Consumo de energia do Raspberry Pi parte 6 - Versão 3 Modelo B

Com um processador mais potente com clock maior, além de Wi-Fi e Bluetooth o consumo do Raspberry Pi 3 tende a ser maior.

Nossos posts sobre consumo de energia do Raspberry Pi tem sido a série mais extensa do blog até agora. Já passamos por 5 partes sobre o consumo que podem ser lidas nos seguintes links: 

Consumo de energia do Raspberry Pi parte 1

Consumo de energia do Raspberry Pi parte 2

Consumo de energia do Raspberry Pi parte 3 - Modelo B+

Consumo do Raspberry Pi parte 4 - Modelo A+ o campeão da economia

Consumo de energia do Raspberry Pi parte 5 - Versão 2 Modelo B

Se ainda não possui a placa, veja nossas dicas de onde e como comprar o Raspberry Pi 3 Modelo B.
Futuramente serão realizados testes também no Raspberry Pi Zero e Raspberry Pi Zero W.

Somente em alguns dos testes que eu julgar necessário haverá a comparação com o A+ devido à placa não ter ethernet.

Medições de consumo do Raspberry Pi 3 Modelo B

Após a inicialização do sistema sem nada conectado (nem ethernet e sem conectar à qualquer rede Wi-Fi), o consumo foi de 1.29W (244mA x 5.32v). São 0.14W a mais que o Raspberry Pi 2B. Ainda assim menos que o consumo do antigo Raspberry Pi Modelo B. Lembrando também que as placas anteriores não tem chip Wi-Fi/Bluetooth.

Na mesma situação mas conectado à uma rede Wi-Fi, o consumo havia sido de de 1.44W (272mA x 5.30v).

Desativando o sistema USB o consumo diminuiu para 0.92W (174mA x 5,32v).

Nas recentes atualizações o caminho para desativar o subsystem USB mudou. Para desativar agora é utilizado:
echo 0 > /sys/devices/platform/soc/3f980000.usb/buspower

Com a saída de vídeo desativada além do USB, temos um consumo de 0.85W (161mA x 5,32v).

Para desativar é utilizado:
/opt/vc/bin/tvservice -o

Após o boot, somente com cabo ethernet o consumo foi de 1.50W (283mA x 5.31v).

Somente com cabo ethernet e vídeo desativado o consumo foi de 1.41W (266mA x 5,31V).

Com o sistema desligado (em standby) o consumo ficou em 0.42W (80mA x 5,33V). São 0.07W a mais em relação ao 2B.

Com a placa somente com ethernet, ao realizar o download de um arquivo à 200KB/s nosso consumo permaneceu em 1.50W (283mA x 5.31v), o mesmo pós boot.

Nos testes seguintes em que o modelo A+ aparecer será somente como referência, pois foram realizados com cabo ethernet conectado que o mesmo não possui. Ao rodar o binário compilado da linguagem C com loop infinito o consumo foi de 1.94W (367mA x 5,30V). Esse é o primeiro modelo de Raspberry Pi a chegar perto do consumo do modelo B original nesse teste. Isso não é de fato algo ruim pois o Raspberry Pi 3 o executa muito mais rápido.

Com o loop infinito em conjunto com memcpy para estressar a memória RAM o consumo foi de 2,38W (450mA x 5,30).

Rodando md5sum em um arquivo de 250MB o consumo ficou em 1.76W (332mA x 5,31V).

Rodando sha256sum em um arquivo de 250MB o consumo foi de 2,26W (427mA x 5,30V). Esse é o primeiro teste que fazemos em que o Raspberry Pi 3 ultrapassou o consumo do modelo B original.

Rodando sha512sum em um arquivo de 250MB o consumo foi de 2,19W (415mA x 5,30V).

Com ethernet e HDMI ligados o consumo foi de 1.38W (260mA x 5,31v). Um detalhe bizarro que aconteceu é que o consumo foi menor do que o teste anterior somente com cabo ethernet. Sabemos que o HDMI passa também energia, entretanto não é o caso. Refiz os testes e mesmo após retirar o HDMI com a placa ligada o consumo permanece, ele só retorna ao anterior ao reiniciar a placa sem o HDMI. Suspeito que tenha algo a ver com os modos/frequências de operação na GPU, já que há diversos modos no HDMI que talvez possam causar um consumo diferente. Portanto se não for utilizar vídeo o melhor a se fazer é desativar como fizemos acima. Se alguém tiver outra ideia deixe nos comentários. A título de informação, o modo utilizado na TV é esse:

state 0x12000a [HDMI DMT (22) RGB full 15:9], 1280x768 @ 60.00Hz, progressive

O consumo para cópia de um arquivo de 250MB foi um pouco maior (1,76W -  333mA à 5,31v) ao teste anterior realizado com o 2B (1,61W - 322mA à 5,03v). No decoding de vídeo em 720p o consumo de 1.43W (270mA à 5,32v) foi igual ao o 2B (1.43W - 285mA à 5,04v). No decoding de vídeo em 1080p o consumo de 1,51W (285mA à 5,31v) também foi o mesmo que o 2B (1.51W - 300mA à 5,04v).

Com ethernet e um teclado wireless ligado à porta USB (o mesmo dos testes anteriores), o consumo foi de 1.87W (353mA x 5,30V).

Com ethernet, teclado wireless e mouse com fio ligado à porta USB (o mesmo dos testes anteriores), o consumo foi de 1.93W (366mA x 5,30V).

Com a mesma configuração anterior e rodando o memloop o consumo foi de 2.80W (530mA x 5,29V).

Com a mesma configuração mas realizando um download localmente à cerca de 8-9MB/s em média, o consumo foi de 2,77W (525mA x 5,29v) com algumas quedas na corrente para 445mA.

O teste de loop é realizado somente com uma thread, como nos modelos anteriores já havia sido realizado dessa forma, apliquei o mesmo método no Raspberry Pi 3 com 4 threads. O consumo foi de 3,74W (710mA x 5,27v).

Conclusão

Foi possível ver um pequeno aumento de consumo do Raspberry Pi 3 em relação ao 2B na maioria dos testes. No caso do teste de CPU com 4 threads houve uma diferença enorme no consumo, entretanto é o preço pelo desempenho melhor que a nova placa entrega. É bom salientar que o consumo em alguns testes como do teclado e mouse dependem muito do hardware conectado.

O maior consumo que foi medido no meu caso foi 800 e poucos mA constantes com picos de 950mA, ativando o Wi-Fi, realizando download localmente via ethernet, executando memloop, sysbench (4 threads) e com uso intensivo do mouse e teclado.