อิกอร์ ลูบันชิช ผู้รับผิดชอบผลิตภัณฑ์คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่ Canonical จนถึงปี 2024 ได้ทดสอบประสิทธิภาพและการใช้พลังงานของเซสชัน KDE Plasma 6.4 ที่ใช้ X11 และ Wayland ในช่วงปลายเดือนมิถุนายน อิกอร์ได้เผยแพร่บทวิจารณ์ฟีเจอร์ของ KDE Plasma 6.4 โดยสรุปว่าเซสชัน Wayland มีประสิทธิภาพต่ำกว่าและโหลด CPU และ GPU มากกว่าเซสชัน X11 ในบทความชุดใหม่ อิกอร์พยายามทดสอบประสิทธิภาพของทั้งสองเซสชันในเชิงลึกยิ่งขึ้น
ในเบื้องต้น พบว่าเมื่อทดสอบบนแล็ปท็อป Lenovo IdeaPad 3 ที่มี GPU AMD ในตัวในเซสชัน Wayland ไม่ว่าจะใช้งานอะไร CPU จะถูกโหลดอย่างต่อเนื่องประมาณ 8% และทุกๆ 2-3 วินาทีจะมีการกระโดดที่ทำให้ GPU โหลดจนเต็ม ในเซสชัน X11 โหลดของ CPU และ GPU ระหว่างที่ไม่ได้ใช้งานเป็นศูนย์ การทดสอบเพิ่มเติมด้วยยูทิลิตี้ Radeontop พบว่ามีการใช้ทรัพยากรมากขึ้นในเซสชัน Wayland โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปิดใช้งานโปรไฟล์ Color Accuracy ในการตั้งค่าการแสดงผล ตารางด้านล่างแสดงค่าเฉลี่ยของการโหลด GPU ที่สร้างขึ้นเป็นเปอร์เซ็นต์จากชุดแอปพลิเคชันที่กำลังทำงานคล้ายกันและรวบรวมข้อมูลทุกวินาทีเป็นเวลา 60 วินาที
การทดสอบการใช้พลังงานด้วยยูทิลิตี้ Powertop ยังแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบของเซสชัน X11: เซสชัน Wayland ใช้พลังงาน 6.09 วัตต์เมื่อทำการทดสอบหลายตัวอย่าง ขณะที่เซสชัน Wayland ที่มีโปรไฟล์ Color Accuracy ใช้พลังงาน 6.05-6.08 วัตต์ และเซสชัน X11 ใช้พลังงาน 5.67-5.87 วัตต์ โดยรวมแล้วสรุปได้ว่าเซสชัน X11 ใช้พลังงานแบตเตอรี่น้อยกว่า Wayland 3-7%
การตรวจสอบภาระงานของ CPU ด้วย vmstat พบว่าในระหว่างที่ไม่ได้ใช้งาน เซสชัน X11 ใช้ CPU 1.83% ขณะที่ Wayland ใช้ CPU 1.97% (2.1% เมื่อใช้โปรไฟล์ Color Accuracy) ยูทิลิตี้นี้ทำงานบนเซสชัน Konsole ที่เพิ่งสร้างขึ้นใหม่ และคำนวณค่าเฉลี่ยด้วยตัวอย่างทุก ๆ วินาทีเป็นเวลา 60 วินาที ภาระงานของ CPU สำหรับ Wayland สูงกว่าเซสชัน X7.6 14% (ในโหมด Color Accuracy อยู่ที่ 11%) เซสชัน Wayland บันทึกการขัดจังหวะมากกว่า 25% และการสลับบริบทมากกว่า 48%
จากนั้นจึงใช้ยูทิลิตี้ perf เพื่อวิเคราะห์การเรียกใช้งานระหว่างช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งาน KWin_wayland ใช้เวลาประมวลผลประมาณ 1% (1.5%) และ KWin_X11 ใช้เวลาประมวลผล 0.44% การเรียกใช้ amdgpu อยู่ที่ 0.77% (1%) สำหรับ Wayland และ 0.65% สำหรับ X11 ในโหมดไม่ได้ใช้งาน เซสชัน X11 ดำเนินการคำสั่งประมวลผลน้อยกว่าเซสชันที่ใช้ Wayland ประมาณสองเท่า
ในบทความถัดไป การทดสอบจะถูกทำซ้ำในรูปแบบ c Kubuntu ทดสอบกับ Ubuntu 24.04 ที่ใช้ KDE Plasma 5.27 และแล็ปท็อป Lenovo Y50-70 ที่มี CPU Intel และการ์ดจอ NVIDIA ผลลัพธ์ที่ได้ค่อนข้างใกล้เคียงกัน คือ การใช้งาน Wayland มีประสิทธิภาพน้อยกว่า X11 การใช้พลังงานอยู่ที่ 22.42 วัตต์ใน Wayland และ 21.86 วัตต์ใน X11 โหลด CPU ขณะไม่ได้ใช้งานอยู่ที่ 0.067 เทียบกับ 0.050 จำนวนการสลับบริบทอยู่ที่ 43.835 ครั้งต่อวินาที เทียบกับ 34.133 ครั้งต่อวินาที โหลดขณะดูวิดีโอ 4K ใน VLC อยู่ที่ 12.54% เทียบกับ 4.26% และประสิทธิภาพ WebGL อยู่ที่ 16 FPS เทียบกับ 29 FPS
การทดสอบที่คล้ายกันนี้ทำซ้ำบนแล็ปท็อป Lenovo IdeaPad 3 ที่ใช้ CPU/GPU ของ AMD โดยใช้บิลด์ใหม่จากโครงการ KDE Neon ในการทดสอบการเล่นวิดีโอ 4K ใน VLC พบว่าภาระงานของ CPU เมื่อใช้ X11 โดยปิดใช้งานการประมวลผลภาพแบบคอมโพสิตอยู่ที่ 3.72%, X11 เมื่อเปิดใช้งานการประมวลผลภาพแบบคอมโพสิตอยู่ที่ 9.8%, Wayland เมื่อเปิดใช้งานความแม่นยำของสี (CA) อยู่ที่ 25.71% และ Wayland ในโหมดประหยัดพลังงาน (PE) อยู่ที่ 31.51% ดังนั้นภาระงานของ CPU เมื่อใช้ Walyand จึงสูงกว่าเมื่อใช้ X8 ถึง 10-11 เท่า
เมื่อใช้ Walyand เกิดการขัดจังหวะเพิ่มขึ้น 5-16% ความแตกต่างของโหลด GPU อยู่ในช่วง 2%: Wayland (PE) — 56.33%, Wayland (CA) — 57.33%, X11 (Comp ON) — 57.98%, X11 (Comp OFF) — 56.81% ในแง่ของการใช้พลังงาน Wayland ใช้พลังงานเพิ่มขึ้น 8-49%: Wayland (PE) — 13.8-20.4 วัตต์, Wayland (CA) -13.8-14.1 วัตต์, X11 (Comp ON) — 10.7-12.1 วัตต์, X11 (Comp OFF) — 11.4-14.9 วัตต์ ในการทดสอบ WebGL Aquarium ผลลัพธ์สำหรับ Wayland และ X11 ใกล้เคียงกัน: Wayland (PE) - 16-38 FPS, Wayland (CA) - 18-37 FPS, X11 (Comp ON) - 16-42 FPS, X11 (Comp OFF) - 21-42 FPS แต่การใช้พลังงานเมื่อใช้ Wayland สูงกว่าประมาณ 8%
ในที่สุด ก็ได้ทำการทดลองอีกครั้ง โดยครั้งนี้ครอบคลุม GNOME จาก Fedora 42 และ KDE Plasma 6.4 หรือ KDE neon การทดสอบทำบนแล็ปท็อป Lenovo IdeaPad 3 ที่ใช้ CPU/GPU ของ AMD
- โหลด CPU ที่ไม่ได้ใช้งาน: KDE X11 - 1.83%, KDE Wayland (PE) - 1.97%, KDE Wayland (CA) - 2.1%, GNOME Wayland - 2.2%
- การใช้พลังงานขณะไม่ได้ใช้งานด้วยหน้าต่างเทอร์มินัลหนึ่งหน้าต่าง: KDE X11 - 5.67-5.87 วัตต์, KDE Wayland (CA) - 6.05-6.08 วัตต์, KDE Wayland (PE) - 6.09 วัตต์, GNOME Wayland - 5.83-7.62 วัตต์
- โหลด GPU ขณะไม่ได้ใช้งานนั้นต่ำที่สุดในการกำหนดค่า GNOME Wayland แต่ความแตกต่างนั้นอธิบายได้จากความแตกต่างในการรันแอพพลิเคชัน System Monitor และ GNOME System Monitor
- ในสถิติที่รวบรวมโดยยูทิลิตี้ประสิทธิภาพ พบว่าเวลา CPU น้อยที่สุดใช้ในการกำหนดค่าที่ใช้ GNOME
- ในการทดสอบการเล่นวิดีโอ 4K 60FPS ใน VLC เซสชัน GNOME ใน Fedora ใช้ CPU น้อยกว่าเล็กน้อย (29.6%) เมื่อเทียบกับ KDE ที่ใช้ Wayland ในโหมดความแม่นยำของสี (31.51%) แต่มากกว่าเซสชัน KDE ที่ใช้ X11 (9.8%) และ Wayland ในโหมดประหยัดพลังงาน (25.71%)
- เมื่อประเมินการใช้ทรัพยากร GPU พบว่าเซสชัน GNOME บน Fedora ใช้ทรัพยากร GPU มากกว่าในการทดสอบการเล่นวิดีโอ 4K 60FPS ใน VLC ยกตัวอย่างเช่น ภาระงานของ GPU graphics pipeline ใน GNOME บน Fedora อยู่ที่ 58.21% ใน KDE ที่ใช้ Wayland อยู่ที่ 56.33% และ 57.33% ใน KDE X11 อยู่ที่ 57.98% การใช้หน่วยความจำวิดีโอใน GNOME บน Fedora สูงกว่า (50.89) สองเท่าเมื่อเทียบกับ KDE ที่ใช้ Wayland (23.29 และ 24.60) และสูงกว่า 15% เมื่อเทียบกับ KDE X11 (44.36)
- การใช้พลังงานขณะเล่นวิดีโอ: KDE X11 - 11.4-14.9 วัตต์, KDE Wayland (CA) - 13.8-14.1 วัตต์, GNOME Wayland - 12.5-15.6 วัตต์, KDE Wayland (PE) - 13.8-20.4 วัตต์
ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่ายังเร็วเกินไปที่จะตัดสิน X11 ทิ้งไป และโซลูชันที่ใช้ Wayland ยังต้องการการปรับแต่งเพิ่มเติม X11 ยังคงได้รับการยอมรับว่าเป็นโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของประสิทธิภาพ การนำ Wayland ไปใช้ใน KDE คาดว่าจะดีกว่าใน GNOME โดยเซสชัน Wayland ของ GNOME ที่ใช้ใน Fedora จากการทดสอบพบว่ามีประสิทธิภาพน้อยกว่าเซสชัน Wayland ของ KDE ซึ่งตามหลัง KDE X11
ที่มา: opennet.ru
