CCC 2021 épisode 8: NumWorks, TI-Nspire CX, HP Prime

[critor]

Combien Consomme ma Calculatrice 2021

Épisode 8 - NumWorks, TI-Nspire CX, HP Prime
index des épisodes

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.

Nous t'avons également lancé un événement dans l'événement, le CCC 2021, pour Combien Consomme ma Calculatrice.

Jusqu'à présent, nous utilisions un protocole dédié aux seuls modèles fonctionnant sur piles AAA.

Et bien surprise, nous traitons dès aujourd'hui des modèles fonctionnant sur batterie rechargeable avec un tout nouveau protocole !

Nous allons alimenter nos calculatrices en USB, et mesurerons ce qu'elles consomment a l'aide d'un testeur USB.

Ici il s'agit donc d'une mesure ponctuelle que nous relèverons une fois stabilisée sous 3 situations :

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

Ne pouvant effectuer de moyenne avec cet appareil, nous n'activerons pas le mode examen.

De plus, lorsque possible nous effectuerons les mesures sous différents réglages de la luminosité de l'écran :

• maximal
• minimal

En théorie, l'USB sert aussi bien à alimenter la calculatrice qu'à recharger sa batterie. Or nous souhaitons ici mesurer ce que fait consommer le fonctionnement de la calculatrice, et non la charge de la batterie.

Donc nous retirerons la batterie afin d'éliminer cette consommation parasite, voici ci-contre à quoi ressemble alors le protocole.

Aussi, lorsque la calculatrice est alimentée par un ordinateur ou tout autre hôte USB actif, il y a échange de données ce qui peut générer également des parasites. De plus dans ce contexte, les TI-Nspire CX II ralentissent même leur processeur, de 396 MHz à 288 MHz.

Ici encore pour éliminer toute consommation parasite faussant nos mesures et comparaisons, nous connecterons le tout à un simple adaptateur secteur et non à un ordinateur. Il n'y aura donc pas de communication USB.

Les TI-83 Premium CE et TI-84 Plus CE seront hélas exclues des tests et comparaisons cette année.

Ce protocole ne leur convient pas, elles s'éteignent dès que l'on retire la batterie, même avec une alimentation USB déjà présente.

Dans notre base de données QCC, les HP Prime sont scindées en 3 suite à des changements matériels d'importance, susceptibles d'influer sur la consommation :

• HP Prime G1 révision A
• HP Prime G1 révision C (mode USB hôte pour la gestion des périphériques USB)
• HP Prime G2 révision D (nouveau processeur passant de 400 MHz à 528 MHz)

Nous effectuons donc les mesures sur une calculatrice de chaque :

HP Prime G1-A	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	1.800 mA
inoccupée	72.400 mA	100.600 mA
calcul	111.000 mA	140.000 mA

HP Prime G1-C	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	1.800 mA
inoccupée	67.500 mA	95.100 mA
calcul	107.400 mA	135.500 mA

HP Prime G2	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	7.900 mA
inoccupée	118.800 mA	144.400 mA
calcul	124.300 mA	149.700 mA

En 10 ans de TI-Nspire CX nous avons ici aussi eu droit à plusieurs évolutions matérielles significatives. Notre base de données QCC scinde ces modèles en 4 :

• TI-Nspire CX révisions ≤N
• TI-Nspire CX révisions O-V (remplacement de la batterie à câble par une nouvelle batterie type Samsung)
• TI-Nspire CX révisions W+ (accélération du processeur de 132 MHz à 156 MHz + nouvel écran)
• TI-Nspire CX II (nouveau processeur passant de 156 MHz à 396 MHz)

Nous effectuons ici les mesures sur plusieurs calculatrices de chaque, et retenons la moyenne :

TI-Nspire CX rév.≤N	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	35.000 mA
inoccupée	50.775 mA	92.550 mA
calcul	57.350 mA	99.350 mA

TI-Nspire CX rév.O-V	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	38.600 mA
inoccupée	55.600 mA	63.500 mA
calcul	108.900 mA	116.700 mA

TI-Nspire CX rév.W+	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	34.750 mA
inoccupée	51.750 mA	103.650 mA
calcul	60.750 mA	113.250 mA

TI-Nspire CX II	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	49.033 mA
inoccupée	63.833 mA	110.667 mA
calcul	84.067 mA	131.233 mA

Et enfin, terminons avec les NumWorks. Nous les scindons en 2 :

• NumWorks N0100
• NumWorks N0110 (nouveau processeur passant de 100 MHz à 216 MHz)

Elles sont très embêtantes, dans le sens où il nous faut ici les démonter pour déconnecter la batterie. Mais le pire c'est sur la N0100 :

• la batterie doit être déconnectée alors que la calculatrice est déjà allumée et alimentée en USB, sinon la machine démarre en mode de récupération avec l'écran éteint
• de plus, au remontage, il suffit de serrer les vis d'une fraction de millimètre de trop pour fendre le boîtier tellement il est fragile

NumWorks N0100	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	37.400 mA
inoccupée	61.600 mA	136.500 mA
calcul	81.500 mA	156.800 mA

NumWorks N0110	éclairage minimal	éclairage maximal
éteinte	64.400 mA
inoccupée	105.300 mA	194.700 mA
calcul	173.300 mA	262.500 mA

Et voilà, nous clôturons aujourd'hui le CCC 2021. Cette première édition nous a demandé beaucoup de travail et des heures de préparation (conception des protocoles, achat des éléments nécessaires, mesures...), nous espérons qu'elle t'a intéressé(e).

N'hésite pas à nous faire part de tes retours, à nous dire si l'événement serait à reproduire une autre année, ou encore à nous partager des suggestions d'améliorations des protocoles, aussi bien pour pouvoir inclure les calculatrices de la gamme CE que pour une meilleure précision.

Qui consomme le plus (ou le moins), tu as dès maintenant l'information dans notre base de données complétée. Mais n'oublie toutefois pas de tenir compte du type d'écran (monochrome ou couleur avec éclairage) lors de tes comparaisons.

Accès QCC 2021 Universel

Rapidement, parmi les modèles monochromes actuels sur piles :

• le meilleur semble être les Casio Graph 25/35+E II
• et le pire la TI-82 Advanced

Bien que les valeurs mesurées soient très proches, la différence se fera de plus en plus sentir avec le temps.

Parmi les modèles actuels à écran couleur éclairé :

• le meilleur semble être de loin la Casio fx-CP400+E ou encore mieux la fantastique Graph 90+E
• et le pire la NumWorks N0110, qui contrairement à son prédécesseur réussit le très regrettable exploit de battre le triste record de la HP Prime G2, avec pourtant un processeur aux performances ridicules en comparaison

Décidément, quelque soit le groupe de modèles comparés, les produits Casio semblent être les plus économiques et écologiques, félicitations !
C'est peut-être lié au label Green Star que Casio décerne en interne chaque année à ses produits les plus performants en terme de critères écologiques, dont les calculatrices Graph 35+E II en 2019 et fx-9860GIII en 2020.

[cent20]

Une remarque sur la validité des mesures réalisées via USB, il est possible qu'il y ait un biais, le 5V de l'USB passe par un convertisseur qui a peut-être un mauvais rendement, qui a été choisi à moindre coût autant il fausse grandement les mesures.

Pour la NumWorks, les valeurs de 37 mA et 64 mA éteintes sont juste hallucinantes. Même chose pour la TI Nspire.

Une deuxième remarque sur la luminosité, comparer la Casio Graph 90+E et son écran très peu lumineux avec une calculatrice qui a un écran très lumineux ne fait pas sens, on ne peut pas comparer ce qui n'est pas comparable !

Reprenons les 37 mA de la NumWorks pour montrer qu'il y a un problème de cohérence :

P = U x I
P = 3.7 x 0.064 = 0,2368 watts.

La batterie étant annoncée à 1450 mAh, elle a une capacité de 5 Wh.

En considérant que la mesure est exacte (37 mA éteintes), la calculatrice viderait sa batterie en étant éteinte en à peine 21h, ce qui ne se produit pas.

D'après le fabricant :

Autonomie : 20h en marche, plusieurs années en veille
Calculé sur un usage typique lors de séances de cours nécessitant la calculatrice : machine allumée en continu avec une utilisation intensive le quart du temps (écran pleine luminosité) et calculatrice posée sur la table (écran faible luminosité) le reste du temps. La consommation écran pleine luminosité mesurée est de 125mA tandis que la consommation faible luminosité est de 50mA. Une consommation moyenne de 68,75mA et une capacité de batterie de 1450mAh conduisent donc à une autonomie de 21h et 5min.

[critor]

Désolé que les résultats ne te conviennent pas pour une fois, la NumWorks ne peut pas gagner sur tous les tableaux tu sais.
On ne peut pas d'une part louer la NumWorks en disant qu'elle a l'écran le plus lumineux, et d'autre part passer la chose sous silence lorsque cela arrange et ainsi taire la consommation que cela implique.

C'est la première année que l'on effectue et publie ce genre de mesures, nous avons conçu les protocoles comme nous avons pu, mais avec le souci d'être aussi fiable et équitable que possible. Ils ne sont bien évidemment pas parfaits et pourront être améliorés pour une autre année.

Une remarque sur la validité des mesurse réalisées via USB, il est possible qu'il y ait un biais, le 5V de l'USB passe par un convertisseur qui a peut-être un mauvais rendement, qui a été choisi à moindre coût autant il fausse grandement les mesures.

Pour l'utilisation de l'USB, si tu estimes que ce n'est pas valide, ben fais-nous un protocole. De préférence un protocole qui évite d'avoir à modifier physiquement chaque calculatrice testée, ou pire d'avoir à approcher un fer à souder d'une batterie.

Une deuxième remarque sur la luminosité, comparer la Casio Graph 90+E et son écran très peu lumineux avec une calculatrice qui a un écran très lumineux ne fait pas sens, on ne peut pas comparer ce qui n'est pas comparable !

Pas sûr que ça change quelque chose. Nous l'avons déjà vu dans plusieurs épisodes précédents, l'écran, même couleur et éclairé, ce n'est rien. C'est le processeur qui est à l'origine de la plus grande partie de la consommation.

Je n'ai aucune objection à afficher des comparaisons avec la luminosité d'usine par défaut, à la seule et unique condition que tu m'expliques comment la réobtenir sur les modèles suivants :

• NumWorks
• TI-Nspire CX
• HP Prime

C'est juste une question d'équité pour moi. Si quelqu'un a des astuces pour ces 3 modèles, je peux même modifier dès cette année.

Mais pas sûr que cela change grand chose, si la luminosité maximale est plus ou moins élevée, logiquement les luminosités intermédiaires le sont aussi.

[cent20]

Désolé que les résultats ne te conviennent pas pour une fois, la NumWorks ne peut pas gagner sur tous les tableaux tu sais.
On ne peut pas d'une part louer la NumWorks en disant qu'elle a l'écran le plus lumineux, et d'autre part le passer sous silence lorsque cela arrange et ainsi taire la consommation que cela implique.

C'était la partie troll de mon commentaire, le reste est sérieux !
Il existe sûrement des rallonges pour ce genre de connecteur :



Aucun soudure n'est dans ce cas requise, il suffit de couper la rallonge et d'y placer ta sonde.

Sinon tu valides le calcul qui montre par l'absurde que la consommation éteinte ne peut pas être celle que tu annonces ?

[critor]

Merci pour ta réponse.

De toutes façons si tu vas sur le tableau comparatif, la consommation éteinte n'est pas affichée pour les modèles à batterie :
Accès QCC 2021 Universel
Car pour que ce soit comparable aux autres modèles, il aurait fallu la mesurer en mode examen et faire une moyenne.

Si tu trouves les spécifications exactes des connecteurs, oui une rallonge sur laquelle on intercale un appareil de mesure est possible pour les NumWorks et TI-Nspire CX rév. ≤N.

Par contre, toujours dans un souci d'équité, comment faire pour les modèles qui connectent leur batterie façon smartphone, comme les TI-Nspire CX rév. O+ et HP Prime ?

[cent20]

Imaginons que la batterie d'une NumWorks en veille se vide en une année.

La capacité de la batterie est de 5 wh (+/- pertes, usure...)
Une année c'est 8760 h, il faut donc que la calculatrice éteinte (veille profonde en fait) consomme 5/8760, c'est à dire 0,00057 wh. Pour obtenir les mAh on divise par 3.7 et on obtient 0.015 mAh, donc 15 µA.

La fabricant du CPU annonce page 103 de sa documentation un consommation en standby mode comprise entre 1 et 4 µA, ceci est cohérent avec ma valeur de 15µA.

[critor]

Personnellement, je ne fais confiance à aucune mesure provenant d'une page officielle, peu importe le fabricant.

Elles ne sont pas comparables, les protocoles ne sont pas précisés et probablement différents.

De plus les protocoles de mesures sont parfois truqués, ne correspondant pas à des conditions réelles d'utilisation, mais à des conditions qui arrangent la mesure dans le sens souhaité par le fabriquant.

Je mesure tout moi-même de façon équitable. C'est peut-être moins précis, mais au moins c'est comparable d'un modèle à un autre et même d'un constructeur à un autre.

[Manaka Nemu]

Maybe there are something wrong with the chart of Nspire? Seems like some data was transposed by mistakes.

[critor]

This chart ?


What's wrong ?

[Manaka Nemu]

This chart ?


What's wrong ?

I mean the chart of TI-Nspire CX rév.O-V looks quite different from others. It's weird so I guess maybe data in that was transposed by mistakes. If that's not like what I guess, I'm sorry.