Stromsparen mittels Desktopumgebung?

[Aliastargz]

Hallo zusammen,
vielleicht eine naive Frage, aber wie groß ist die Stromersparniss einzuschätzen, wenn man zum Beispiel von Gnome auf LXQT oder XFCE als Desktopumgebung umsteigt?
Ich habe schon etwas recherchiert, doch konnte ich keine zuverlässige Messungen finden und frage daher einfach mal nach Erfahrungswerten...
Welche Einstellungen würdet ihr empfehlen, um die Systemlast und Gnome zu reduzieren und lässt sich damit überhaupt Strom sparen?

Zum Hintergrund:

DIe Kapazität der Akkus meines T420s gehen immer mehr zur Neige. Der Hauptakku leistet noch 60% der vollen Kapazität und das Ultrabay ist ebenfalls nur noch bei 60%.
Der Laptop hält ca. 2 bis max 2,5 Stunden, was noch relativ gut und praktikabel für den Unialltag ist, ab und zu findet sich eine Steckdose und viele Dinge laufen noch auf Papier...

Da ich plane das System neuzuinstallieren um eine vollständige Systemverschlüsselung out of the box zu haben, denke ich darüber nach, wie man softwareseitig noch ein bisschen Strom einsparen könnte und welche Distribution hier die einfachsten Einstellungen ermöglicht. Außerdem ist Gnome relativ langsam, wenn tlp entsprechend eingestellt ist, sodass eine schlankere Distri vielleicht gar keine so schlechte idee ist.

Momentan kalibriere ich das Stromsparen unter Gnome mittels tlp. Nun ist mir aufgefallen, dass zum Beispiel das Einstellen des Abdunkelns des Bildschirm etwas kompliziert ist, mittels gnomesettings etc. Da hab ich mir jetzt ein Skript gemacht für Vorlesungen, wo schnell abgedunkelt wird, der Bildschirm aber nicht ganz abgeschaltet wird. (Ab und zu halte ich eine Notiz fest, möchte aber nicht, dass der Bildschirm sich sperrt). Und ein Skript für Seminarsitzungen, in denen nicht so schnell der Bildschirm abgedunkelt wird, dafür aber dann zügiger ganz abgeschaltet wird (man liest einen Text oder löst eine Aufgabe und ignoriert danach den Rechner in der Regel).

Testweise habe ich mal LXQT installiert und es verbraucht nur ein Drittel des RAMS und man kann mittels GUI immerhin schon mal das Verhalten des Bildschirms etwas besser einstellen, auch ist das System insgesamt etwas flotter, was mich positiv überrascht hat. Nun ist aber noch der ganze Gnome Bloat installiert und ich muss zugeben, dass ich keine merkliche Stromersparniss feststellen kann... Auch wenn der Laptop gar keine Grafische Oberfläche geladen hat, ist der Stromverbrauch gleichbleibend. Es scheint, dass der Stromverbrauch eher von den Bildschirmabdunklungsverhalten signifikant verbessert werden kann. Oder hat die QT Umgebung noch weitere elegante Stromeinsparfunktionen? Ein weitere Frage, die ich mir stelle ist, ob die Vollverschlüsselung die Geschwindigkeitsvorteile einer schlankeren Distribution nicht glatt zu nichte macht und ich dann meine Stromersparniss wieder vergessen kann...

[MSfree]

...und lässt sich damit überhaupt Strom sparen?

Bei stillstehendem Bildschirminhalt sind die Einstellungen ziemlich egal. Ob man da nun KDE, Gnome oder irgendeinen (vermeintlich) schlanken Desktop verwendet, macht im Stromverbrauch keinen Unterschied.

Erst 3D-Effekte, die die entsprechenden Rechenwerke der Graphikkarte (oder intergrierten GPU) fordern, bedeuten erhöhten Stromverbrauch. Aber wie oft kommt das vor? Man kann natürlich die Kiste herausfordern und ständig mit der Maus rumspielen, aber im normalen Umgang macht das so gut wie gar nichts aus.

Der Stromverbrauch läßt sich durch die Wahl des Desktops nicht wesentlich verbessern. Ich würde da nicht mehr als 1-2% erwarten.

Testweise habe ich mal LXQT installiert und es verbraucht nur ein Drittel des RAMS

Was sich aber überhaupt nicht auf den Stomverbrauch auswirkt.

Es scheint, dass der Stromverbrauch eher von den Bildschirmabdunklungsverhalten signifikant verbessert werden kann.

Richtig. Die Hintergrundbeleuchtung zieht einen großen Teil des Gesamtstroms. Ob man aber einen rein weißen Desktop darstellt oder einen rein schwarzen, macht keinen Unterschied, weil die Hintergrundbeleuchtung in beiden Fällen gleich hell angesteuert wird, nur die TFT-Zellen lassen mehr oeder weniger Licht der Hintergrundbeleuchtung durch, aber die TFT-Zellen selbst benötigen so gut wie keinen Strom. Auch sogenannte Dark-Modi wirken sich nicht auf den Stromverbrauch aus. Nur die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung wirkt sich spürbar aus.
(OK, für OLED-Displays stimmt das gesagte nicht, aber sowas hast du nicht).

Ein weitere Frage, die ich mir stelle ist, ob die Vollverschlüsselung die Geschwindigkeitsvorteile einer schlankeren Distribution nicht glatt zu nichte macht und ich dann meine Stromersparniss wieder vergessen kann...

Die Verschlüsselung wirkt sich in jedem Fall negativ auf den Stromverbrauch aus. Soviel, wie das mehr braucht, kannst du niemals durch einen anderen Desktop kompensieren.

[Aliastargz]

Hallo,
vielen Dank für deine Einschätzung!

Durch den Tipp mit den 3D Effekten habe ich doch glatt entdeckt, dass sich diese in Gnome ebenfalls deaktivieren lassen! Mal sehen, ob das noch einen Mehrgewinn erzeugt. Vermutlich muss ich aber perspektivisch nach einem neuen Akku Ausschau halten, sollte die Kapazität noch weiter unter 50% fallen. Leider bin ich mir nicht sicher, ob sich noch Originale kaufen lassen oder welcher Nachbau da empfehlenswert ist. Ganz zu schweigen die Frage, ob sich das Geld überhaupt noch lohnt. Da werde ich mich mal im Thinkpad Forum anmelden und nachlesen.

Die Verschlüsselung hätte ich schon gerne. Vermutlich muss ich es einfach mal testen und sehe dann ja, wie weit ich damit komme. Eventuell lässt sich ja die Geschwindigkeitseinbuße, die die Verschlüsselung eventuell mit sich bringt mit einer "schlankeren" Distri ausbessern. Allerdings habe ich mich sosehr an die Tastenkürzel und den Festerwechsel in Gnome in der oberen rechten Ecke gewöhnt, dass ich ganz irritiert bin, wenn ich einen anderen Desktop verwende und diese Tricks nicht funktionieren...

[MSfree]

Vermutlich muss ich aber perspektivisch nach einem neuen Akku Ausschau halten, sollte die Kapazität noch weiter unter 50% fallen.

Naja, eigentlich sollten deine beiden Akkus zusammen 76Wh Kapazität haben. Selbst bei nur noch 60% wären das immer noch 46Wh. 2.5h Laufzeit finde ich dafür aber beängstigend wenig. Selbst mit zwei neuen Akkus wären das nur etwas mehr als 4h, was ca. 19W Leistung entspricht. Das ist mehr als mein Desktoprechner aus der Steckdose zieht.

Ich wüßte da auch nicht, wo ich mit optimieren anfangen sollte, aber dein Desktop dürfte das geringste Problem sein. Ein paar Ideen wären:
- powertop laufen lassen
- SSD statt Festplatte spart 1W
- nVidia-Graphik? Abschalten und integrierte Intel-GPU verwenden, sofern möglich.

Nur mal zum Vergleich, mein jetziges Notebook (5 Jahre alt) läuft mit einem 75Wh-Akku mindestens 10h. Wenn ich das im Leerlauf mit leuchtendem Bildschirm rumstehen lasse, hält der Akku rund 18h.

[Aliastargz]

SSD habe ich schon verbaut. nvidia Grafik habe ich nicht.

Jetzt wo du mal zum Vergleich deine Laufzeit angibst, bin ich ganz schön baff... Was macht den Verbrauch bei mir so hoch? By the way was hast du für ein Gerät?

Von Powertop habe ich gelesen, war jedoch bisher zu sehr mit anderen Dingen beschäftigt, um das zu kalibrieren. Ich habe gerade den Artikel im Ubuntu Wiki überflogen und mal ein "powertop --calibrate" ausgeführt. Keine Ahnung, ob das schon reicht um eine Verbesserung zu erhalten.

Jetzt sehe ich den powertop Bildschirm und es meldet nun eine Restlaufzeit von 5 Stunden 2 Minuten bei einer Entladungsrate von ca. 9,8 W. Genau:

Code: Alles auswählen

Die Batterie meldet eine Entladungsrate von 9.04 W
Die geschätzte Restzeit beträgt 5 Stunden, 16 Minuten

Zusammenfassung: 260,4 Aufwachvorgänge/Sekunde,  0,0 GPU-Operationen/Sekunde, 0,0 VFS-Operationen/Sekunde und 7,3% CPU-Nutzung

Gesch. Leistung              Auslastung       Ereignisse/s    Kategorie       Beschreibung
  4.53 W      0,0 pkts/s                Device         Netzwerkschnittstelle: enp0s25 (e1000e)
  2.87 W     33,3%                      Device         Display backlight
  339 mW     31,9 ms/s      32,6        Process        /usr/bin/gnome-shell
  154 mW    582,6 µs/s      35,8        Interrupt      PS/2-Tastfeld / Tastatur / Maus
  136 mW    676,5 µs/s      31,4        Timer          tick_sched_timer
  129 mW      1,6 ms/s      28,2        Process        [irq/33-iwlwifi]
 85.8 mW      6,2 ms/s      11,0        Process        /usr/lib/xorg/Xorg vt4 -displayfd 3 -auth /run/user/1000/gdm/Xauthority -background none
 59.3 mW      2,8 ms/s       9,9        Process        /usr/lib/evolution/evolution-calendar-factory
 57.1 mW      1,6 ms/s      11,2        Process        /usr/lib/gnome-shell/gnome-shell-calendar-server
 49.5 mW    200,8 µs/s      11,5        Process        [rcu_sched]
 48.9 mW      2,6 ms/s       7,7        Process        /usr/lib/gnome-terminal/gnome-terminal-server
 42.5 mW    239,2 µs/s       9,8        kWork          ieee80211_iface_work
 29.2 mW      1,1 ms/s       5,3        Process        /usr/lib/policykit-1/polkitd --no-debug
 25.0 mW      0,8 ms/s       4,7        Process        /usr/bin/python3 /usr/bin/fail2ban-server -xf start
 24.9 mW      3,6 ms/s       0,5        Process        pool
 19.6 mW      2,5 ms/s       0,9        Process        /lib/systemd/systemd-hostnamed
 19.3 mW      1,4 ms/s       2,5        Process        owncloud
 15.3 mW    567,2 µs/s       2,8        Interrupt      [7] sched(softirq)
 14.3 mW    210,4 µs/s       3,1        Interrupt      [31] i915
 14.0 mW     37,5 µs/s       3,3        kWork          gc_worker
 13.4 mW    427,0 µs/s       2,5        Process        /sbin/init splash
 12.8 mW    492,9 µs/s       2,3        Interrupt      [9] acpi
 11.3 mW     57,5 µs/s       2,6        kWork          iwl_bg_run_time_calib_work
 10.8 mW    524,4 µs/s       1,8        Process        pkexec

Kann es sein, dass die "Netzwerkschnittstelle" der Übeltäter ist?
Ich weiß nicht im Detail, welche Werte da realistisch sind, doch scheinen mir 5 Stunden insgesamt etwas optimistisch.

Ich probiere es morgen mal im Alltag aus. Vielen Dank für die Tipps!

[OrangeJuice]

Als kleine Hilfe: GNU/Linux: Notebook Power Saving mit powertop
Einmal das Script für sich selber angepasst, kann man es automatisch beim Start aufrufen lassen. Sonst mal das "gnome-tweak-tool" installieren und schauen ob es etwas bringt "Animationen" usw. abzustellen.

Ansonsten geht auch folgendes:

Code: Alles auswählen

powertop --auto-tune

Ich würde die Tastatur beobachten, manchmal hinkt die Eingabe soweit hinterher, dass sich die Optimierung der Tastatur nicht wirklich lohnt. Ansonsten würde ich noch im Bios schauen, ob dort Optionen wie "Aggressive Sata" oder ähnlich sind, aber damit sollte man vorsichtig sein, da sie zwar die SSD zum extremen Energiesparen zwingen, aber das System evtl. instabil machen können.

[MSfree]

By the way was hast du für ein Gerät?

2015er 13" MB-Pro.

Jetzt sehe ich den powertop Bildschirm und es meldet nun eine Restlaufzeit von 5 Stunden 2 Minuten bei einer Entladungsrate von ca. 9,8 W.

Das hört sich doch schon viel realistischer an. Die Entladungsrate ist übrigens ein sehr verlässlicher Wert, Spannung und Stromstärke am Akkuausgang sind einfach meßbar.

Kann es sein, dass die "Netzwerkschnittstelle" der Übeltäter ist?

Nicht wirklich, Die angezeigten 5W sind völlig unrealistisch für eine Netzwerkschnittstelle. Powertop wird da die Netzwerkschnittstelle nicht richtig von anderen Komponenten trennen können.

[ralli]

Stromsparen als ein Pfeiler der Nachhaltigkeit ist mir schon länger ein Anliegen. Allerdings denke ich, das das eher mit der "richtigen" Hardware ereicht werden kann und die verwendete Software keinen so großen Einfluß hat. Animationen deaktiviere ich grundsätzlich in Gnome, ich halte sie für völlig überflüssig, denn sie verbrauchen naturgemäß nur Rechenleistung. Der Gnome Desktop ist mittlerweile ausgereift und sehr schnell auch auf älterer Hardware. Aber ob das gemessen werden kann und sich zahlenmäßig ausdrücken läßt? Ich glaube kaum. Bei einem Laptop hast Du naturgemäß wenig Einflußmöglichkeiten. Da ich kein Spieler bin, habe ich eine sehr stromsparende Grafikkarte (Nvidia Geforce GT 730) im Einsatz (23 W). Bei einer Neuanschaffung eines Rechners wäre der Stromverbrauch ganz sicher ein vorrangiges Auswahlkriterium. Habe gerade die Stromabrechnung des vergangenen Jahres bekommen. Demnach haben wir als 2 Personenhaushalt 50% weniger Strom verbraucht als der Durchschnitt. Irgendwas dürften wir wohl richtig gemacht haben. Trotzdem möchte ich dieses Jahr unseren Stromverbrauch um ca. 20 % reduzieren. Das funktioniert durch Verzicht, mal etwas kürzer am PC oder Fernseher sitzen, Energiesparlampen sind eh Pflicht. Jetzt wird es aber schon leider etwas OT, deshalb schließe ich jetzt.

[hikaru]

Sowohl die 9W beim Nichtstun als auch die 19W im Office-Betrieb klingen für ein T420 realistisch. Bei so alten Akkus sollte man allerdings auch in Betracht ziehen, dass einzelne Zellen völlig defekt sein könnten, wovon die Ladeelektronik Nichts weiß. Das sollte sich dadurch äußern, dass die angezeigte Restladung/-laufzeit an einem bestimmten Punkt sprungartig abnimmt. Auch so könnten die 2,5 Stunden bei 60% Designladung zustande kommen, weil eben die 60% in Wahrheit gar keine 60% mehr sind.

[wanne]

Zum eigentlichen Thema: Gerade bei älterer Nvidia-Hardware kann ich sagen, dass der Unterschied zwischen Gnome und i3 deutlich merkbar ist. Bei älteren Geräten macht schon Gnome3 mit effekten vs. KDE4 ohne Desktopeffekte ~1W in Ruhe. i3 braucht nochmal deutlich weniger. Bei moderneren Grafikkarten ist das nicht mehr so extrem. Bei einem Mac Book von 2015 wirst du vermutlich nichts mehr merken.

[wanne]

Das T420 braucht bei mir auch 9W ab Steckdose im Idle. Da hat sich über die Jahre auch nie großartig was getan. Ich komme damit aber 7h über die Runden. Mache aber hauptsächlich vim und ssh, wenn ich nicht an der Steckdose bin. Kein Office.
Hbabe aber den 4. Akku... (Mir ist einer mechanisch kaputt gegangen, dessen Zellen weiter gut waren und jetzt anderweitig zum Einsatz kommen.)
Dieses mal kein Orginaler mehr von Lenovo. Macht preislich kaum einen Unterschied. Qualitativ aber gefühlt auch nicht. Aber der nicht originale ist deutlich schwerer. (Was wohl eher ein gutes Zeichen in Sachen Haltbarkeit ist.)

[wanne]

Habe den Wifi-Teil mal dahin abgetrennt:
Stromverbrauch WLAN

[Aliastargz]

Vielen Dank für die vielen Tipps, ich habe mit Interesse mitgelesen!

Ich muss sagen, dass powertop keinen großen Mehrwert in der Akkuleistung hergibt. Auch das WLAN und Bluetooth zu deaktivieren ist in der Praxis subjektiv nicht feststellbar und in meinem Fall selten praktikabel. Klar, bei längerer Textarbeit deaktiviere ich das WLAN schon mal, aber in der Regel habe ich den Rechner vor allem aufgrund der Konnektivität dabei, die ich häufig nutze. Nun würde es mir aber auch zu weit gehen, mir zu überlegen, wo ich mich hinsetze, nur damit meine WLAN Antenne ein besseres Signal hat und der Recher 10 min mehr Laufzeit...
Meine Sicherheitsbedenken sind auch nicht so hoch, da ich ufw installiert habe und außer ssh mit Schlüssel keine Ports offen habe.

Nachwievor bietet

Code: Alles auswählen

 gsettings set org.gnome.desktop.session 60 

einen enormen(!) Gewinn an Batterielaufzeit sowie Deckel einfach zuklappen.

Außerdem habe ich mittlerweile alle gnome-tracker Dienste zum Suchen deaktiviert, dies bringt zumindest schon etwas. Teilweise meldet Powertop, vor allem nach dem Hochfahren, nach dem einige anacron jobs anlaufen, deutlich niedrigere Entladung von 9W statt 10 -12.
Erstens nutze ich die Suche eher selten und zweitens ist es ein Dienst, der gerne im Hintergrund arbeitet, aber gerne mal 30-40% CPU Leistung nimmt.. Also meine Empfehlung deaktivieren mittels GUI oder:

Code: Alles auswählen

systemctl --user unmask tracker-store.service tracker-miner-fs.service tracker-miner-rss.service tracker-extract.service tracker-miner-apps.service tracker-writeback.service

Das ganze hat mich zu einer neuen Idee, bzw vll sogar etwas offtopic Frage verleitet: Wie wirkt sich die swapiness auf den Akkuverbrauch aus?

Die Überlegung ist folgende: Auf meinem großen Rechner mit 16 GB RAM und SSD habe ich die swapiness auf 1 gesetzt, da das Auslagern die Performance beeinträchtigt hat und in meinen Augen bei so viel RAM unnötig ist. Debian SSDOptimization
Da war das Ziel aber ein anderes, nämlich SSD schonen und RAM voll ausnutzen.

Das T420s hat nur 4GB RAM. Die sind in der Praxis zwischen 2 -3 GB belegt und die SWAP dümpelt zwischen 0-1,5 GB. swapiness ist standardmäßig nach Installation ja bei 60 und ich habe es nicht geändert... Würde es vll etwas bringen hier die swapiness auf 10 oder sogar 1 zu setzen? Dies würde ja bedeuten, dass der RAM, der ja vermutlich stromeffizenter ist, höher belastet wird und die Schreibvorgänge auf der SSD reduziert würden, die ja vermutlich mehr Strom verbraucht?

Ich werde dies mal testen, aber wenn jemand zu der These schon eine Idee hat, bin ich gerne bereit etwas dazu zu lernen.

Liebe Grüße!