Wattson ابزاری نرم‌افزاری است که تجزیه‌وتحلیل مبتنی بر ردیابی از توان و انرژی سخت‌افزار بلوک (مثل CPU و GPU) و تخمین‌های انرژی برای برنامه‌های درحال اجرا در دستگاه‌های Android پشتیبانی‌شده ارائه می‌دهد. Wattson به‌گونه‌ای طراحی شده است که آزمایش توان را به‌اندازه آزمایش عملکرد ساده، مقیاس‌پذیر، و تکرارپذیر کند و بر چالش‌های سخت‌افزاری قابل‌توجهی که به‌طور سنتی با اندازه‌گیری توان مرتبط هستند غلبه کند.
چالش‌های آزمایش توان
تجزیه‌وتحلیل عملکرد را می‌توان با دستگاه توسعه استاندارد انجام داد، اما هنگام آزمایش توان، چالش‌های قابل‌توجهی وجود دارد:
- سخت‌افزار پیچیده: آزمایش مصرف برق به سخت‌افزار اندازه‌گیری گران‌قیمت و سفارشی‌سازی‌شده نیاز دارد که مستعد خطاهای راه‌اندازی و واسنجی است.
- مقیاس‌پذیری محدود: هزینه و سربار نگهداری این سخت‌افزار مقیاس‌بندی آن را در آزمایشگاه آزمایشی دشوار می‌کند.
- بازتولیدپذیری ضعیف: مصرف برق به تفاوت‌های تولید، دمای محیط، و کالیبراسیون سخت‌افزار حساس است و به همین دلیل بازتولید نتایج به‌طور یکنواخت دشوار است.
- ارجاع کلی: حتی با بهترین سخت‌افزار، ارجاع مصرف برق اغلب به کل دستگاه یا در بهترین حالت به یک ریل برق خاص محدود می‌شود، که این امر تعیین دقیق رشته‌های نرم‌افزاری مسئول مصرف انرژی را دشوار می‌کند.
واتسون: تحلیل توان با نرم‌افزار
Wattson با انتقال تجزیه‌وتحلیل از سخت‌افزار به نرم‌افزار، این چالش‌های تجزیه‌وتحلیل توان را حل می‌کند. Wattson بر پایه Perfetto، ابزار ردیابی سراسری سیستم Android، ساخته شده است تا فعالیت بلوک سخت‌افزاری را تجزیه‌وتحلیل کند و برآوردهای توان با وفاداری بالا را بدون هیچ‌گونه تجهیزات اندازه‌گیری خارجی ارائه دهد.
نحوه عملکرد Wattson
Wattson از نقطه‌های ردیابی هسته موجود که توسط
Perfetto ضبط شده است، به‌ویژه cpufreq، cpuidle،
و رویدادهای زمان‌بندی رشته استفاده می‌کند. با پردازش این داده‌های ردیابی، Wattson تخمین‌های دقیق و سری زمانی مصرف برق را برای هریک از واحدهای سخت‌افزاری تولید می‌کند.
مزایای کلیدی این رویکرد عبارت‌اند از:
- هزینه راه‌اندازی صفر: Wattson به سخت‌افزار یا هزینه اضافی نیاز ندارد. اگر بتوانید رد Perfetto را ضبط کنید، می‌توانید از Wattson استفاده کنید.
- اسناد سطح رشته: توسعه‌دهندگان می‌توانند تخمین‌های دقیق مصرف انرژی را برای رشته‌های جداگانه ببینند و بهینه‌سازی هدفمند را فعال کنند.
- وضوح و وفاداری بالا: برآوردهای Wattson با اندازه‌گیری‌های سخت‌افزاری واقعیت زمینی همبستگی بسیار خوبی دارد، که آن را برای آزمایش A/B و تحلیل مقایسه‌ای قابل‌اعتماد می‌کند.
- مقیاس‌پذیری: Wattson را می‌توان در خطوط لوله آزمایش خودکارسازی‌شده و یکپارچه‌سازی مداوم (CI) ادغام کرد تا افت‌های توان را زود تشخیص دهد.
دستگاه‌های پشتیبانی‌شده
سیستم‌های روی تراشه پشتیبانی‌شده شامل موارد زیر است:
| سازنده | سیستم روی تراشه|SoC | ro.soc.model | دستگاه‌های نمونه |
|---|---|---|---|
| Tensor G1 | Tensor | Pixel 6، 6 Pro، و 6a | |
| Tensor G4 | Tensor G4 | Pixel 9، 9 Pro، 9 Pro XL، 9 Pro Fold، و 9a | |
| G5 | Tensor G5 | Pixel 10، 10 Pro، 10 Pro XL، و 10 Pro Fold | |
| Qualcomm | SW5100 | موناکو | Pixel Watch 2، 3، و 4 |
| SXR2230P | SXR2230P | Galaxy XR | |
| SM8750 | SM8750 | Samsung S25 | |
| MediaTek | MT6897 | MT6897 | Transsion Infinix Note 50 Pro+ 5G |
برای درخواست پشتیبانی از دستگاه‌های دیگر، با wattson-external@google.com تماس بگیرید.
حالا چه می‌شود؟
- برای تجزیه‌وتحلیل مصرف برق برنامه‌تان، به جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل ردگیری‌ها مراجعه کنید.
- برای سؤالات یا بازخورد، با تیم توسعه در wattson-external@google.com تماس بگیرید.