhjal otsustades vähem produktiivne kui KDE Waylandi seanss, mis omakorda jääb KDE X11-st maha.

Allikas: opennet.ru

Lisa kommentaar