Stromverbrauch/Undervolting Thinkpad Edge 13

[Keinerfari]

Hallo

nach langer Suche mit google und dem Lesen vieler Foren/Wikis habe ich ein paar Fragen.

Aktuell benutze ich mein ausgemustertes Thinkpad Edge 13 unter Debian Jessie um gelegentlich Filme am TV zu schauen oder Musik zu hören, den größten Teil der Zeit dient es jedoch als Router und WLAN Access-Point. Das funktioniert nach etwas Einarbeiten in dnsmasq, iptables und hostapd ganz gut.

Da der Laptop aus diesem Grund 24/7 im Betrieb ist, möchte ich nun den Stromverbrauch reduzieren.

Der verbaute Prozessor: AMD Athlon Neo X2 L325

TLP habe ich bereits installiert. Der Stromverbrauch ist - wie ich aus dem Output von tlp discharge bat0 auslese - bei etwa 23 Watt.

Ein ziemlich hoher Wert für den idle Stromverbrauch bei etwa 1% CPU Last und abgeschaltetem Display. Ethernet und ein WLAN USB-Adapter sind dauerhaft eingesteckt.

Die Ausgabe von tlp-stat:

--- TLP 0.6 --------------------------------------------

+++ Configured Settings: /etc/default/tlp
TLP_ENABLE=1
DISK_IDLE_SECS_ON_AC=0
DISK_IDLE_SECS_ON_BAT=2
MAX_LOST_WORK_SECS_ON_AC=15
MAX_LOST_WORK_SECS_ON_BAT=60
SCHED_POWERSAVE_ON_AC=1
SCHED_POWERSAVE_ON_BAT=1
NMI_WATCHDOG=0
DISK_DEVICES="sda sdb"
DISK_APM_LEVEL_ON_AC="254 254"
DISK_APM_LEVEL_ON_BAT="128 128"
DISK_SPINDOWN_TIMEOUT_ON_AC="242 0"
SATA_LINKPWR_ON_AC=max_performance
SATA_LINKPWR_ON_BAT=min_power
PCIE_ASPM_ON_AC=performance
PCIE_ASPM_ON_BAT=powersave
RADEON_POWER_PROFILE_ON_AC=high
RADEON_POWER_PROFILE_ON_BAT=low
RADEON_DPM_STATE_ON_AC=performance
RADEON_DPM_STATE_ON_BAT=battery
RADEON_DPM_PERF_LEVEL_ON_AC=auto
RADEON_DPM_PERF_LEVEL_ON_BAT=auto
WIFI_PWR_ON_AC=1
WIFI_PWR_ON_BAT=5
WOL_DISABLE=N
SOUND_POWER_SAVE_ON_AC=0
SOUND_POWER_SAVE_ON_BAT=1
SOUND_POWER_SAVE_CONTROLLER=Y
BAY_POWEROFF_ON_BAT=0
BAY_DEVICE="sr0"
RUNTIME_PM_ON_AC=auto
RUNTIME_PM_ON_BAT=auto
RUNTIME_PM_ALL=0
USB_AUTOSUSPEND=0
USB_BLACKLIST_WWAN=1
RESTORE_DEVICE_STATE_ON_STARTUP=1
DEVICES_TO_DISABLE_ON_LAN_CONNECT="wifi"
DEVICES_TO_ENABLE_ON_LAN_DISCONNECT="wifi"

+++ System Info
System         = LENOVO ThinkPad Edge 01972MG
BIOS           = 6ZET30WW (1.17 )
Release        = Debian GNU/Linux testing (jessie)
Kernel         = 3.16-3-amd64 x86_64
/proc/cmdline  = BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-3.16-3-amd64 root=UUID=028eb5b1-f52a-48b9-8b17-db4b1128168d ro quiet

+++ System Status
TLP power save = enabled
power source   = ac

+++ Processor
CPU Model      = AMD Athlon(tm) Neo X2 Dual Core Processor L325

/sys/devices/system/cpu/cpufreq/boost                  = (not available)
/proc/sys/kernel/nmi_watchdog                          = 0

+++ Undervolting
PHC kernel not available.

+++ Temperatures
/proc/acpi/ibm/thermal = 0 71 71 0 0 0 35 0 [°C]
/proc/acpi/ibm/fan     =   501 [/min]

+++ File System
/proc/sys/vm/laptop_mode               =     0
/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs =  1500
/proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs    =  1500
/proc/sys/vm/dirty_ratio               =    20
/proc/sys/vm/dirty_background_ratio    =    10
/proc/sys/fs/xfs/age_buffer_centisecs  = (not available)
/proc/sys/fs/xfs/xfssyncd_centisecs    = (not available)
/proc/sys/fs/xfs/xfsbufd_centisecs     = (not available)

+++ Storage Devices
/dev/sda:
          Model     = WDC WD2500BEVT-08A23T1                  
          Firmware  = 02.01A02
          APM Level = 254
          Status    = active/idle
          scheduler = cfq

        SMART info:
            4 Start_Stop_Count          =    20102 
            5 Reallocated_Sector_Ct     =        0 
            9 Power_On_Hours            =     6462 [h]
          193 Load_Cycle_Count          =   470366 
          194 Temperature_Celsius       =       39    [°C]


+++ SATA Aggressive Link Power Management
/sys/class/scsi_host/host0/link_power_management_policy  = max_performance
/sys/class/scsi_host/host1/link_power_management_policy  = max_performance
/sys/class/scsi_host/host2/link_power_management_policy  = max_performance
/sys/class/scsi_host/host3/link_power_management_policy  = max_performance

+++ PCIe Active State Power Management
/sys/module/pcie_aspm/parameters/policy = performance

+++ Radeon Graphics
/sys/class/drm/card0/device/power_method = profile
/sys/class/drm/card0/device/power_profile = high

+++ Wireless
bluetooth = off (software)
wifi      = on
wwan      = none (no device)

wlan0(rtl8192se): power management = on
wlan1(ath9k_htc): power management = off

+++ Audio
/sys/module/snd_hda_intel/parameters/power_save            = 0
/sys/module/snd_hda_intel/parameters/power_save_controller = N

+++ ThinkPad Extended Battery Functions
tp-smapi   = active
tpacpi-bat = inactive (kernel module 'acpi_call' not installed)

+++ ThinkPad Battery Status (Main)
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/manufacturer               = SANYO
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/model                      = 42T4813
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/manufacture_date           = 2010-09-17
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/first_use_date             = 2011-03-01
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/cycle_count                =    213
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/design_capacity            =  62160 [mWh]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/last_full_capacity         =  46330 [mWh]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/remaining_capacity         =  44540 [mWh]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/remaining_percent          =     96 [%]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/remaining_running_time_now =      0 [min]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/remaining_charging_time    = not_charging [min]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/power_now                  =      0 [mW]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/power_avg                  =      0 [mW]

/sys/devices/platform/smapi/BAT0/start_charge_thresh        =     96 [%]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/stop_charge_thresh         =    100 [%]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/force_discharge            =      0

+++ Runtime Power Management
/sys/bus/pci/devices/0000:00:00.0/power/control = auto (0x060000 Host bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:01.0/power/control = on   (0x060400 PCI bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:05.0/power/control = on   (0x060400 PCI bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:07.0/power/control = on   (0x060400 PCI bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:11.0/power/control = on   (0x010601 SATA controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:12.0/power/control = on   (0x0c0310 USB controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:12.1/power/control = on   (0x0c0310 USB controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:12.2/power/control = on   (0x0c0320 USB controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:13.0/power/control = on   (0x0c0310 USB controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:13.1/power/control = on   (0x0c0310 USB controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:13.2/power/control = on   (0x0c0320 USB controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:14.0/power/control = on   (0x0c0500 SMBus)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:14.2/power/control = auto (0x040300 Audio device)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:14.3/power/control = on   (0x060100 ISA bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:14.4/power/control = on   (0x060401 PCI bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:18.0/power/control = auto (0x060000 Host bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:18.1/power/control = auto (0x060000 Host bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:18.2/power/control = auto (0x060000 Host bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:00:18.3/power/control = auto (0x060000 Host bridge)
/sys/bus/pci/devices/0000:01:05.0/power/control = on   (0x030000 VGA compatible controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:01:05.1/power/control = auto (0x040300 Audio device)
/sys/bus/pci/devices/0000:02:00.0/power/control = auto (0x020000 Ethernet controller)
/sys/bus/pci/devices/0000:03:00.0/power/control = auto (0x028000 Network controller)

+++ USB
tlp usb autosuspend = not enabled
tlp usb blacklist   = (not configured)

Bus 002 Device 002 ID 064e:e201 control = auto, autosuspend_delay_ms =  2000 -- Suyin Corp. Lenovo Integrated Webcam (uvcvideo)
Bus 002 Device 001 ID 1d6b:0002 control = auto, autosuspend_delay_ms =     0 -- Linux Foundation 2.0 root hub (hub)
Bus 006 Device 001 ID 1d6b:0001 control = auto, autosuspend_delay_ms =     0 -- Linux Foundation 1.1 root hub (hub)
Bus 005 Device 001 ID 1d6b:0001 control = auto, autosuspend_delay_ms =     0 -- Linux Foundation 1.1 root hub (hub)
Bus 001 Device 003 ID 0846:9030 control = on,   autosuspend_delay_ms =  2000 -- NetGear, Inc. WNA1100 Wireless-N 150 [Atheros AR9271] (ath9k_htc)
Bus 001 Device 001 ID 1d6b:0002 control = auto, autosuspend_delay_ms =     0 -- Linux Foundation 2.0 root hub (hub)
Bus 004 Device 001 ID 1d6b:0001 control = auto, autosuspend_delay_ms =     0 -- Linux Foundation 1.1 root hub (hub)
Bus 003 Device 001 ID 1d6b:0001 control = auto, autosuspend_delay_ms =     0 -- Linux Foundation 1.1 root hub (hub)

Lässt sich durch Undervolting etwas machen? Leider ließ sich der PHC-Patch für den Kernel 3,16 nicht kompilieren.
Im Ubuntu-Wiki habe ich von k10ctl gelesen. Meine CPU sollte aber noch aus der K9-Generation sein.

Powertop zeigt mir keine P-States an. Bedeutet das, dass die CPU nie schläft?
Als Ausgabe der Leerlaufstatistik sehe ich nur:

          Paket     |           CPU 0

                       |           CPU 1

Das sagt mir um ehrlich zu sein nicht viel.

Zwei weitere Dinge sind mir durch tlp-stat aufgefallen: Die Temperatur scheint sehr hoch zu sein, der Load-Cycle-Count der Festplatte ebenfalls.

Für Ratschläge bin ich sehr dankbar.

Keinerfari

 

[linrunner]

Der Stromverbrauch ist - wie ich aus dem Output von tlp discharge bat0 auslese - bei etwa 23 Watt.

Das ist ja eine sehr kreative Nutzung dieses Kommandos .

Ich würde dennoch eher im echten Akkubetrieb auf die Ausgabe von

sudo tlp-stat -b

schauen

/sys/devices/platform/smapi/BAT0/power_now = 0 [mW]
/sys/devices/platform/smapi/BAT0/power_avg = 0 [mW]

oder alternativ thinkwatt verwenden: http://thinkwiki.de/Messung_der_Leistungsaufnahme_unter_Linux

Lässt sich durch Undervolting etwas machen? Leider ließ sich der PHC-Patch für den Kernel 3,16 nicht kompilieren. Im Ubuntu-Wiki habe ich von k10ctl gelesen. Meine CPU sollte aber noch aus der K9-Generation sein.

Ich kenne nur die PHC-Patches für Intel, mit denen für AMD hab ich keine Erfahrung. Du möchtest aber sowieso – glaube ich – nicht bei jedem Kernel Update neu kompilieren. Zu k10ctl bemühe bitte mal die Suchfunktion.

Powertop zeigt mir keine P-States an. Bedeutet das, dass die CPU nie schläft?

Powertop wurde von einem Intel-Mitarbeiter geschrieben. Vielleicht mag es keine AMD-CPUs. Dazu müsste einer der raren(!) AMD-ThinkPad-Besitzer etwas sagen.

Die Temperatur scheint sehr hoch zu sein

Luftwege reinigen und Wärmeleitpaste neu (Garantie hat dein Edge eh keine mehr)

Load-Cycle-Count der Festplatte ebenfalls.

Guter Anlass eine SSD anzuschaffen .

 

[Keinerfari]

Danke Linrunner, die Temperatur liegt nun tatsächlich etwas niedriger, etwa um 7-8 °C - gute Idee und dank der (auch für die Edge-Modelle) umfangreichen Anleitung seitens Lenovo ist es schnell gemacht den Lüfter zu reinigen und die Wärmeleitpaste zu erneuern.

Leistungsaufnahme im Batteriebetrieb liegt laut tlp-stat -b nun bei etwa 20,5 Watt. Also etwas niedriger als ich es bisher gesehen hatte.
Für valide Ergebnisse zur Leistungsaufnahme in Netzbetrieb werde ich mir mal ein Messgerät besorgen.

Zu k10ctl habe ich über die Forensuche wenig gefunden, werde aber mal weiter recherchieren, ebenso zur Anwendbarkeit von Powertop auf AMD-Prozessoren.

Weitere Tipps und Tricks um die Leistungsaufnahme (auch im Netzbetrieb) zu senken sind natürlich immer gern gesehen.

 

[demonicmaniac]

Hallo Keinerfari.
Ich denke für Deinen Neo braucht es kein k10ctl - der sollte noch mit phc-k8 gehen.

http://www.linux-phc.org/forum/viewtopic.php?f=13&t=2

Das listet zumindest die Neo auf. Und mit phctool solltest Du da auch auslesen können welche VID und FID gerade aktiv sind - wie bei Intel Cpus/phc-intel halt auch.

mfg
demonicmaniac

 

[miriquidi]

Der Neo ist ein K8-Prozessor, genau gesagt ein in 65 nm gefertigter Brisbane Revision G2.
Für Windows gibt's für das x100e in der Thinkwiki zwei Undervolting-Anleitungen, die sollten 1:1 auf das Edge übertragbar sein.

Sinkt der Verbrauch deutlich, wenn du die USB-WLAN-Karte absteckst? Wenn man beim x100e das UMTS-Modem aktiviert, verhindert dieses den Schlafmodus der CPU. Die c't schrieb von einem bekannten Bug im USB-Treiber von AMD. Der Verbrauch vom Akku liegt dann auch so zwischen 15 und 20 W (grob geschätzt). Du könntest auch versuchen, das interne WLAN-Modul zu verwenden. Sofern das nicht von Intel kommt, sollte das zuverlässig laufen.

 

[linrunner]

Der "böse" Treiber für das USB-WLAN scheint auch noch den USB Autosuspend für das Gerät zu blockieren:

Bus 001 Device 003 ID 0846:9030 [B]control = on[/B],   autosuspend_delay_ms =  2000 -- NetGear, Inc. WNA1100 Wireless-N 150 [Atheros AR9271] (ath9k_htc)

Das dürfte für reichlich Verbrauch sorgen ...

 

[Keinerfari]

Ich denke für Deinen Neo braucht es kein k10ctl - der sollte noch mit phc-k8 gehen.

Durch deinen Hinweis habe ich gerade noch einmal auf linux-phc.org geschaut. Gestern wurde zumindest eine Beta des phc-k8 hochgeladen, welche Unterstützung für den Kernel bis einschließlich 3.17 bietet. Bisher gab es die Unterstützung nur bis 3.13.

Wenn ich PHC aber richtig verstehe, müsste die CPU dazu überhaupt erst einmal schlafen. Bisher sieht es aber nicht danach aus. Powertop git dazu keine Werte aus und cpufreq-info spuckt folgendes aus:

cpufrequtils 008: cpufreq-info (C) Dominik Brodowski 2004-2009
Bitte melden Sie Fehler an cpufreq@vger.kernel.org.
analysiere CPU 0:
  kein oder nicht bestimmbarer cpufreq-Treiber aktiv
  Maximale Dauer eines Taktfrequenzwechsels: 4294.55 ms.
analysiere CPU 1:
  kein oder nicht bestimmbarer cpufreq-Treiber aktiv
  Maximale Dauer eines Taktfrequenzwechsels: 4294.55 ms.

Offenbar bleibt die CPU in der Tat dauerhaft bei 1,5 ghz.

Im Bios gibt es abgesehen von der VT-Unterstützung keine weiteren Einstellungsmöglichkeiten.

Das passende Kernelmodul für das Schlafen der CPU lässt sich aber nicht laden.

# modprobe acpi-cpufreq
modprobe: ERROR: could not insert 'acpi_cpufreq': No such device

acpi-cpufreq sollte ab Kernel 3.7 das vorherige Modul powernow-k8 abgelöst haben.

Was die Ursache ist, kann ich nicht abschätzen. Bleibt die Frage weshalb die CPU nicht heruntertaktet. Meine bisherige Suche war da erfolglos.

Sinkt der Verbrauch deutlich, wenn du die USB-WLAN-Karte absteckst?

Der Verbrauch sinkt um etwa 5,5 Watt (also schon eine Menge, ja). Da das integrierte Realtek WLAN-Modul aber keinen Mastermode beherrscht, ist es nicht mit hostapd kompatibel und kann so nicht als WLAN Access-Point verwendet werden.