2013/05/26

Nexus 4 com Desempenho Limitado por Dissipador Deficiente


O grande problema dos circuitos electrónicos actuais é que, quanto mais depressa funcionam, mais aquecem. Por isso é que a grande maioria dos computadores tem ventoinhas e os seus CPUs têm volumosos dissipadores para os manter dentro de uma gama de temperaturas aceitáveis (e nalguns casos, há até quem recorra a sistemas de water cooling, com circulação de água e radiadores).

Noutros tempos, ligar um CPU por alguns segundos sem dissipador era suficiente para que ele aquecesse ao ponto de se poder danificar - mas hoje em dia a maior parte deles tem sistema de monitorização da temperatura, e sempre que começa a ficar excessiva, ele diminuirá automaticamente a velocidade de funcionamento para que não atinja níveis perigosos - a esta limitação auto-imposta chama-se throttling. Se isto é verdade para o caso dos CPUs em computadores de secretária, torna-se ainda mais crítico no caso de equipamentos mobile como os smartphones e tablets, que não têm ventoinhas nem espaço para dissipadores com grande volume.

E no caso do Nexus 4, parece que há  uma pequena desatenção de fabrico que faz com que o seu CPU não  utilize o chassis metálico como dissipador.


Quer isso dizer que assim que começam a fazer processamento intensivo (aqui exemplificado com execuções sucessivas do GLbenchamark) rapidamente se começa a notar os efeitos do throthling, com o desempenho a diminuir substancialmente - neste caso, reduzindo o resultado de 30fps neste benchmark para menos de 20fps.


Tal como há utilizadores que fazem "modding" das suas ROMs e firmwares... há aqueles que não têm problemas em abrir os seus aparelhos para investigarem a causa dos problemas e tentarem arranjar soluções.

Encontrou-se um diferencial de 0.5mm que faz com que o CPU do Nexus 4 não toque na parte metálica (que assim actuaria como dissipador)... e isso levou alguns utilizadores a arranjarem uma solução "faça-você-mesmo". A solução mais básica foi usar uma camada bem generosa de pasta térmica - não será a solução ideal, mas mesmo assim resultou numa melhoria notável: se num Nexus 4 de origem o CPU reduz a velocidade ao fim de 3 minutos (e depois novamente ao final de 3.5 minutos, para uma frequência ainda mais baixa), com a pasta térmica passou-se para 4.5 minutos e 5.5 minutos - ou seja, uma melhoria de cerca de  50%.

Para uma solução mais duradoura foi utilizada uma pequena placa de cobre de 0.5mm, e neste caso passou-se para uma melhoria de mais de 100%, com tempos de 6.5min e 10.5min.

Curiosamente, outro método que obtém valores até superiores passa por fazer o "undervoltage" do CPU. Uma vez que o consumo está directamente relacionado com a voltagem de funcionamento, reduzindo-se a voltagem (neste caso em 150mV) reduz-se também o consumo e consequente calor que é gerado. Neste caso, não será sequer necessário abrir "as tripas" do Nexus 4... mas em contrapartida poderão ter também alguma instabilidade que poderá variar de equipamento para equipamento... pois alguns CPUs poderão funcionar bem com a voltagem reduzida e outros nem por isso.


Reduzir a voltagem num Nexus 4 obriga a fazer root e instalar uma ROM alternativa, mas em contrapartida vem acompanhada de um efeito secundário que irão apreciar certamente... com menor consumo, a autonomia melhora substancialmente.


Num teste de autonomia, um Nexus 4 normal aguentar-se-ia por 5h24m... depois do undervolt a autonomia passa para mais de 7h!

... Os fabricantes bem que poderia disponibilizar este tipo de controlo sobre as frequências de funcionamento e as voltagens de forma mais fácil (nos firmwares de origem - mesmo que estivessem escondidos ao estilo do "developers tools").

12 comentários:

  1. Eu estava a considerar comprar um agora depois dos exames, principalmente pelo factor relação qualidade/preço, e agora isto deixou-me na duvida. Este problema diminui muito a performance do nexus 4 ou é quase imperceptível em termos de uso diário?

    ResponderEliminar
    Respostas
    1. Vai depender bastante do uso. Em condições normais, raramente o CPU estará a 100% durante muito tempo - a eventual excepção poderão ser alguns jogos - de qualquer maneira, o throttling é algo que acontece em todos os smartphones... sendo que a questão é se acontece ao fim de 3 ou 4 minutos, ou ao fim de 10 ou 15. É coisa que se pode sentir bem "na pele"... pois sente-se bem quando a temperatura esquenta. :)

      Não é por isto que o Nexus 4 deixa de ser um dos melhores equipamentos no mercado, e imbatível em relação preço/qualidade,

      Eliminar
    2. Só é pena o preço com que levamos cá em Portugal. Mesmo assim é capaz de valer o que custa mas doí um bocado saber que se a google vende-se cá o aparelho era muito mais barato como é noutros países.

      Eliminar
    3. Ja ouvi falar de pessoas que contactam empresas especializadas em comprar o nexus 4 na google store de inglaterra e enviar para outros paises. Pelo que ouvi ainda acaba por ficar muito mais barato que o preço de cá

      Eliminar
    4. Ja ouvi falar de pessoas que contactam empresas especializadas em comprar o nexus 4 na google store de inglaterra e enviar para outros paises. Pelo que ouvi ainda acaba por ficar muito mais barato que o preço de cá

      Eliminar
  2. "ponto de se poder daneficar...."

    danificar

    ResponderEliminar
  3. Agora imaginem o processador S4 Samsung Octacore com capa de plástico, a durabilidade desse aparelho não deve ser muita principalmente para as memorias deste....isto é dinheiro deitado ao lixo...o que adianta ter muito processamento se depois sofre com problemas de dissipação do calor., agora imaginem estes aparelhos em climas mais quentes,ai está a alternativa a uma torradeira...ai sim vale apenas ou seja leva 2 em 1...

    ResponderEliminar
    Respostas
    1. Lembrei agora de uma solução que já anda no mercado, telemóveis à prova de água. Próximo slogan é: Estás a ver porn em directo e o tele está a arder? Não faz mal, mete-o debaixo de água! :D

      Eliminar
  4. Eu chamo a isto de fabrico às 4 pancadas! Estão com tanta pressa de lançar novos equipamentos que depois dá nisto. Considero estás falhas do pior que pode haver e acredito que para qualquer engenheiro da área seja da mesma opinião.

    ResponderEliminar
  5. Olá amigo possuo um nexus 4 e realmente ele aquece demais! Mas o principal problema do meu é em relação ao carregamento, quando coloco ele para carregar e fico mexendo, ele começa a apresentar uns problemas, principalmente quando tento deslizar a barra de notificações com os dois dedos( atalho rápido para ativação do wifi, bluetooth etc), ele começa a travar e abrir aplicativos aleatoriamente. Alguém faz ideia do que poderia ser isso?

    ResponderEliminar
  6. Façam o Root e usem o Battery Doc e habilitam a opção de gerenciamento de GPU ela desliga 3 núcleos quando o celular esta inativo, ajuda bastante no consumo.

    ResponderEliminar