TI-Planet

by **critor** » 19 Aug 2021, 20:05

Combien Consomme ma Calculatrice 2021

Épisode 3 - Lexibook GC3000FR + Esquisse GCEXFR

Nous sommes en plein QCC 2021 Universel, événement au cours duquel nous te publions et alimentons la base de données intégrale de nos classements de rentrée QCC organisés depuis la rentrée 2015.

Voici la suite de l'événement dans l'événement, le CCC 2021, pour Combien Consomme ma Calculatrice.

Nous nous intéressons pour le moment à la consommation des seuls modèles à piles AAA.

Mais pourquoi donc cette série ? Le mardi 31 mars 2015, suite à une annonce sur leboncoin, nous avions réussi à te récupérer une Casio Graph 75+E, avant même l'annonce officielle de ce nouveau modèle. Les nouveautés comportaient un mode examen dont le bon fonctionnement était indiqué par le clignotement d'une diode examen. L'emballage annonçait une conformité à une nouvelle réglementation des examens à compter de 2018, alors non encore publiée. Le Bulletin Officiel avec les derniers textes officiels paraissant chaque jeudi matin il nous fallait faire vite. Nous t'avions donc testé la Graph 75+E tout notre mercredi après-midi, et finalisé la publication pour 2 heures du matin. Et nous avions bien fait, quelques heures plus tard la première circulaire relative au mode examen allait effectivement être publiée.

Une mention dans le guide de prise en main nous avait toutefois grandement surpris :

Casio wrote:
La mise en place d'un jeu de piles neuves est recommandée avant d'utiliser le Mode Examen.
La LED clignote lorsque la calculatrice est en mode Examen, de sorte que davantage d'énergie est utilisée. Veillez à quitter le mode Examen dès que possible une fois la session d'examen terminée.

Une pauvre petite diode allumée par intermittence, est-ce vraiment censé augmenter aussi significativement la consommation de la calculatrice ? Nous traiterons donc ici entre autres de la surconsommation induite par l'activation du mode examen.

Nous nous sommes déjà occupés des Casio Graph monochromes et TI-Nspire monochromes.

Pour cet épisode, intéressons-nous aux Lexibook GC3000FR et Esquisse GCEXFR.

Niveau protocole, nous effectuons les mesures à l'aide d'une TI-Nspire CX II. Nous mesurons l'intensité, et utilisons pour cela un capteur d'intensité Vernier. Muni d'une prise BT-A (le standard historique de téléphonie analogique chez British Telecom), il nous faut une interface pour le connecter à notre calculatrice, comme par exemple le Vernier EasyLink.

Problème suivant, un ampèremètre cela se branche en série. Comment faire donc pour couper le circuit de chaque calculatrice testée afin d'y intercaler le capteur d'intensité, tout en permettant à cette dernière de continuer à fonctionner ?

Nous utilisons pour cela un éliminateur de piles AAA modifié à cette fin. Une fausse pile AAA permet d'ouvrir le circuit, et il suffit alors de connecter en série à ses bornes un réceptacle pour la 4^ème pile AAA alors manquante, ainsi que le capteur d'intensité.

Le gros avantage est donc qu'il n'y a aucune soudure ou modification à effectuer sur les calculatrices testées.

Et voilà donc à quoi ressemble le montage final.

Nous configurons la TI-Nspire CX II pour effectuer :

50 mesures par seconde
pendant une durée de 29 secondes (car plusieurs modèles passent en mode économie d'énergie après 30 secondes d'inutilisation)

Nous retiendrons la valeur moyenne.

Rappelons que les Lexibook GC3000FR et Esquisse GCEXFR ne permettent pas de régler le contraste de l'écran.

Elles ne disposent pas non plus de l'opérateur de sommation pour déclencher un gros calcul. Nous nous contenterons donc ici de seulement 2 conditions de tests :

Calculatrice éteinte (hors mode examen + en mode examen)
Calculatrice allumée mais inoccupée (hors mode examen + en mode examen)

Éteintes, les Lexibook GC3000FR et Esquisse GCEXFR consomment 0,092 mA.

Rien d'extraordinaire jusque là. Activons le mode examen, ce qui fait clignoter la diode examen toutes les 2,5 secondes. Et la nouvelle mesure est alors absolument terrifiante...

Le mode examen génère en effet ici une surconsommation absolument phénoménale, rien que donc pour le clignotement de la diode examen ci-contre :

calculatrice éteinte, nous passons de seulement 0,092 mA hors mode examen, à 2,324 mA de moyenne en mode examen, c'est horrible
et même calculatrice allumée mais inoccupée, nous passons de 0,266 mA hors mode examen, à 2,372 mA en mode examen, c'est monstrueux !

Lexibook / Esquisse	hors mode examen	en mode examen
éteinte	0,092 mA	2,324 mA (+2518,03%)
inoccupée	0,266 mA	2,372 mA (+789,99%)

Une pauvre diode serait-elle plus puissante que tout le reste des éléments des Lexibook GC3000FR et Esquisse GCEXFR ?

Ou alors Lexibook, qui prétend avoir réussi l'exploit de concevoir en Europe ce produit chinois de chez Truly, aurait-il commis la bêtise de choisir une diode trop lumineuse ?

Ou plus sérieusement, les éléments du circuit de la diode examen auraient-ils été ici particulièrement mal choisis ou agencés ? Aucun autre modèle testé jusqu'à présent n'atteint une telle surconsommation rien qu'en allumant la diode examen, ni en valeur ni en proportion...

by **critor** » 19 Aug 2021, 16:02

Combien Consomme ma Calculatrice 2021

Épisode 2 - TI-Nspire monochrome

Nous sommes en plein QCC 2021 Universel, événement au cours duquel nous te publions et alimentons la base de données intégrale de nos classements de rentrée QCC organisés depuis la rentrée 2015.

Repassons aujourd'hui sur l'événement dans l'événement, le CCC 2021, pour Combien Consomme ma Calculatrice.

Nous nous intéressons pour le moment à la consommation des seuls modèles à piles AAA, n'ayant pour le moment ni matériel ni protocole pour mesurer la consommation des modèles à batterie.

Mais pourquoi donc cette série ? Le mardi 31 mars 2015, suite à une annonce sur leboncoin, nous avions réussi à te récupérer une Casio Graph 75+E, avant même l'annonce officielle de ce nouveau modèle. Les nouveautés comportaient un mode examen dont le bon fonctionnement était indiqué par le clignotement d'une diode examen. L'emballage annonçait une conformité à une nouvelle réglementation des examens à compter de 2018, alors non encore publiée. Le Bulletin Officiel avec les derniers textes officiels paraissant chaque jeudi matin il nous fallait faire vite. Nous t'avions donc testé la Graph 75+E tout notre mercredi après-midi, et finalisé la publication pour 2 heures du matin. Et nous avions bien fait, quelques heures plus tard la première circulaire relative au mode examen allait effectivement être publiée.

Une mention dans le guide de prise en main nous avait toutefois grandement surpris :

Casio wrote:
La mise en place d'un jeu de piles neuves est recommandée avant d'utiliser le Mode Examen.
La LED clignote lorsque la calculatrice est en mode Examen, de sorte que davantage d'énergie est utilisée. Veillez à quitter le mode Examen dès que possible une fois la session d'examen terminée.

Une pauvre petite diode allumée par intermittence, est-ce vraiment censé augmenter aussi significativement la consommation de la calculatrice ? Nous traiterons donc ici entre autres de la surconsommation induite par l'activation du mode examen.

Dans le premier épisode de cette série, nous nous étions occupées des Casio Graph monochromes.

Pour l'épisode d'aujourd'hui, intéressons-nous aux calculatrices TI-Nspire monochromes.

Ah les TI-Nspire monochromes. Ces modèles sont réputés pour avoir une consommation de piles absolument phénoménale, comme illustré ci-contre par Levak. Précisons qu'il s'agit à chaque fois de la consommation d'une seule calculatrice.

Une consommation absolument catastrophique, digne de certaines consoles de jeux portables tristement connues pour cela (Atari Lynx ou encore Sega Game Gear).

Cette réputation est-elle injuste ou bien méritée ? Et dans ce dernier cas qu'est-ce qui consomme autant ?

Plus de 10 ans après ces photos, nous allons enfin te vérifier tout cela aujourd'hui.

Niveau protocole, nous allons effectuer les mesures à l'aide d'une TI-Nspire CX II. Nous allons mesurer l'intensité, et utiliserons pour cela un capteur d'intensité Vernier. Muni d'une prise BT-A (le standard historique de téléphonie analogique chez British Telecom), il nous faut une interface pour le connecter à notre calculatrice, comme par exemple le Vernier EasyLink.

Problème suivant, un ampèremètre cela se branche en série. Comment faire donc pour couper le circuit de chaque calculatrice testée afin d'y intercaler le capteur d'intensité, tout en permettant à cette dernière de continuer à fonctionner ?

Nous allons utiliser un éliminateur de piles AAA modifié à cette fin. Une fausse pile AAA permet d'ouvrir le circuit, et il suffit alors de connecter en série à ses bornes un réceptacle pour la 4^ème pile AAA alors manquante, ainsi que le capteur d'intensité.

Le gros avantage est donc qu'il n'y a aucune soudure ou modification à effectuer sur les calculatrices testées.

Et voilà donc à quoi ressemble le montage final.

Nous configurons la TI-Nspire CX II pour effectuer :

50 mesures par seconde
pendant une durée de 29 secondes (car plusieurs modèles passent en mode économie d'énergie après 30 secondes d'inutilisation)

Nous retiendrons la valeur moyenne.

Par soucis d'égalité, nous n'utiliserons que des piles neuves avec au minimum 1,6 Volts de tension à vide entre leurs bornes, tension revérifiée à chaque changement de modèle testé.

La TI-Nspire utilise un écran monochrome, les mesures seront effectuées avec le contraste par défaut de l'écran.

Nous allons de plus effectuer les mesures dans des conditions différentes :

Calculatrice éteinte (hors mode examen + en mode examen)
Calculatrice allumée mais inoccupée (hors mode examen + en mode examen)
Calculatrice en train d'effectuer un calcul suffisamment long (hors mode examen + en mode examen)
Nous choisissons en mode degrés :
$mathjax$\sum{\sqrt[3]{e^{sin\left(Arctan\left(x\right)\right)}}}$mathjax$

Les mesures sont toutes effectuées sans aucun overclocking.

Même hors mode examen, on peut déjà remarquer que la TI-Nspire ne se met pas complètement en veille une fois éteinte. Nous mesurons sur 29 secondes une consommation moyenne phénoménale de pas moins de 0,434 mA. Donc déjà, même éteinte, ta TI-Nspire monochrome vide les piles à grande vitesse. Tu ne rêves pas, lorsque ta TI-Nspire est éteinte, elle consomme déjà bien plus que les modèles de l'épisode précédent.

Cela vient sans doute du fait que la RAM de 32 Mio doit continuer à être alimentée, sans quoi son contenu sera perdu et la calculatrice devra redémarrer (ce qui est autant que possible à éviter, puisque cela nécessite une bonne 30aine de secondes). Ici aucune possibilité de sauvegarder le contenu RAM en ROM Flash à l'extinction, puisque cette dernière ne fait également que 32 Mio de capacité.

Une fois passée en mode examen, la consommation de la machine éteinte trouve en prime le moyen de passer à 0,715 mA.

C'est dû comme tu peux l'observer sur le diagramme ci-contre aux brefs allumages de la diode examen, avec un double flash très exactement toutes les 2 secondes. Une surconsommation significative par rapport au fonctionnement hors mode examen.

Si tu oses maintenant allumer ta TI-Nspire monochrome, sans rien faire sa consommation bondit déjà à 6,556 mA, et même 7,147 mA en mode examen.

Si en prime tu as le culot de lui demander un calcul, la consommation monte à 19,931 mA, et même 20,133 mA si c'est de plus en mode examen.

TI-Nspire	hors mode examen	en mode examen
éteinte	0,434 mA	0,715 mA (+64,67%)
inoccupée	6,556 mA	6,725 mA (+2,59%)
calcul	19,931 mA	20,133 mA (+1,04%)

La consommation en calcul de la TI-Nspire monochrome n'est pas extraordinaire par rapport aux modèles de l'épisode précédent. Par contre, ce qui est ici effrayant, c'est la consommation absolument catastrophique lorsque la machine ne fait rien. Et comme c'est le cas la plupart du temps, Levak avait bien raison...

Se rendant compte du problème, Texas Instruments a fait quelques efforts au fur et à mesure des mises à jour :

Déjà la calculatrice s'éteint par défaut après 3 minutes d'inutilisation, réglable également à 1 minute.
Mais comme nous avons vu plus haut, c'est très loin d'être une veille complète et la consommation continue à être non négligeable dans ce mode.
Et surtout, Texas Instruments a implémenté un mode hibernation qui se déclenchera après 3 jours d'inutilisation. Ici tous les composants de la calculatrice s'éteignent complètement, et cette dernière devra donc se réamorcer au prochain allumage, ce qui nécessitera une 30aine de secondes. Le délai peut être réduit, mais pas à moins de 1 jour.
Donc à moins d'enlever les piles toi-même, à chaque fois que tu cesses d'utiliser ta calculatrice tu perds quand même au moins 1 jour de consommation continue à 0,434 mA, ce qui n'est pas rien.

by **critor** » 19 Aug 2021, 14:09

Quelle Calculatrice Choisir 2021 édition Universelle

Épisode 7 - Performances générales

Pour fêter les 10 ans de TI-Planet en cette rentrée 2021, nous te publions la base de données intégrale de nos classements de rentrée QCC organisés depuis la rentrée 2015.

Nous en profitons de plus pour te réaliser le travail titanesque d'étendre les tests aux modèles plus anciens :

toutes les calculatrices graphiques Texas Instruments (depuis la première TI-81 de 1990)
toutes les calculatrices graphiques Casio à technologie Flash (depuis 2003)

Ce qui donne pas moins de 136 modèles différents de calculatrices testés sous toutes leurs coutures, 10 ans de tests et découvertes à portée de clic !

Aujourd'hui, commençons à parler performances.

Nous effectuerons jusqu'à 2 tests, lorsque possible, et chronométrerons leur durée :

un test avec un gros calcul
un test avec un programme

Le test avec le programme ne concernera pour le moment que les langages constructeur/historiques, pas le Python. En effet sur nombre de modèles l'application en question ne bénéficie pas d'une intégration à l'environnement de la calculatrice, mais tourne à part dans son coin, souvent sans pouvoir échanger/partager de données. Elle n'est donc pas représentative des performances générales du logiciel de la calculatrice.

Pour les modèles disposant d'un moteur de calcul exact, littéral ou même formel (CAS), les deux tests seront effectués en mode de calcul décimal.

Certains modèles comme les Lexibook GC3000FR et Esquisse GCEXFR sont tellement limités en capacités qu'ils ne remplissent même pas les conditions pour passer un seul de ces deux tests.

Commençons par le test de performances via un calcul. Pour les modèles disposant de l'opérateur de sommation, nous retenons le calcul développé par pier4r sur HP Museum, en mode degrés :

$mathjax$\sum\limits_{x=1}^{1000}{\sqrt[3]{e^{sin\left(Arctan\left(x\right)\right)}}}$mathjax$

Pour les modèles plus puissants terminant le calcul parfois avant même que l'on ait le temps de relâcher la dernière touche, la borne supérieure de la somme sera augmentée, et le temps mesuré corrigé en conséquence par proportionnalité.

Pour la fx-92+ Spéciale Collège qui ne dispose pas de l'opérateur de sommation, nous testerons à la place le modèle haut de gamme allemand fx-991DE X utilisant exactement le même matériel.

Voici dès maintenant le classement des modèles selon leurs performances sur ce calcul :

sans
overclock avec
overclock

0,130s : HP Prime G2 (32 bits : Cortex-A7/ARMv7 @528MHz)
0,448s : HP Prime G1 (32 bits : ARM9/ARMv5 @400MHz)
0,997s : TI-Nspire CX II (32 bits : ARM9/ARMv5 @396MHz)
1,481s : NumWorks N0110 (32 bits : Cortex-M7/ARMv7 @216MHz)
2,069s : NumWorks N0100 (32 bits : Cortex-M4/ARMv7 @100MHz)
2,119s : TI-Nspire (32 bits : ARM9/ARMv5 @120MHz)
2,256s : TI-Nspire CX (révisions W+) (32 bits : ARM9/ARMv5 @156MHz)
2,604s : TI-Nspire CX (révisions ≤V) (32 bits : ARM9/ARMv5 @132MHz)
6,330s : Casio fx-CP400 (32 bits : SH4 @117,96MHz)
8,550s : Casio Graph 90+E (32 bits : SH4 @117,96MHz)
13,15s : TI-84 Plus CE-T Python Edition / TI-84 Plus CE-T (révisions M+) (8 bits : eZ80 @48MHz)
13,59s : Casio Graph 25+E II (32 bits : SH4 @58,98MHz)
13,76s : TI-82 Advanced Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
14,11s : Casio Graph 35+E II (32 bits : SH4 @58,98MHz)
14,11s : TI-83 Premium CE Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
20,11s : Casio Graph 25+E (32 bits : SH4 @29,49MHz)
23,05s : Casio Graph 35/75+E (32 bits : SH4 @29,49MHz)
36,05s : TI-84 Plus CE-T (révisions ≤L) (8 bits : eZ80 @48MHz)
36,99s : TI-83 Premium CE (8 bits : eZ80 @48MHz)
52,79s : TI-84 Plus T (8 bits : z80 @15MHz)
56,25s : TI-82 Advanced (8 bits : z80 @15MHz)
108,6s : Casio fx-92+ Spéciale Collège (8 bits : nX-U8/100 @?MHz)

0,130s : HP Prime G2 (32 bits : Cortex-A7/ARMv7 @528MHz)
0,448s : HP Prime G1 (32 bits : ARM9/ARMv5 @400MHz)
0,609s : TI-Nspire CX II (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~396MHz~~ overclocké @480MHz NoverII)
1,481s : NumWorks N0110 (32 bits : Cortex-M7/ARMv7 @216MHz)
1,571s : TI-Nspire (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~@120MHz~~ overclocké @150MHz Nover)
1,857s : TI-Nspire CX (révisions ≤V) (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~@132MHz~~ overclocké @222MHz Nover)
1,992s : TI-Nspire CX (révisions W+) (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~@156MHz~~ overclocké @216MHz Nover)
2,069s : NumWorks N0100 (32 bits : Cortex-M4/ARMv7 @100MHz)
3,220s : Casio Graph 35/75+E (32 bits : SH4 ~~@29,49MHz~~ overclocké @267,78MHz Ftune2)
4,320s : Casio Graph 35+E II (32 bits : SH4 ~~@58,98MHz~~ overclocké @274,91MHz Ftune3)
5,240s : Casio Graph 90+E (32 bits : SH4 ~~@117,96MHz~~ overclocké @270,77MHz Ptune3)
6,330s : Casio fx-CP400 (32 bits : SH4 @117,96MHz)
13,15s : TI-84 Plus CE-T Python Edition / TI-84 Plus CE-T (révisions M+) (8 bits : eZ80 @48MHz)
13,59s : Casio Graph 25+E II (32 bits : SH4 @58,98MHz)
13,76s : TI-82 Advanced Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
14,11s : TI-83 Premium CE Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
20,11s : Casio Graph 25+E (32 bits : SH4 @29,49MHz)
26,75s : TI-84 Plus CE-T (révisions ≤L) (8 bits : eZ80 @48MHz accéléré AWSC)
31,97s : TI-83 Premium CE (8 bits : eZ80 @48MHz accéléré AWSC)
52,79s : TI-84 Plus T (8 bits : z80 @15MHz)
56,25s : TI-82 Advanced (8 bits : z80 @15MHz)
108,6s : Casio fx-92+ Spéciale Collège (8 bits : nX-U8/100 @?MHz)

Maintenant sur les modèles programmables, nous allons programmer un algorithme de seuil sur une suite numérique, niveau Première, programme que nous te transcrivons ici en Python à des fins de lisibilité :

Code: Select all: def seuil(d): n = 0 u = 2. d = d**2 while (u-1)**2 >= d: u = 1 + 1/((1-u) * (n+1)) n = n + 1 return [n, u]

Nous appellerons seuil(0.008).

Mais comme dit plus haut, ce code sera donc transcrit ligne à ligne dans le langage de programmation historique de chaque constructeur, bien souvent du Basic.

Et voilà le classement des modèles selon leurs performances sur le programme de seuil :

sans
overclock avec
overclock

0,690s : HP Prime G2 (32 bits : Cortex-A7/ARMv7 @528MHz)
2,410s : HP Prime G1 (32 bits : ARM9/ARMv5 @400MHz)
8,930s : TI-Nspire CX II (32 bits : ARM9/ARMv5 @396MHz)
12,24s : TI-Nspire (32 bits : ARM9/ARMv5 @120MHz)
18,94s : TI-Nspire CX (révisions W+) (32 bits : ARM9/ARMv5 @156MHz)
20,92s : TI-Nspire CX (révisions ≤V) (32 bits : ARM9/ARMv5 @132MHz)
50,77s : Casio Graph 90+E (32 bits : SH4 @117,96MHz)
73,50s : Casio Graph 25+E II (32 bits : SH4 @58,98MHz)
81,03s : Casio Graph 35+E II (32 bits : SH4 @58,98MHz)
93,19s : TI-82 Advanced Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
94,26s : TI-84 Plus CE-T Python Edition / TI-84 Plus CE-T (révisions M+) (8 bits : eZ80 @48MHz)
98,64s : TI-83 Premium CE Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
101,1s : Casio Graph 35/75+E (32 bits : SH4 @29,49MHz)
119,6s : Casio Graph 25+E (32 bits : SH4 @29,49MHz)
194,4s : TI-84 Plus CE-T (révisions ≤L) (8 bits : eZ80 @48MHz)
196,8s : TI-83 Premium CE (8 bits : eZ80 @48MHz)
255,9s : TI-84 Plus T (8 bits : z80 @15MHz)
260,4s : TI-82 Advanced (8 bits : z80 @15MHz)
607.9s : Casio fx-CP400 (32 bits : SH4 @117,96MHz)
672,7s : Casio fx-92+ Spéciale Collège (8 bits : nX-U8/100 @?MHz)

0,690s : HP Prime G2 (32 bits : Cortex-A7/ARMv7 @528MHz)
2,410s : HP Prime G1 (32 bits : ARM9/ARMv5 @400MHz)
7,690s : TI-Nspire CX II (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~396MHz~~ overclocké @480MHz NoverII)
10,02s : TI-Nspire (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~@120MHz~~ overclocké @150MHz Nover)
18,64s : TI-Nspire CX (révisions W+) (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~@156MHz~~ overclocké @216MHz Nover)
19,56s : TI-Nspire CX (révisions ≤V) (32 bits : ARM9/ARMv5 ~~@132MHz~~ overclocké @222MHz Nover)
23,26s : Casio Graph 35/75+E (32 bits : SH4 ~~@29,49MHz~~ overclocké @267,78MHz Ftune2)
26,36s : Casio Graph 35+E II (32 bits : SH4 ~~@58,98MHz~~ overclocké @274,91MHz Ftune3)
38,33s : Casio Graph 90+E (32 bits : SH4 ~~@117,96MHz~~ overclocké @270,77MHz Ptune3)
73,50s : Casio Graph 25+E II (32 bits : SH4 @58,98MHz)
93,19s : TI-82 Advanced Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
94,26s : TI-84 Plus CE-T Python Edition / TI-84 Plus CE-T (révisions M+) (8 bits : eZ80 @48MHz)
98,64s : TI-83 Premium CE Edition Python (8 bits : eZ80 @48MHz)
119,6s : Casio Graph 25+E (32 bits : SH4 @29,49MHz)
169,5s : TI-84 Plus CE-T (révisions ≤L) (8 bits : eZ80 @48MHz accéléré AWSC)
171,3s : TI-83 Premium CE (8 bits : eZ80 @48MHz accéléré AWSC)
255,9s : TI-84 Plus T (8 bits : z80 @15MHz)
260,4s : TI-82 Advanced (8 bits : z80 @15MHz)
607.9s : Casio fx-CP400 (32 bits : SH4 @117,96MHz)
672,7s : Casio fx-92+ Spéciale Collège (8 bits : nX-U8/100 @?MHz)

Deux indices de performances représentant chacun de ces deux tests sont dès maintenant disponibles, également pour les modèles plus anciens que nous avions encore sous la main :

Accès QCC 2021 Universel

by **critor** » 17 Aug 2021, 20:15

Quelle Calculatrice Choisir 2021 édition Universelle

Épisode 6 - Python zone graphique utile

Pour fêter les 10 ans de TI-Planet en cette rentrée 2021, nous te publions la base de données intégrale de nos classements de rentrée QCC organisés depuis la rentrée 2015.

Nous en profitons de plus pour te réaliser le travail titanesque d'étendre les tests aux modèles plus anciens :

toutes les calculatrices graphiques Texas Instruments (depuis la première TI-81 de 1990)
toutes les calculatrices graphiques Casio à technologie Flash (depuis 2003)

Ce qui donne pas moins de 132 modèles différents de calculatrices testés sous toutes leurs coutures, 10 ans de tests et découvertes à portée de clic !

Dans un épisode précédent, nous t'avons révélé les dimensions de la zone graphique utile de chaque modèle, c'est-à-dire la zone dont l'utilisateur peut librement allumer les pixels :

par tracé de graphes
par exécution de programmes en langage constructeur/historique (très souvent un langage Basic)

Nous avions volontairement laissé de côté les scripts Python que nous allons donc traiter séparément aujourd'hui. En effet la zone graphique contrôlable par les scripts Python a bien souvent des dimensions différentes.

Comment donc faire maintenant pour tester la taille de la zone graphique, rien qu'en lisant / écrivant des pixels ? Et bien c'est très simple, tu ne vas pas être dépaysé(e).

Nous allons procéder comme avec une tortue (langage Scratch ou module Python turtle). Nous allons parcourir l'écran, en diagonale, en tentant de lire et modifier chaque pixel rencontré.

Pour savoir si un pixel est accessible en écriture, nous tenterons d'inverser sa couleur :

Code: Select all: def invert_color(c): try: ci = [0, 0, 0] for k in range(3): ci[k] = 255 - c[k] except: ci = ~(c&0xffffff) & 0xffffff return ci def is_pixel_writable(x, y, bad_pixel): if is_pixel_readable(x, y, bad_pixel): c0 = get_pixel(x, y) set_pixel(x, y, invert_color(c0)) c = get_pixel(x, y) return c != c0

Pour savoir si un pixel que l'on arrive à lire correspond bien à un pixel visible de l'écran, nous prendrons comme référence la mauvaise valeur de pixel retournée par une lecture clairement hors écran, coordonnées (-2, -2).
Dans le seul cas où l'on rencontre cette valeur qui peut très bien être justifiée, nous tenterons ici encore de l'inverser.

Code: Select all: def is_pixel_readable(x, y, bad_pixel): c = None try: c = get_pixel(x, y) except: pass if c != None: if c == bad_pixel: set_pixel(x, y, invert_color(c)) c = get_pixel(x, y) return c != bad_pixel

Voici donc les fonctions principales utilisant tout ça :

Code: Select all: def scr_test(x0, y0, dx0, dy0, test): bad_pixel = None try: bad_pixel = get_pixel(-2, -2) except: pass x, y, dx, dy = x0, y0, dx0, dy0 while not test(x, y, bad_pixel): x += dx y += dy if test(x, y - dy, bad_pixel): y = y0 elif test(x - dx, y, bad_pixel): x = x0 x0, y0 = x, y x += dx y += dy while(dx or dy): if not test(x - ((dx == 0) and dx0),y - ((dy == 0) and dy0), bad_pixel): if test(x - ((dx == 0) and dx0), y - ((dy == 0) and dy0) - dy0, bad_pixel): dy = 0 elif test(x - ((dx == 0) and dx0) - dx0, y - ((dy == 0) and dy0), bad_pixel): dx = 0 else: dx, dy = 0, 0 x += dx y += dy return x0, y0, (x - x0) // dx0, (y - y0) // dy0 def scr_size(): xrd0, yrd0, xrd, yrd = scr_test(0, 0, -1, -1, is_pixel_readable) xra0, yra0, xra, yra = scr_test(1, 1, 1, 1, is_pixel_readable) xr0, yr0 = xrd0 - xrd + 1, yrd0 - yrd + 1 xr, yr = xra + xrd, yra + yrd xw0, yw0, xw, yw = scr_test(xr0, yr0, 1, 1, is_pixel_writable) print("at (" + str(xr0) + "," + str(yr0) + "): " + str(xr) + "x" + str(yr) + " readable pixels") print("at (" + str(xw0) + "," + str(yw0) + "): " + str(xw) + "x" + str(yw) + " writable pixels") return xr0, yr0, xr, yr, xw0, yw0, xw, yw

Il suffit donc d'appeler scr_size(), et tu vas vite comprendre avec notre premier exemple.

Les TI-83 Premium CE Edition Python et TI-84 Plus CE-T Python Edition t'offrent donc un écran 320×240 pixels, et une zone utile pour graphes et programmes de 265×165 pixels (56,93%).

En Python, les fonctions relatives aux pixels sont ti_graphic.getPixel(x, y) et ti_graphic.setPixel(x, y, couleur).

Après donc parcours de l'écran en diagonale par notre tortue virtuelle, cette dernière nous reporte :

321×241= 77361 pixels pouvant être lus à partir des coordonnées (-1, -1)
321×210= 67410 pixels pouvant être écrits à partir des coordonnées (-1, 30)

Si le fonctionnement est simple, plusieurs bizarreries dans le résultat sont toutefois à traiter ici.

Déjà sur les deux zones différentes qui nous sont retournées :

la première signifie que l'on peut lire l'intégralité des pixels de l'écran
la deuxième ne retient donc plus que les pixels pouvant être modifiés, ici situés en-dessous de la barre d'état de 30 pixels de hauteur, et c'est celle-ci qui correspond à la zone graphique, la seule zone où la tortue a réussi à tracer son chemin comme tu vois ci-contre

Ensuite, selon notre tortue nous aurions donc un écran de 321×241 pixels, soit plus que les 320×240 pixels précédemment annoncés, avec :

une ligne de pixels d'ordonnée -1 pouvant être lus
une colonne de pixels d'abscisse -1 pouvant être lus, et également écrits à partir de l'ordonnée 30 marque le début de la zone graphique précédente

Or une tentative d'écriture donc sur cette dernière colonne ne donne visiblement rien à l'écran.

Soit il y a un bug dans notre code expliquant ce résultat différent de la réalité, et tu verras bien ci-dessous si la même anomalie est présente sur d'autres modèles ou pas avec exactement le même code.

Soit la chose vient de Texas Instruments. Nous aurions donc un écran de 320×240 pixels, mais avec en mémoire un buffer associé de 321×241 pixels. Ou bien c'est un bug, ou bien il y a une raison technique que nous ignorons à ce jour pour disposer en mémoire d'1 ligne et d'1 colonne supplémentaires de pixels sans aucune existence physique.

Pour notre classement, nous retiendrons donc ici une zone graphique correspondant à la réalité, c'est-à-dire de 320×210, soit 87,50% de la définition de l'écran, c'est déjà bien mieux qu'avec le langage historique !

La Casio Graph 90+E t'offre un écran de 396×224 pixels, avec une zone utile pour graphes et programmes de 379×187 pixels (79,90%).

En Python, les fonctions relatives aux pixels sont casioplot.get_pixel(x, y) et casioplot.set_pixel(x, y, couleur).

Mais voyons maintenant ce que cela donne dans l'application Python.

Et c'est fantastique, Casio ici aussi a fait un effort, ce sont pas moins de 384×192 pixels qui sont contrôlables en Python, soit 83,12% de l'écran !

Sur les modèles précédents Casio fx-CG10 et fx-CG20, pas de mise à jour avec Python.

Toutefois tu as également la possibilité d'installer l'application KhiCAS, une adaptation pour ta calculatrice du logiciel de mathématiques intégré Xcas par Bernard Parisse, enseignant-chercheur à l'Université de Grenoble.

L'environnement est également programmable avec une syntaxe proche du Python. Pas de fonctions pour contrôler individuellement les pixels ici, mais par contre nous y disposons d'une tortue dont on peut spécifier les déplacements en pixels. Tentons de tracer un rectangle le plus grand possible à l'aide du code suivant :

Code: Select all: def scrtest(w, h): efface leve_crayon tourne_gauche 180 avance w // 3 tourne_gauche 90 avance h // 2 baisse_crayon for k in range(2): tourne_gauche 90 avance w tourne_gauche 90 avance h

C'est l'appel scrtest(383, 191) qui nous permet de rentrer le plus grand rectangle possible dans l'écran. Comme les paramètres concernent ici des déplacements de la tortue cela correspond à une zone graphique de 384×192 (83,12%), soit exactement comme avec l'application Python officielle.

La Casio Graph 35+E II dispose d'un écran de 128×64 pixels, avec une zone utile pour graphes et programmes de 127×63 pixels (97,67%).

En Python, les fonctions relatives aux pixels sont ici encore casioplot.get_pixel(x, y) et casioplot.set_pixel(x, y, couleur).

Et en Python c'est donc superbe, nous contrôlons apparemment 128×64 pixels soit 100% de l'écran.

Les TI-Nspire CX II utilisent un écran 320×240 pixels, avec une zone utile pour graphes et programmes de 318×212 pixels (87,78%).

Le module Python de tracé par pixels est ti_draw. Il ne dispose pas de fonction permettant d'allumer un pixel isolé comme un set_pixel(). On pourrait certainement remplacer cela par un appel draw_rect(x, y, 0, 0) pour tracer un rectangle d'1 pixel de surface. Mais surtout, ti_draw ne dispose pas de fonction get_pixel().

En fait, get_pixel() et set_pixel() sont offertes dans le cadre d'une autre module ti_image, permettant de travailler sur un calque avant de l'afficher. Mais comme il faut définir les dimensions du calque en question, un test basé là-dessus ne serait pas pertinent.

Toutefois, ti_draw fournit une fonction get_screen_dim() nous permettant de récupérer les dimensions de la zone graphique utilisable, sans surprise ici les mêmes 318×212 pixels.

Sur les anciennes TI-Nspire CX, pas de mise à jour avec Python.

Toutefois, si ta calculatrice n'a pas été mise à jour avec la dernière version 4.5.5, tu peux installer Ndless et ensuite l'application KhiCAS.

KhiCAS intègre un interpréteur Python et surtout un mode examen compatible avec celui de Texas Instruments. Si tu actives le mode examen depuis les menus de KhiCAS, ce dernier restera disponible en mode examen !

Les fonctions get_pixel() et set_pixel() sont ici offertes via le module graphic. Ce module est également accessible via les alias casioplot et kandinsky, ce qui permet une compatibilité directe avec les scripts conçus pour Casio et NumWorks !

Notre script de test détecte ici 320×222 pixels pouvant à la fois être lus et écrits, soit 92,5%.

Sur les TI-Nspire CM et TI-Nspire monochromes, nous n'avons pas que 32 Mio de SDRAM au lieu de 64 Mio. Ce n'est pas suffisant pour lancer KhiCAS.

Tu peux ici installer Ndless puis ensuite l'application MicroPython.

On y contrôle alors 320×240 pixels soit 100% de l'écran !

Attention toutefois, l'activation du mode examen t'interdira l'usage de cette application.

La NumWorks t'apporte un écran de 320×240 pixels, dont comme nous avons vu 320×204 pixels pour les graphes (85%).

En Python, les fonctions qui nous intéressent ici sont kandinsky.get_pixel(x, y) et kandinsky.set_pixel(x, y, couleur).

Nous avons donc accès ici à une zone graphique de 320×222 pixels, soit 92,5% !

La HP Prime t'offre un écran de 320×240 pixels, intégralement utilisables par les graphes et programmes en langage constructeur (HPPPL).

Le module Python hpprime nous offre de quoi écrire un pixel : pixon(numero_calque, x, y, couleur).

Il ne fournit pas directement de quoi lire un pixel, mais par contre une fonction eval() permettant de faire appel au langage constructeur HPPPL où cette fonction existe. On peut alors se redéfinir une fonction get_pixel() en Python :

Code: Select all: def get_pixel(x, y): return int(eval("get_pixel(" + str(x) + "," + str(y) + ")"))

Sans surprise ici aussi, nous contrôlons les mêmes 320×240 pixels soit 100% de l'écran !

Les mesures sont toutes disponibles et facilement comparables sur le lien ci-dessous :

Accès QCC 2021 Universel

by **critor** » 17 Aug 2021, 13:20

Combien Consomme ma Calculatrice 2021

Épisode 1 - Casio Graph 25/35/75+E

Depuis quelques jours nous avons lancé le QCC 2021 Universel, au cours duquel nous te publions et alimentons la base de données intégrale de nos classements de rentrée QCC organisés depuis la rentrée 2015.

Voici aujourd'hui l'événement dans l'événement avec le lancement du CCC 2021, pour Combien Consomme ma Calculatrice.

Nous allons cette année nous intéresser à la consommation des seuls modèles à piles AAA, n'ayant pour le moment ni matériel ni protocole pour mesurer la consommation des modèles à batterie.

Mais pourquoi un tel sujet ? Le mardi 31 mars 2015, suite à une annonce sur leboncoin, nous avions réussi à te récupérer une Casio Graph 75+E, avant même l'annonce officielle de ce nouveau modèle. Les nouveautés comportaient un mode examen dont le bon fonctionnement était indiqué par le clignotement d'une diode examen. L'emballage annonçait une conformité à une nouvelle réglementation des examens à compter de 2018, alors non encore publiée. Le Bulletin Officiel avec les derniers textes officiels paraissant chaque jeudi matin il nous fallait faire vite. Nous t'avions donc testé la Graph 75+E tout notre mercredi après-midi, et finalisé la publication pour 2 heures du matin. Et nous avions bien fait, quelques heures plus tard la première circulaire relative au mode examen allait effectivement être publiée.

Une mention dans le guide de prise en main nous avait toutefois grandement surpris :

Casio wrote:
La mise en place d'un jeu de piles neuves est recommandée avant d'utiliser le Mode Examen.
La LED clignote lorsque la calculatrice est en mode Examen, de sorte que davantage d'énergie est utilisée. Veillez à quitter le mode Examen dès que possible une fois la session d'examen terminée.

Une pauvre petite diode allumée par intermittence, est-ce vraiment censé augmenter aussi significativement la consommation de la calculatrice ? Nous traiterons donc ici entre autres de la surconsommation induite par l'activation du mode examen.

Pour ce premier épisode, intéressons-nous aux calculatrices Casio monochromes, les Graph 25+E, Graph 25+E II, Graph 35+E, Graph 35+E II et Graph 75+E.

Commençons par te présenter le protocole.

Nous allons effectuer les mesures à l'aide d'une TI-Nspire CX II. Nous allons mesurer l'intensité, et utiliserons pour cela un capteur d'intensité Vernier. Muni d'une prise BT-A (le standard historique de téléphonie analogique chez British Telecom), il nous faut une interface pour le connecter à notre calculatrice, comme par exemple le Vernier EasyLink.

Problème suivant, un ampèremètre cela se branche en série. Comment faire donc pour couper le circuit de chaque calculatrice testée afin d'y intercaler le capteur d'intensité, tout en permettant à cette dernière de continuer à fonctionner ?

Nous allons utiliser un éliminateur de piles AAA modifié à cette fin. Une fausse pile AAA permet d'ouvrir le circuit, et il suffit alors de connecter en série à ses bornes un réceptacle pour la 4^ème pile AAA alors manquante, ainsi que le capteur d'intensité.

Le gros avantage est donc qu'il n'y a aucune soudure ou modification à effectuer sur les calculatrices testées.

Et voilà donc à quoi ressemble le montage final.

Nous configurons la TI-Nspire CX II pour effectuer :

50 mesures par seconde
pendant une durée de 29 secondes (car plusieurs modèles passent en mode économie d'énergie après 30 secondes d'inutilisation)

Nous retiendrons la valeur moyenne.

Par soucis d'égalité, nous n'utiliserons que des piles neuves avec au minimum 1,6 Volts de tension à vide entre leurs bornes.

Les modèles d'aujourd'hui sont tous à écran monochrome, les mesures seront effectuées avec le contraste par défaut de l'écran.

Nous allons de plus effectuer les mesures dans des conditions différentes :

Calculatrice éteinte (hors mode examen + en mode examen)
Calculatrice allumée mais inoccupée (hors mode examen + en mode examen)
Calculatrice en train d'effectuer un calcul suffisamment long (hors mode examen + en mode examen)
Nous choisissons en mode degrés :
$mathjax$\sum{\sqrt[3]{e^{sin\left(Arctan\left(x\right)\right)}}}$mathjax$

Hors mode examen, ta Graph 25+E se met complètement en veille une fois éteinte. Nous mesurons sur 29 secondes une consommation moyenne d'à peine 0,050 mA. Par contre une fois passée en mode examen, la consommation de la machine éteinte bondit à 0,284 mA.

C'est dû d'une part comme tu peux l'observer sur le diagramme ci-contre aux brefs allumages de la diode examen, très exactement toutes les 2 secondes chez Casio. Une surconsommation effectivement énorme par rapport au fonctionnement normal / habituel attendu. Après la surconsommation en question n'est pas intégralement due à la diode, puisque le processeur de la calculatrice doit lui aussi se réveiller pour l'allumer et l'éteindre.

On retrouve une surconsommation comparable en mode examen pour les mesures effectuées calculatrice allumée mais inoccupée, et calculatrice en train d'effectuer un calcul.

Tu peux d'ailleurs remarquer que ce qui consomme le plus ce n'est pas l'écran mais le processeur. En effet calculatrice allumée, la consommation bondit de 0,828 mA à 17,105 mA lorsqu'elle effectue un calcul.

Graph 25+E	hors mode examen	en mode examen
éteinte	0,050 mA	0,284 mA (+470,80%)
inoccupée	0,828 mA	1,112 mA (+34,25%)
calcul	17,105 mA	17,679 mA (+3,36%)

La Graph 35+E utilise la même carte mère que la Graph 25+E, avec juste quelques composants rajoutés relatifs au port USB absent de la précédente. Par contre elle intègre un plus grand écran, avec des cristaux liquides noirs au lieu de bleus.

Graph 35+E	hors mode examen	en mode examen
éteinte	0,058 mA	0,314 mA (+444,32%)
inoccupée	0,938 mA	1,100 mA (+17,28%)
calcul	17,876 mA	18,389 mA (+2,87%)

La Graph 25+E II est la nouvelle version de la Graph 25+E. Elle dispose du même processeur 32 bits SH4 mais cadencé à 58,98 MHz, contre 29,49 MHz pour la précédente.

Aussi relève-t-on ici des consommations plus élevées, particulièrement lorsque la machine effectue un gros calcul. Mais après cela veut dire aussi que le calcul prendra moins de temps, et nous ne pensons donc pas retenir les consommations en calcul pour un classement final.

Graph 25+E II	hors mode examen	en mode examen
éteinte	0,069 mA	0,455 mA (+561,22%)
inoccupée	0,811 mA	1,290 mA (+59,07%)
calcul	27,130 mA	27,252 mA (+0,45%)

La Graph 35+E II est la nouvelle version de la Graph 35+E, ou version avancée de la Graph 25+E II. Nous avons :

par rapport à l'ancienne Graph 35+E le même processeur 32 bits SH4 mais cadencé à 58,98 MHz au lieu de 29,49 MHz
par rapport à la Graph 25+E II la même carte mère mais avec des composants additionnels relatifs au port USB, et un plus grand écran avec des cristaux liquides noirs au lieu de bleus

Graph 35+E II	hors mode examen	en mode examen
éteinte	0,216 mA	0,485 mA (+124,84%)
inoccupée	0,955 mA	1,225 mA (+28,23%)
calcul	30,298 mA	30,824 mA (+1,74%)

Il est à noter ici que les modèles américain fx-9750GIII et international fx-9860GIII, bien qu'utilisant la même carte mère, sont dépourvus de diode examen et ne génèrent ainsi aucune surconsommation en mode examen. Nous avons testé sur notre fx-9750GIII, en mode examen il n'y a même strictement aucune surconsommation machine éteinte, indiquant donc que le processeur ne se réveille même pas toutes les 2 secondes. C'est-à-dire que si quelqu'un s'amusait à souder la diode manquante à l'emplacement vide sur la carte mère, cette dernière clignoterait peut-être calculatrice allumée, mais pas calculatrice éteinte.

La Graph 75+E est la version avancée de la Graph 35+E.

Par rapport à cette dernière, elle dispose d'un éclairage optionnel de l'écran activable via la combinaison

SHIFT

OPTN

. Au bout de 30 secondes d'inutilisation la calculatrice désactive l'éclairage de l'écran, et ce dernier doit alors être réactivé manuellement.

Vu ce comportement, nous ne tiendrons pas compte de l'éclairage pour un classement final, mais nous t'avons quand même réalisé les mesures le concernant :

Graph 75+E	hors mode examen	en mode examen
éteinte	0,089 mA	0,309 mA (+245,96%)
inoccupée (éclairée)	1,091 mA 8,058 mA (+638,57%)	1,288 mA (+18,03%) 8,285 mA (+2,82%) (+543,39%)
calcul (éclairée)	17,852 mA 24,742 mA (+38,59%)	18,401 mA (+3,13%) 25,274 mA (+2,15%) (+37,27%)

Conclusion ? Le mode examen à diode est un désastre écologique sans nom. Une surconsommation d'énergie phénoménale avec des 100aines de 1000iers de candidats l'activant en même temps, suivie d'un formidable gaspillage d'énergie pour les candidats qui ne le désactiveront pas en fin d'épreuve (parce que ayant autre chose en tête, parce que n'ayant pas le matériel nécessaire à la désactivation sous la main, ou parce que n'y arrivant pas).

Le clignotement de la diode continue en effet machine éteinte, ce qui sera en effet un véritable piège pour les candidats après épreuve : le clignotement va continuer au fond du sac/tiroir jusqu'à épuisement total des piles ou de la batterie.

Une diode ne consomme certes pas grand chose, mais contrairement à ce que l'on pouvait penser cette poursuite du clignotement même machine éteinte est extrêmement gourmande. En effet le processeur doit se réveiller à intervalles de temps réguliers pour gérer le clignotement de la diode (en gros commander son allumage puis son extinction), et le processeur est de très loin l'élément de la calculatrice le plus consommateur d'énergie, bien d'avantage que l'écran même si éclairé.

Maintenant que les épreuves d'examen régies par un cadre national ont hélas été réduites à leur plus simple expression, quel gouvernement/ministre aura le courage d'abroger l'exigence d'une diode examen ?

Après tout les institutions d'autres pays (Portugal, Pays-Bas, ...) s'en sortent très bien avec le mode examen des calculatrices sans exiger de diode qui clignote, ne prenant pas leurs surveillants pour des incapables.
Et comme nous avons vérifié sur les modèles concernant ces pays, l'extinction de la calculatrice permet alors au matériel de se mettre en sommeil complet même en mode examen, le processeur n'ayant plus à se réveiller pour gérer un clignotement. Une économie d'énergie formidable aussi bien pendant l'épreuve qu'après l'épreuve !