Test de conso des kernels [PA, Franco] + à venir

[Tiger]

A l'avenir ce fil présentera une étude comparative de plusieurs kernels. Elle est pour l'instant uniquement basée sur PA et Franco car encore perfectible. La seconde étude sera effectuée sur d'autres kernels également.

Voici une analyse comparative de la consommation en batterie de deux kernels : celui de la ROM Paranoid Android et le kernel de Franco. J’ai fait ces mesures sur plusieurs versions des kernels pour voir leur évolution et avoir une idée de la variation qu’ils peuvent entrainer. Cette analyse m’a pris pas mal de temps, et je ne suis pas vraiment satisfait des résultats qui me semblent trop imprécis (c’est pourquoi je n’ai pas testé d’autres kernels, je le ferai lorsque le mode opératoire sera plus fiable).

NE PRENEZ PAS CES MESURES POUR ARGENT COMPTANT ! Je suis ouvert à toute proposition d’amélioration de mon procédé.

Une nouvelle analyse est en préparation qui devrait être plus précise, elle sera ajoutée à ce fil d’ici quelques semaines. Comme je ne l’ai pas encore commencée, n’hésitez pas à suggérer des améliorations !

Mode opératoire

La consommation de batterie d’un smartphone lors d’un cycle complet de charge/décharge varie très fortement selon l’utilisation qu’on en fait (jeux, appels, état du réseau, wifi, luminosité de l’écran, etc) et selon les applis installés et tournant en tache de fond. C’est pour ça qu’on ne peut pas comparer la consommation de différents smartphones : même sur une même ROM, certains ne dépasseront pas 3h d’écran, d’autres plus de 6h, avec des veilles variant d’une journée à trois ou quatre jours ! Donc on ne peut vraiment comparer plusieurs kernels que sur un même smartphone, avec les mêmes réglages, applis, etc.

J’ai opté pour deux tests représentatifs, systématiquement effectués avec les mêmes applis, widgets et mêmes réglages. Cela permet d’éliminer les variations dues à certaines applis consommatrices de batterie comme les widgets meteo par exemple. Dans mon cas l’appareil utilise mes réglages courants, aucun traitement de faveur pour la batterie : luminosité de moitié, réseau normal (pas de 2G seulement), wifi ON, etc.

J’ai systématiquement placé mon Nexus 4 au même endroit pour tous les tests (pour éviter des recherches de réseau ou wifi). Le niveau de batterie à été mesuré simplement par le pourcentage de batterie restant (certainement l’erreur majeure de ces tests, entrainant une imprécision des mesures d’environ 0.5% - marge d’erreur prise en compte dans les résultats). Le prochain test se basera sur le voltage batterie. Chaque test à été effectué 4 fois et les résultats sont une moyenne des mesures.

Il y a certainement plein de situations dont il serait intéressant de mesurer la consommation, comme par exemple les appels et les jeux. Je n’ai pas retenu ces deux situations car elles semblent a priori assez variables (réseau pour les appels, types de jeux, etc). J’ai choisi deux cas simples :

1°) Mesure de la consommation en veille.

Le but ici est de mesurer la consommation sur une période de veille la plus longue possible, sans éclairage de l’écran ni aucune interruption afin d’avoir une précision maximale. Les tests ont eu lieu la nuit généralement entre 23h et 8h du matin pour limiter les risques de notifications ou messages en attente (le test a été annulé et recommencé quelques fois lorsqu’il y a tout de même eu des notifications – saleté de mails automatiques envoyés à minuit ! ^^). Les mesures ont ensuite été divisées par le nombre d’heures pour donner un taux de consommation par heure.

2°) Mesure de la consommation en lecture de video.

Pourquoi la lecture de video et pas un jeu ? Tout simplement parce que la lecture d’une video (HD qui plus est) est très consommatrice de batterie, stable et parfaitement reproductible, facile et précise à chronométrer. La même vidéo à été utilisée dans tous les tests : une vidéo en 1080p, BrRip de 1.5Go du film Cosmopolis. Pourquoi ce film ? Parce que je n’ai jamais réussi à le regarder en entier sans m’endormir et qu’au moins il aura servit à quelque chose à part prendre de l’espace disque sur mon N4… ^^

Les mesures de conso ont été effectuées sur une durée de vidéo d’1h.

Kernels testés

Voici la liste des kernels testés dans cette étude. Chaque version du kernel de Franco a été installée sur la version de Paranoid Android qui le précède dans la liste :

PA 2.99+ du 6 fev

Franco r69

PA 3 du 11 janv

PA 3 du 11 janv (avec patch krait juste pour voir la différence)

PA 3.1 du 2 mars (4.2.2) pour voir l’effet de la MAJ

Franco r97

PA 3.1 du 7mars

Franco M1 (r109)

Remarque : je n’ai pas eu l’occasion de tester la ROM stock, je tâcherai de l’inclure dans la seconde étude. Soit dit en passant qu’il ne devrait pas y avoir beaucoup de différence avec PA puisque son kernel est « relativement » proche du stock.

Résultats

Sans plus attendre, voici les résultats des mesures sous forme graphique, avec les marges d’erreur :

Explications :

• l'axe vertical représente le pourcentage de batterie consommé par heure.
  
• l'axe horizontal représente la version de kernel testé.
  
• Les carrés sont les mesures moyennes de conso des trois kernels de Franco.
  
• Les triangles sont les mesures moyennes de conso des kernels de la rom Paranoid Android.
  
• Les barres représentent les imprécisions de mesures (je sais c'est très imprécis... c'est pour ça que je suis pas bien satisfait des résultats )-:
  

On peut comparer les points qui sont de même couleur :

En rouge, pas beaucoup de différence entre PA 3.1 du 7mars et le kernel de Franco r109 (testé sur cette même rom donc).

En orange, une grosse différence entre PA 2.99+ et la même rom avec le kernel de Franco r69.

En bleu, l'évolution de la rom PA entre l'optimisation (patch de Krait) et le passage en 4.2.2 ainsi que le kernel de Franco r97 sur cette même version 4.2.2.

On peut comparer les triangles entre eux (les versions de PA), mais pas les carrés entre eux (car les kernels de Franco sont testés sur des versions différentes de PA).

Nota : l’incertitude est forcément meilleure pour le test de lecture vidéo : ±0.5% sur 60% de batterie est bien plus précis que ±0.5% sur 5% de batterie…

Conclusions

Kernel gagnant : Franco r69 !

La conso du kernel de PA s’améliore doucement mais surement à chaque version (en particulier sur les tests video), alors que le kernel de Franco voit de fortes variations de consommation en veille (pas surprenant puisque ce kernel est encore largement en beta-test jusqu’au premier « milestone » r109 pourtant moins efficace que r69).

Au final, les dernières versions du kernel de PA donnent des résultats tout à fait similaires au kernel de Franco r109, on ne voit plus de grande différence…

Remarque : ne pas oublier que la fluidité et la puissance des kernels de Franco a aussi pas mal varié et la r109 est plus fluide que la r69 (qui n'exploite que 2 coeurs sur les 4)…

Modifié 30 mars 2013 par Tiger

[Tomatot]

Très très intéressant, un énorme boulot en plus. Vivement que tes tests se développent sur d'autres kernels / versions de kernels voire sur d'autres ROM. :)

Au fait t'as toujours été sur la même ROM je suppose, t'as pas fait de maj ni rien ?

Enfin pour revenir aux résultats c'est dommage que le kernel de franco consomme plus, la r69 était ultra économe ! Je n'avais pas mon n4 a l'époque mais si tu dis que le kernel rend le téléphone plus fluide et rapide maintenant aloès dans ce cas on ne peut rien lui reprocher !

[Tiger]

Alors la ROM a été mise à jour plusieurs fois, mais depuis la première version à la dernière mes réglages système n'ont pas bougé.

La version 3.0 a été optimisée avec le patch de Krait (seul changement et on voit bien l'amélioration) et ensuite la ROM est passée en 4.2.2 : là il y a manifestement eu des changements importants dans la gestion du hardware et pas dans le bon sens... Pour info j'ai fait exactement les mêmes tests avec ma Nexus 7 et la 4.2.2 a aussi vu une augmentation (légère) de consommation...

Mince, je viens de voir qu'il manque une série à mon deuxième graphe... Corrigé

Pour ce qui est de la fluidité, ca vient du fait que dans la r69 si je me souviens bien seuls deux cores étaient utilisés... Très économe mais moins fluide qu'avec les 4 ^^

Modifié 30 mars 2013 par Tiger

[Tomatot]

Ah OK d'accord donc on pourrait retrouver la même autonomie en utilisant les 2 cœurs avec la dernière version de franco par exemple alors !

Sinon c'est un peu dommage du coup que tu aies fait des maj de ROM car ça fausse un peu les tests comme tu viens de le dire... :/

Je sais pas si c'est possible mais il faudrait en fait extraire le kernel de la ROM seulement quoi.

Est ce qu'avant tes tests tu faisais un ou deux cycles aussi ?(oui ça peut paraître anodin mais ça peut jouer, donc je demande !)

Modifié 30 mars 2013 par Tomatot

[Tiger]

Ouais c'est sûr que si on peut comparer les différentes versions de PA entre elles, ça fausse un peu la comparaison des kernels de Franco puisqu'ils ont été testés sur différentes versions de PA...

Pour le second test je ne prendrait qu'une version de la ROM et utiliserai celle-ci pour tous les kernels que je testerai.

La ROM a bien évolué et il y a eu le passage en 4.2.2 en plein pendant mon étude donc je pouvais pas trop l'ignorer^^

Je vais ajouter des couleurs au graphe pour indiquer ce qui est comparable et ce qui ne l'est pas. Fait, avec quelques explications (en bleu).

Modifié 30 mars 2013 par Tiger

[Tomatot]

OK nickel merci pour ces précisions ;)

[Tiger]

Merci à toi pour tes remarques pertinentes ;-)

[Tomatot]

J'avoue que ça fait un bail que je m'intéresse précisément a l'autonomie des différents téléphones et différents ROM/kernels, mais mes données étaient jamais parfaitement objectives alors que toi c'est vraiment exactement le même usage donc c'est cool !

Tu as prévu d'essayer quels autres kernels ?

Édit : Ah et ce qui serait intéressant aussi ça serait d'essayer différentes ROM avec le même kernel et MoDem :)

Et la même config a peu près bien sur !

Modifié 30 mars 2013 par Tomatot

[Tiger]

Je pensais essayer Faux et Motley aussi.

Euh ouais par contre tester des roms ca sera un peu plus galère quand même car c'est pas forcément comparable faut installer les mêmes applis tout rerégler pareil à chaque fois... Faut voir. J'essayerai de trouver un moyen de faire tout ça facilement mais pas sûr.

De plus en théorie d'une ROM à l'autre c'est surtout les kernels qui font la différence en conso, et c'est quand même moins flagrant sur un appareil puissant comme le N4 !

[Tiger]

Au fait : j'ai fait les mêmes tests sur la Nexus 7 et aucun kernel n'est aussi économe que la ROM stock !! On voit beaucoup moins de différences.

C'est par ici pour ceux que ca intéresse

[desspil]

Bravo pour ce travail de malade !!!

[5ydb4rr3tt55]

Bravo, Super Topic.

Je voulais te demander, tu n'as pas essayer le kernel Franco à partir de la r110 car d'après le changelog, il y a une très bonne autonomie avec. Et je confirme.

r110 battery life was awesome, this will be as good as r110 as there were no fundamental changes that can affect it or improve it

J'aime bien Motley aussi, mais je trouve l'autonomie un peu moins bonne avec.

Il y a 1 gouvernor en plus aussi mais je ne me rappelle plus lequel c'est

Modifié 1 avril 2013 par sydbarrett55

[Tiger]

Pas testé r110 mais je pense le faire en gardant la même version de PA (histoire de pouvoir comparer). R116 aussi fait bien parler d'elle...

A un moment ou un autre faudra bien que j'arrête les tests pour passer a d'autres kernels et il y aura toujours un nouveau Franco a tester ^^

Au passage : je découvre que c'est très compliqué de mesurer la conso batterie a partir du voltage... Il varie beaucoup et est mal corrélé avec le pourcentage de batterie (qui doit être calculé a partir de plusieurs variables). Du coup la suite aura probablement la même précision approximative :-(

[Anfer64]

Oui sa serait vraiment bien de tester le r110 qui est pour moi le kernel le plus économe. J'ai testé le r116 et je suis revenu sur le r110. En tout bravo pour ce super topic et merci ;). Aussi un kernel dont personne parle est le trinity pourtant c'etait un des meilleur sur gnexus (je le teste a partir de demain).

Envoyé depuis mon Nexus 4 avec Tapatalk

[MiPi]

Bonjour,

je teste en ce moment le kernel de Faux123 et couplé avec son application (payante sur le play store) je viens de passer 28h00 (fin de recharge hier 13h00) sans charge avec 2h45 d'écran allumé, 3g actif, synchro google et du gps 1h, et un peu de musique en 3g...et je suis encore à 40%...pour la même utilisation la semaine dernière je tenais 20h.

Je suis sur la ROM Xylon et donc le Kernel de Faux (j'ai appliqué ses recommandation pour la paramétrage de l'appli (reduction du CPU, Governor Intellidemand...)

Je vais continuer mon rodage mais ça me parait déjà bien. J'avais essayé celui de Franco mais je n'avais pas vu de différence avec le kernel de la cyano.

Modifié 3 avril 2013 par MiPi

[zeldomar]

Salut MiPi,

Peux-tu détailler les paramètres de l'appli que tu utilises stp ?

Merci

[cyril5689]

Honnêtement on voit des gens un peu partout dire que leur couple kernel+rom est le meilleur et le plus autonome. Mais sans comparaison, impossible de tirer une quelconque conclusion.

Il faut un vrai protocole de test. Pour cela il faut également partir du principe que tous les téléphones sont identiques, ce qui n'est pas le cas (chaque processeur ou CG a ses capacités d'overclock par exemple).

Donc Il faut suivre une procédure comme Tiger.

[Tiger]

Honnêtement on voit des gens un peu partout dire que leur couple kernel+rom est le meilleur et le plus autonome. Mais sans comparaison, impossible de tirer une quelconque conclusion.

Il faut un vrai protocole de test. Pour cela il faut également partir du principe que tous les téléphones sont identiques, ce qui n'est pas le cas (chaque processeur ou CG a ses capacités d'overclock par exemple).

Donc Il faut suivre une procédure comme Tiger.

C'est tout a fait ce qui motive ce projet.

Dire "ma rom/mon kernel a tenu x heures d'ecran et y jours sans recharger" n'a aucun intérêt pour quelqu'un d'autre. Pour soi ok pourquoi pas si on a une utilisation très régulière et homogène de son appareil ca peut guider (mais même là franchement qui peut dire qu'il fait chaque jour la même utilisation de son téléphone ?), c'est pour ça que le mieux est de tester, mais quand les différences sont subtiles c'est beaucoup trop flou. Et on le répétera jamais assez ce n'est pas comparable a un autre appareil/utilisateur.

Le procédé que je décris est loin d'être parfait, mais au moins il est quantifié et si un autre utilisateur/appareil donnera forcément des mesures différentes, les différences entre rom ou kernels resteront les mêmes, aux marges d'erreur près.

D'ailleurs j'abandonne l'idée d'utiliser le voltage pour faire des mesures plus précises ca semble inexploitable... Je me contenterai de faire plus de mesures pour affiner la precision. Du coup ca risque de prendre du temps.

[pipocas]

Travail impressionnant qui pour moi démontre que les gains d'autonomie obtenu sont finalement assez faibles.

Kernel custom ou pas il faut charger tous les jours! En fin de journée s'il reste 20% ou 40 % c'est la même chose-> tu charges pour être à bloc le lendemain.

Dommage par contre qu'il n'y ait pas le kernel stock.

Modifié 23 avril 2013 par pipocas

[Tomatot]

Au final le plus important pour moi c'est l'undervolt. Depuis un moment j'avais une autonomie misérable, je faisais grand maximum 3h30 mais c'était très rare. Je me suis en fait rendu compte que mes réglages d'underbolt n'étaient plus pris en compte, j'ai changé le jour suivant j'ai dépassé les 4h30 sans problèmes !

[cyril5689]

Je peux t'assurer que tu n'as pas gagner 1H QUE grâce à un simple undervolt de quelques mV.