雙顯卡Linux筆電很耗電？用EnvyControl切換Nvidia獨顯，還可以省電
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EnvyControl是方便Linux筆電用戶切換內顯(integrated GPU)、獨顯(discrete GPU)的小工具。
它除了能夠讓桌面程式全部以獨顯來渲染之外，也可以將獨顯完全關閉以節省電量。適合Intel＋Nvidia或AMD＋Nvidia筆電的用戶使用。
EnvyControl做的事情跟 Optimus Manager一樣，都是方便使用者在內顯、混合、獨顯模式中切換。差別在於Optimus Manager只有Arch Linux有，而EnvyControl其他Linux發行版也能用。
1. 背景 #
MSI Modern 15 A10，配備Intel i5-10210u (UHD620) ＋ Nvidia MX350獨顯。這台筆電已經用了3年，電池健康度下降到69%，但是根據筆電續航為官方宣稱的減半定律，至少應還有3小時的續航力吧，可顯然不是這樣。最近distro hopping回到了openSUSE Tumbleweed，發現續航力大約只剩2小時，這是為什麼？筆電上課做筆記，僅單純打打字、用於寫筆記的用途。之前用過最不耗電的發行版一是Gentoo，二是Ubuntu，用三小時還能有40%；換成Arch和openSUSE後就逃不過耗電的命運，撐不到二個半小時就只剩10%。
openSUSE Tumbleweed，Linux核心版本6.2.4，桌面環境KDE 5.27.2 (X11通訊協定)。
桌面環境和瀏覽器不應該是問題來源。對，我當然可以用i3wm＋Surf 上網，但我境界沒那麼高。因此使用瀏覽器這種必要的耗電東西，我是可以忍的。
研究耗電的問題後得到些啟發，非原裝Linux的筆電要省電雖不可能像Windows一樣有先天驅動優化，可還是有好用的工具能使用，最著名的就是"TLP"，安裝後可有效省電，又不會讓電腦卡的要死。然而GNOME和KDE主流桌面環境都已內建Power Profile Daemon來調節耗電量，大部份發行版還會將TLP與PPD列為衝突套件。再根據Reddit的討論認為二者無明顯差距，我便沒有再刻意安裝TLP。
問題是筆電還是很耗電啊？所以我將腦袋動到了Nvidia獨顯上。測試發現Nvidia專有驅動比開源驅動nouveau還耗電。即使獨顯沒有進行任何算繪，晾在那邊還是會耗電，可我需要專有驅動算繪啊。
那麼在我只是單純打打字的時候，應該直接將耗電獨顯關閉。在這麼一搞後，筆電的續航力從2小時回復到3小時以上。
2. 安裝EnvyControl #
請先確保電腦已安裝專有Nvidia驅動，並用
lscpi | grep NVIDIA和nvidia-smi指令檢查，應會看到系統目前已載入Nvidia驅動。
EnvyControl可以用Pip安裝：
git clone https://github.com/bayasdev/envycontrol.git
cd envycontrol
sudo pip install .
- KDE桌面可以裝 Optimus GPU Switcher的圖形小工具；GNOME則是安裝 GPU profile selector 方便切換GPU。
EnvyControl提供三種模式選擇：
- Integrated：只使用內顯，完全關閉獨顯，筆電HDMI輸出孔失效。
- Hybrid：預設使用內顯，僅在需要的時候用 Nvidia PRIME獨顯渲染。較新的Nvidia顯示卡還支援RTD3自動省按需電。此模式下HDMI輸出孔雖能運作但會導致效率低下。
- Nvidia：全部使用獨顯算繪，增加耗電量。建議需要HDMI輸出孔外接螢幕工作的時候使用此模式。
正常情況下，上課寫筆記用不到獨顯。此外，RTD3的按需省電模式只有在GTX1650 (Turing架構)後面的顯示卡才有。那麼就只能使用Integrated模式了。
使用指令啟用Integrated模式，重開機
sudo envycontrol -s integrated
重開機後，執行lscpi | grep NVIDIA和nvidia-smi指令會看到Nvidia獨顯從PCI列表消失了。
欲重新啟用Nvidia獨顯，執行以下指令重開機。
sudo envycontrol --reset
3. 測試對比 #
測試有開獨顯 vs 關掉獨顯的對比。開機後使用圖中這些應用程式一小時，再對比耗電量。
開著獨顯，使用1小時，電量下降至65%。
關掉獨顯，使用1小時，電量下降至73%。
對比可以發現儘管差距不大，耗電量還是有差的，包含KDE預估的電池可用時間。儘管KDE預估的電池可用時間會依照目前CPU耗電量而浮動(例如有時會突增至20W又降下來)，但是關掉獨顯的電量預估時間就是比開著獨顯多出一小時。
上圖也可以看到Power Profile Daemon其實還有「省電」模式的電源設定檔可選，這樣續航力搞不好就半天了。但是你知道的，選這個強行降頻就是卡爆，所以我大部分只使用「平衡」模式。