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Tutorial de optimización de potencia de Linux para distribuciones basadas en Nvidia, Intel y Ubuntu

Optimizar el consumo de energía para el sistema Linux/UNIX no es una tarea fácil. Teníamos muy pocos contenidos sobre este tema, y pocas personas disponibles para discutir eso. Este tutorial está destinado a usuarios de computadoras portátiles basadas en Nvidia/Ubuntu.

Conozca su hardware y powertop : el primer paso que debemos hacer para comenzar a optimizar la energía en nuestro sistema es saber qué hardware estamos utilizando. Los dispositivos basados en Intel son más fáciles de sintonizar, porque muchos de ellos tienen implementaciones de apertura. La mayoría de los dispositivos tienen un modo de guardado de alimentación y, a diferencia de Windows, en el sistema Linux/UNIX no están configurados para guardar la alimentación de forma predeterminada. Necesitamos obtener información sobre todos los dispositivos y sus modos de operaciones de energía. La mejor herramienta que sé para adquirir esto es Powertop (por Intel).

POWERTOP - POWERTOP es una herramienta de monitoreo diseñada por Intel para enumerar todos los dispositivos que tienen modos de operación de energía y ajustarlos. Podemos instalar Powertop con la línea de comandos Bolow:
```
 sudo apt install powertop
```

El primer paso usando PowerTop es calibrar las lecturas en la alimentación de la batería con el comando:

 sudo powertop -c

Tomará unos 10 minutos para ejecutar la calibración. El sistema encenderá y apagará la pantalla algunas veces, y no es posible hacer nada más durante el proceso. Powertop se puede usar solo para ver qué está utilizando recursos en su sistema. Debe dejarse abierto por un poco de tiempo para recopilar estadísticas y ser preciso.

 powertop

También podemos generar informes con powertop

 sudo powertop --html=report.html

Es útil ver qué procesos o aplicaciones en ejecución están tomando más energía. Puede desinstalarlos o cambiar algunas configuraciones para reducir el uso de energía.

Powertop

También podemos ajustar los dispositivos para guardar el modo de alimentación. En el informe, hay un ajuste de pestañas. Encontrará muchas sugerencias para aumentar la duración de la batería.

Powertop

En la imagen a continuación, en la sección Tunables , podemos ver todos los dispositivos que tienen modos de alimentación disponibles para el ajuste. La etiqueta mala nos muestra qué dispositivos están operando en modo de rendimiento. Necesitamos configurar la mayoría de ellos en buena etiqueta, para adquirir el modo de guardado de potencia.

Powertop

Algunos dispositivos, como los controladores USB para los mouses, no necesitan ser puestos en el modo Guardado de energía, o podemos experimentar algunos comportamientos como el mouse que se detiene para trabajar durante algún tiempo. Podemos habilitar o deshabilitar el modo de guardado de potencia solo de búsqueda de la tecla de espacio.

Podemos habilitar todas las afinaciones sugeridas que ejecutan la línea de comando:

 sudo powertop --auto-tune

Control de frecuencia de la CPU : alta frecuencia de la CPU significa un alto consumo de energía. Tal vez usar menos energía de la CPU será deseable para mantener una buena temperatura de la CPU y una máquina silenciosa. La aplicación CPUPOWER-GUI puede permitir cambios en los límites de frecuencia de la CPU. El uso es muy intuitivo y la aplicación se puede instalar desde el repositorio de GitHub aquí.

Cpupowergui

Cambiar la frecuencia de la CPU usando la interfaz de línea de comando : también es posible hacer lo que hace CPUPOWER -GUI con la interfaz de línea de comandos.

Podemos consultar los atributos de frecuencia de CPU de un núcleo :

 $ grep . /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/*
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/affected_cpus:0
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/base_frequency:2200000
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq:2200000
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_min_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_transition_latency:0
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/energy_performance_available_preferences:default performance balance_performance balance_power power 
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/energy_performance_preference:balance_performance
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/related_cpus:0
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors:performance powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq:800083
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_driver:intel_pstate
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_min_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_setspeed:<unsupported>

Cambiar el gobernador de escala de frecuencia de la CPU y verificarlo:

 echo powersave | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor

grep . /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor
/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu10/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu11/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu1/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu2/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu3/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu4/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu5/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu6/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu7/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu8/cpufreq/scaling_governor:powersave
/sys/devices/system/cpu/cpu9/cpufreq/scaling_governor:powersave

Configuración de la frecuencia de la CPU MAC en un valor y verifíquelo:

 echo 800000 | sudo tee /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_max_freq
800000

/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu10/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu11/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu1/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu2/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu3/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu4/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu5/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu6/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu7/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu8/cpufreq/scaling_max_freq:800000
/sys/devices/system/cpu/cpu9/cpufreq/scaling_max_freq:800000

Consulta si la frecuencia es limitante:

 grep . /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_cur_freq

/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq:800778
/sys/devices/system/cpu/cpu10/cpufreq/scaling_cur_freq:800047
/sys/devices/system/cpu/cpu11/cpufreq/scaling_cur_freq:800099
/sys/devices/system/cpu/cpu1/cpufreq/scaling_cur_freq:800109
/sys/devices/system/cpu/cpu2/cpufreq/scaling_cur_freq:800064
/sys/devices/system/cpu/cpu3/cpufreq/scaling_cur_freq:801266
/sys/devices/system/cpu/cpu4/cpufreq/scaling_cur_freq:800118
/sys/devices/system/cpu/cpu5/cpufreq/scaling_cur_freq:800160
/sys/devices/system/cpu/cpu6/cpufreq/scaling_cur_freq:799999
/sys/devices/system/cpu/cpu7/cpufreq/scaling_cur_freq:800112
/sys/devices/system/cpu/cpu8/cpufreq/scaling_cur_freq:800117
/sys/devices/system/cpu/cpu9/cpufreq/scaling_cur_freq:800004

Sobrecalentamiento, monitoreo de CPU/GPU, ajuste fino : las vilanes más grandes de sobrecalentamiento de PC son CPU y GPU. Si están trabajando en el máximo rendimiento cada vez, pronto llegarán a la temperatura umbral y comenzarán los problemas de rendimiento. El sobrecalentamiento también conduce al daño del hardware, y es muy importante que nuestros dispositivos funcionen a la temperatura adecuada.

Herramienta de sensores : podemos usar la herramienta de sensores para monitorear nuestra temperatura de las CPU. Para instalar sensores:

 sudo apt install lm-sensors

 $ sensors
coretemp-isa-0000
Adapter: ISA adapter
Package id 0:  +47.0°C  (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
Core 0:        +45.0°C  (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
Core 1:        +46.0°C  (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
Core 2:        +47.0°C  (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
Core 3:        +44.0°C  (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
Core 4:        +45.0°C  (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
Core 5:        +44.0°C  (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)

BAT0-acpi-0
Adapter: ACPI interface
in0:          17.28 V  
curr1:       1000.00 uA 

pch_cannonlake-virtual-0
Adapter: Virtual device
temp1:        +44.0°C  

acpitz-acpi-0
Adapter: ACPI interface
temp1:        +25.0°C  (crit = +107.0°C)

El paquete ID 0 es la media de la temperatura de la CPU de los núcleos.

Psensors es una herramienta que funciona usando sensores. Es una GUI con gráficos:

Psensores

Las temperaturas de GPU/CPU superiores a 85c conducen al daño del hardware , y durante años busqué una forma de reducir el trabajo de GPU, pero sin éxito porque la falta de documentación. Nuestros ojos no notan las transiciones de cuadros a una velocidad superior a 24 fps. Hasta 60 fps, podemos percibir un cambio suave de calidad en Vídeo. Por encima de los 60 fps no hay percepción en la calidad en general. Para los usuarios de NVIDIA, podemos configurar la tarjeta para usar el modo a pedido y configurar Xorg para sincronizar con Monitor (60Hz) .

Nvidia

Nvidia Perfil Configurarion para 60 fps

Nvidia

Configuración de la regla NVIDIA para 60 fps , no Xorg, pero todas las aplicaciones OpenGL/Vulkan pueden ejecutarse a 60 fps utilizando estas reglas

Nvidia

Mangohud y juegos : como el límite de 60 fps para los juegos y Xorg puede ser un buen comienzo, para algunos juegos requerirá más optimizaciones. 60 fps pueden ser mucho trabajo para algunos juegos que no están muy bien optimizados, y, para los sistemas Linux/Unix, no pude encontrar una instrucción clave NVIDIA para limitar FPS por debajo de 60. Mangohud es un software que nos ayudará a hacer esta fina ajuste.

Para las distribuciones de la base de Ubuntu, podemos usar Mangohud PPA para la instalación

 sudo add-apt-repository ppa:flexiondotorg/mangohud
sudo apt update
sudo apt install mangohud

Podemos limitar FPS usando la línea de comandos

 MANGOHUD_CONFIG=fps,fps_limit=30 mangohud --dlsym glxgears

Glxgears

También podemos usarlo en Steam. Para esto, solo ponga la configuración en el lanzador de juegos de Steam

 __NV_PRIME_RENDER_OFFLOAD=1 __GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME=nvidia mangohud --dlsym %command%

Consolón

Soy un usuario del sistema Long Linux/Unix, y siempre intenté encontrar una configuración para optimizar el sistema para un uso confortable similar a lo que tenemos en Windows. La documentación para el uso de energía y los dispositivos patentados son difíciles de encontrar. La última pieza en encontrar y poder escribir este tutorial fue Mangohud. Con todas estas configuraciones, podemos tener la experiencia muy cercana o casi la misma que podemos en los sistemas MS Windows, con baja carga de CPU y temperaturas de GPU/CPU aceptables.

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