Igor Ljubuncic, qui jusqu'en 2024 était responsable des produits liés au calcul haute performance chez Canonical, a effectué des tests de performance et de consommation d'énergie des sessions KDE Plasma 6.4 basées sur X11 et Wayland. À la fin juin, Igor a publié une revue des fonctionnalités de KDE Plasma 6.4, concluant que la session basée sur Wayland est moins performante et sollicite davantage le CPU et le GPU que la session basée sur X11. Dans une série de nouveaux articles, Igor a tenté de tester plus en profondeur la performance des deux sessions.
Il a d'abord été noté qu'au cours des tests sur un ordinateur portable Lenovo IdeaPad 3 avec un GPU intégré AMD, dans la session Wayland, le CPU est constamment chargé d'environ 8 % indépendamment de l'activité, et des pics de charge GPU se produisent toutes les 2 à 3 secondes. Dans la session X11, la charge du CPU et du GPU pendant l'inactivité était nulle. Une vérification ultérieure avec l'outil radeontop a montré une plus grande consommation de ressources dans la session Wayland, surtout en activant le profil « Color Accuracy » dans les paramètres d'affichage. Le tableau ci-dessous indique la charge moyenne sur le GPU en pourcentage avec un ensemble similaire d'applications lancées, les données étant collectées chaque seconde pendant 60 secondes.
Les tests de consommation d'énergie avec l'outil powertop ont également montré un avantage pour la session X11 : la consommation d'énergie de la session Wayland lors de plusieurs échantillonnages était de 6,09 watts, Wayland avec le profil « Color Accuracy » de 6,05 à 6,08 watts, et X11 de 5,67 à 5,87 watts. Dans l'ensemble, il a été conclu que la session X11 consomme de 3 à 7 % de charge de batterie en moins que Wayland.
Le test de charge CPU avec l'outil vmstat a montré qu'en mode inactif, la session X11 consommait 1,83 % de CPU, tandis que Wayland consommait 1,97 % (2,1 % avec le profil Color Accuracy). L'outil a été exécuté sur des sessions fraîchement créées dans le terminal Konsole, avec une moyenne calculée par échantillonnage chaque seconde pendant 60 secondes. La charge CPU sous Wayland était supérieure de 7,6 % (14 % en mode Color Accuracy) par rapport à la session X11. La session Wayland a enregistré 25 % d'interruptions en plus et 48 % de commutations de contexte supplémentaires.
Ensuite, une analyse des appels a été réalisée en mode inactif à l'aide de l'outil perf. KWin_wayland consommait environ 1 % (1,5 %) du temps processeur, tandis que KWin_X11 consommait 0,44 %. Les appels à amdgpu représentaient 0,77 % (1 %) pour Wayland et 0,65 % pour X11. En mode inactif, la session X11 a exécuté environ deux fois moins d'instructions processeur que dans la session basée sur Wayland.
Dans l'article suivant, les tests ont été répétés avec la configuration Kubuntu 24.04, KDE Plasma 5.27, et un ordinateur portable Lenovo Y50-70 avec un CPU Intel et une carte graphique NVIDIA. Les résultats étaient similaires — la session Wayland s'est révélée moins efficace que X11. La consommation d'énergie était de 22,42 watts sous Wayland et de 21,86 sous X11, la charge CPU en mode inactif était de 0,067 contre 0,050, le nombre de commutations de contexte était de 43,835/s contre 34,133/s, et la charge lors de la lecture de vidéos 4K dans VLC était de 12,54 % contre 4,26 %, la performance WebGL était de 16 FPS contre 29 FPS.
Des tests similaires ont ensuite été réalisés sur un ordinateur portable Lenovo IdeaPad 3 avec un CPU/GPU AMD en utilisant une version récente du projet KDE Neon. Dans le test de lecture vidéo 4K sur VLC, la charge CPU lors de l'utilisation de X11 avec la composition désactivée était de 3,72 %, X11 avec composition activée de 9,8 %, Wayland avec Color Accuracy (CA) de 25,71 %, et Wayland en mode d'efficacité énergétique (PE) de 31,51 %. Ainsi, la charge CPU sous Wayland était de 8 à 10 fois plus élevée qu'avec X11.
Sous Wayland, on a également observé une génération d'interruptions de 5 à 16 % plus importante. La différence de charge GPU était dans une fourchette de 2 % : Wayland (PE) - 56,33 %, Wayland (CA) - 57,33 %, X11 (Comp ON) - 57,98 %, X11 (Comp OFF) - 56,81 %. En termes de consommation d'énergie, Wayland a utilisé plus d'énergie de 8 à 49 % : Wayland (PE) - 13,8-20,4 watts, Wayland (CA) - 13,8-14,1 watts, X11 (Comp ON) - 10,7-12,1 watts, X11 (Comp OFF) - 11,4-14,9 watts. Dans le test WebGL Aquarium, les résultats pour Wayland et X11 étaient à peu près similaires : Wayland (PE) - 16-38 FPS, Wayland (CA) - 18-37 FPS, X11 (Comp ON) - 16-42 FPS, X11 (Comp OFF) - 21-42 FPS, mais la consommation d'énergie avec Wayland était environ 8 % plus élevée.
En fin de compte, une autre expérience a été réalisée, cette fois avec GNOME de Fedora 42 et KDE Plasma 6.4 ou KDE Neon. Les tests ont été effectués sur un ordinateur portable Lenovo IdeaPad 3 avec un CPU/GPU AMD.
- Charge CPU au repos : KDE X11 - 1,83 %, KDE Wayland (PE) - 1,97 %, KDE Wayland (CA) - 2,1 %, GNOME Wayland - 2,2 %.
- Consommation d'énergie au repos avec une seule fenêtre de terminal : KDE X11 - 5,67-5,87 watts, KDE Wayland (CA) - 6,05-6,08 watts, KDE Wayland (PE) - 6,09 watts, GNOME Wayland - 5,83-7,62 watts.
- La charge GPU au repos était la plus faible dans la configuration avec GNOME Wayland, mais l'écart s'explique par les différences dans les applications System Monitor et GNOME System Monitor exécutées.
- Dans les statistiques recueillies par l'outil perf, le temps processeur le plus faible a été dépensé dans la configuration basée sur GNOME.
- Dans le test de lecture vidéo 4K 60FPS sur VLC, la session GNOME sous Fedora a consommé légèrement moins de CPU (29,6 %) que KDE sous Wayland en mode Color Accuracy (31,51 %), mais plus que la session KDE sous X11 (9,8 %) et Wayland en mode d'efficacité énergétique (25,71 %).
- Lors de l'évaluation de la consommation des ressources GPU, la session GNOME sur Fedora a consommé plus de ressources GPU dans le test de lecture vidéo 4K 60FPS dans VLC. Par exemple, la charge sur le pipeline graphique GPU dans GNOME sur Fedora était de 58,21 %, dans KDE sur Wayland de 56,33 % et de 57,33 %, tandis que dans KDE X11, elle était de 57,98 %. La consommation de mémoire vidéo dans GNOME sur Fedora a plus que doublé (50,89) par rapport à celle de KDE sur Wayland (23,29 et 24,60) et a dépassé de 15 % celle de KDE X11 (44,36).
- Consommation d'énergie lors de la lecture vidéo : KDE X11 — 11,4-14,9 watts, KDE Wayland (CA) — 13,8-14,1 watts, GNOME Wayland — 12,5-15,6 watts, KDE Wayland (PE) — 13,8-20,4 watts.
Le test a révélé qu'il est encore trop tôt pour abandonner X11, tandis que les solutions basées sur Wayland nécessitent une optimisation supplémentaire. X11 continue d'être la solution la plus optimale en termes de performance. La mise en œuvre de Wayland dans KDE est supposée être meilleure que dans GNOME : la session GNOME Wayland, mise en œuvre sur Fedora, semble moins performante que la session KDE Wayland, qui, à son tour, est à la traîne derrière KDE X11.
Source : opennet.ru
