小米11的PerfDog功耗数据和假电池POWER MONITOR结果分析
不靠谱哒LAB
2021年02月05日 16:09

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1.本实验测试结果只针对本实验中所使用到的个体设备

2.本文论点仅是:小米11的PerfDog读取的功耗数据是否存在高于外接假电池功耗数据的情况

3.友好讨论,真理越辩越明,但绝不是依靠空口无凭的吵架和站队

假电池:说的通俗易懂,手机的假电池就是把手机的电池拆了,接上直流电源,以此来测试手机硬件的功耗,其结果也仅能作为硬件平台功耗的参考数据,在使用假电池测试时,不涉及温升、贴合用户场景等方面。此测试方法为手机行业主流硬件平台功耗测试方案,POWER MONITOR也是芯片厂商推荐的测试仪器。

注: POWER MONITOR同样存在问题,其软件显示电压基本上就是设定电压(以4V来说,无论带载大小,其电压显示一直为4.00或3.99),但是手机中读取到的电压会和POWER MONITOR存在差异,电流越大,差距越明显。用需要前级电压供电的MEK650可以复现此问题,

英加的设备实时读取的电压显示,手机端的电压低于前级电源,电流越大,波动越大,以前级电源设置4.1V为例,在进行GeekBench测试时,其电压会随着带载大小波动,加上本身线阻等影响,会造成主板侧读取电压和电源测读取电压存在差距,且功率越大差距越明显。

补充验证实验请参考实验:补-1

【实验:补-1:使用假电池供电,假电池输出端口并联万用表,手机连接PerfDog,同时测试GPU烤机,同时记录数据,对比电压数值。

测试结果:通过测试可以看出,POWER MONITOR的软件显示电压在高负载情况会存在不准的情况发生,通过使用万用表测试其输出端口电压,在手机高负载时,万用表测试电压为3.64V,POWER MONITOR和万用表差值为260mV,POWER MONITOR和PerfDog差值为413.9mV,PerfDog和万用表差值为153.9mV(符合线阻等带来的影响),对于手机功耗测试,我们认为PerfDog的测试数据是正常的,其测试数据可以用来作为手机主板端的整机功耗参考。

注:PerfDog对电压等数据采集的官方解释:

l   CTemp(CPU温度)

Battery Power(Current电流、Voltage电压、Power功耗)(注:与仪器测试误差<3%左右)。注1:Sum(Battery)是耗电量。注2:对于已经兼容的双电机型,可参考:https://bbs.perfdog.qq.com/detail-340.html,未兼容设备可以电流x2进行容错。

本文待验证问题:小米11的Perfdog读取的功耗数据是否高于外接假电池功耗数据

测试所使用到的设备

测试机型:小米11

购买方式:京东

配置:8+128

假电池:圈内大佬

功耗仪:AAA10F 和 英加科技 MEK650

测试版本:MIUI12.0.19 & MIUI12.0.12

PerfDog版本:PerfDog(v5.0.210104-Win)

测试日期:2021.2.3

注:本实验测试结果只针对本实验中所使用到的个体设备

实验设计1:使用假电池供电,手机连接PerfDog,同时测试不同场景,同时记录数据,进行对比

连接原理:

实验场景1-1:MIUI 12.0.19+MI11+最低亮度功耗(纯白壁纸)+1080P+60低刷新 桌面待机功耗

测试条件:1.机器恢复出厂设置。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.准备纯白和纯黑两张壁纸。

4.依据测试用例分别设置对应壁纸。5.测试页面仅保留一个拨号APP图标。6.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值2.24mA,平均电压差值48mV,平均功耗差值23.92mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为9.47 mW)

实验场景1-2:MIUI 12.0.19+MI11+最高亮度功耗(纯白壁纸)+1080P+60低刷新 桌面待机功耗

测试条件: 1.机器恢复出厂设置。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.准备纯白和纯黑两张壁纸。

4.依据测试用例分别设置对应壁纸。5.测试页面仅保留一个拨号APP图标。6.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值4.55mA,平均电压差值140.9mV,平均功耗差值127.65mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为18.06 mW)

实验场景1-3:MIUI 12.0.19+MI11+1080P+60+ GeekBench5CPU测试

测试条件:1.机器无其他后台。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据,然后开始测试跑分。

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值19.53mA,平均电压差值214.5mV,平均功耗差值360.46mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响)(差距主要来自两者电压差距,电流越大功耗越大,线阻越明显,且大电流波动会影响到POWER MONITOR的稳压,参考本文开头提到的存在问题。假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为85.35mW)

实验场景1-4:MIUI 12.0.19+MI11+1080P+60+ GeekBench5+OpenGL测试

测试条件:1.机器无其他后台。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据,然后开始测试跑分。

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值22.65mA,平均电压差值110.2mV,平均功耗差值183.06mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响)(差距主要来自两者电压差距,电流越大功耗越大,线阻越明显,且大电流波动会影响到POWER MONITOR的稳压,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为88.13mW)

实验1结论:米11的PerfDog读取的功耗数据不存在高于外接假电池功耗数据的情况,PerfDog测得数据符合正常情况,作为读取测试手机主板端具体功耗,具有参考性。

补充问题1:测试使用MIUI版本为12.0.19,是否之前版本存在问题?

实验设计2:使用假电池供电,手机连接PerfDog,同时测试不同场景,同时记录数据,进行对比,手机回退12.0.12版本。

回退方法:使用官方解锁工具进行解锁BL,线刷官方12.0.12线刷包完成系统版本回退。

连接原理:

实验场景2-1:MIUI 12.0.12+MI11+最低亮度功耗(纯白壁纸)+1080P+60低刷新 桌面待机功耗

测试条件:1.机器恢复出厂设置。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.准备纯白和纯黑两张壁纸。

4.依据测试用例分别设置对应壁纸。5.测试页面仅保留一个拨号APP图标。6.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值2.79mA,平均电压差值41mV,平均功耗差值23.11mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为11.27 mW)

实验场景2-2:MIUI 12.0.12+MI11+最高亮度功耗(纯白壁纸)+1080P+60低刷新 桌面待机功耗

测试条件: 1.机器恢复出厂设置。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.准备纯白和纯黑两张壁纸。

4.依据测试用例分别设置对应壁纸。5.测试页面仅保留一个拨号APP图标。6.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值5.51mA,平均电压差值138.2mV,平均功耗差值127.31mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为21.63 mW)

实验场景2-3:MIUI 12.0.12+MI11+1080P+60+ GeekBench5CPU测试

测试条件:1.机器无其他后台。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据,然后开始测试跑分。

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值14.43mA,平均电压差值233.7mV,平均功耗差值422.04mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响)(差距主要来自两者电压差距,电流越大功耗越大,线阻越明显,且大电流波动会影响到POWER MONITOR的稳压,参考本文开头提到的存在问题。假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为103.64mW)

实验场景2-4:MIUI 12.0.12+MI11+1080P+60+ GeekBench5+OpenGL测试

测试条件:1.机器无其他后台。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据,然后开始测试跑分。

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值28.23mA,平均电压差值152.6mV,平均功耗差值249.11mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响)(差距主要来自两者电压差距,电流越大功耗越大,线阻越明显,且大电流波动会影响到POWER MONITOR的稳压,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为103.42mW)

实验场景2-5-1:MIUI 12.0.12+MI11+1080P+60+ GPUGflops

测试条件:1.机器无其他后台。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据,然后开始测试。

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值6.93mA,平均电压差值410.2mV,平均功耗差值967.47mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响)(差距主要来自两者电压差距,电流越大功耗越大,线阻越明显,且大电流波动会影响到POWER MONITOR的稳压,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为27.39mW)

实验场景2-5-2:MIUI 12.0.12+MI11+1080P+60+ GPUGflops

测试条件:1.机器无其他后台。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据,然后开始测试。

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,POWER MONITOR高于软件读数,平均电流差值0.06mA,平均电压差值410.7mV,平均功耗差值948.44mW(受线材损耗、转化效率、POWER MONITOR大电流情况电压稳定性等影响)(差距主要来自两者电压差距,电流越大功耗越大,线阻越明显,且大电流波动会影响到POWER MONITOR的稳压,假设软件读取电压为实际手机内部主板侧电压,用POWER MONITOR的电流*软件的电压,功耗差值则为4.86mW)

实验2结论:米11的PerfDog读取的功耗数据不存在高于外接假电池功耗数据的情况,PerfDog测得数据符合正常情况,作为读取测试手机主板端具体功耗,具有参考性。

补充问题2:正常使用电池和使用假电池测试的差距有多大

实验设计3:分别使用假电池和电池供电,手机连接PerfDog,同时测试不同场景,同时记录数据,进行对比,手机回退12.0.12版本。

:此实验仅作为补充验证,实际上真实电池的电压是随着放电持续降低的,而假电池不会,且电池温度会影响到性能释放等,不确定因素较多。

连接原理:

实验场景3-1:真电池/假电池+MIUI 12.0.12+MI11+最低亮度功耗(纯白壁纸)+1080P+60低刷新 桌面待机功耗

测试条件:1.机器恢复出厂设置。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.准备纯白和纯黑两张壁纸。

4.依据测试用例分别设置对应壁纸。5.测试页面仅保留一个拨号APP图标。6.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,两者差距正常,平均电流差值4.7mA,平均电压差值121.3mV,平均功耗差值51.6mW.

实验场景3-2:真电池/假电池+ MIUI 12.0.12+MI11+1080P+60最低亮度+ GeekBench5+OpenGL测试

测试条件:1.机器无其他后台。2.机器开启飞行模式,关闭振动,定位等一切选项,选择静音。3.静置一段时间后,PerfDog和POWER MONITOR同时记录数据,然后开始测试跑分。

测试结果:PerfDog软件测试结果符合正常,两者差距正常,平均电流差值6.4mA,平均电压差值130.7mV,平均功耗差值148mW.

实验3结论:使用电池和使用假电池测试的差距在正常可接受范围内

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2021.2.4

 2021.2.5(修订)