Cuando se utiliza un monitor externo, ¿un Macbook Pro Retina de mediados de 2015 con sólo gráficos integrados funciona más frío que uno con gráficos discretos?

La respuesta corta parece ser: sí, 12 grados C (22 grados F) o más frío.

Conseguí un Macbook Pro fabricado a medida con especificaciones idénticas, excepto que no tenía adaptador gráfico discreto. Lo puse en la misma mesa en la misma habitación, conectado a un monitor idéntico. He sometido a ambos a la misma secuencia de operaciones, utilizando yes > /dev/null & una o más veces para ocupar núcleos enteros del procesador, ejecutando demos de WebGL, enchufando y desenchufando monitores, etc. al mismo tiempo. Las temperaturas, la velocidad de los ventiladores y el uso de la CPU se observaron regularmente mediante los menús de iStat, lo que dio lugar a 120 observaciones distintas. Utilizando el paquete estadístico R ajusté algunos modelos a estos datos y retuve este para la temperatura de la "pila de aletas izquierda":

> summary(fin_fit)

Call:
lm(formula = fin_temp ~ dgpu + ext_disp + cpu_load + gpu_load,
    data = heat)

Residuals:
     Min       1Q   Median       3Q      Max
-12.1091  -2.8460  -0.2888   2.5413  12.1540

Coefficients:
            Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
(Intercept)  32.8460     0.7066  46.484  < 2e-16 ***
dgpu         12.2631     0.8067  15.202  < 2e-16 ***
ext_disp      2.4160     0.7836   3.083  0.00256 **
cpu_load      3.4386     0.4173   8.240 3.11e-13 ***
gpu_load     14.0506     1.2601  11.151  < 2e-16 ***
---
Signif. codes:  0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Residual standard error: 4.138 on 115 degrees of freedom
Multiple R-squared:  0.821, Adjusted R-squared:  0.8148
F-statistic: 131.9 on 4 and 115 DF,  p-value: < 2.2e-16

Interpretación: Este modelo explica alrededor del 82% de la variación de temperatura. La temperatura de funcionamiento base es de unos 33C, cada núcleo de CPU totalmente ocupado añade unos 3,4C, una GPU totalmente ocupada añade unos 14C, cada pantalla externa conectada añade unos 2,4C, y el uso de una GPU discreta añade unos 12C. Todas estas variables son muy significativas para explicar las variaciones de temperatura, y el modelo en su conjunto es bastante eficaz para predecir la temperatura.

Hay un salto aparente de 10 vatios o más en el consumo de energía cuando se utiliza la DGPU y un monitor externo. Esto sería coherente con el calor extra, pero no ajusté un modelo para esta variable de respuesta.

Supongo que el modelo de calor de las aletas se ajustaría aún mejor si excluyera todas las observaciones que se produjeran poco después de un cambio de estado (cambio en el uso de la CPU o la GPU, cambio en la presencia del monitor externo). Hay cierta inercia térmica: los disipadores de calor tardan un minuto en calentarse o enfriarse.

Conclusión: En el Macbook de serie con un adaptador gráfico discreto conectado a los puertos de monitor externo, desde el punto de vista de la temperatura, conectar un monitor externo tiene un mayor impacto que realizar cálculos pesados. Los ventiladores se vuelven audibles con frecuencia bajo carga, y el teclado puede calentarse incómodamente. Por otro lado, cuando se utiliza el modelo sin GPU discreta, los ventiladores permanecen más silenciosos y las temperaturas son más moderadas, ya que al conectar un monitor externo sólo se produce un ligero aumento de la temperatura base.

Otras observaciones: el modelo de doble GPU también entra y permanece atascado en el modo de GPU discreta cuando no necesita realmente gráficos de alto rendimiento, lo que puede descargar la batería muy rápidamente y causar un calor innecesario. En un momento de mis pruebas, después de desenchufar el monitor externo, se quedó atascado en el modo DGPU. El monitor de actividad informó que esto se debía a que la aplicación Terminal requería gráficos acelerados (¡!).

Al salir de la suspensión con un monitor conectado o al encender un monitor ya conectado, el monitor a menudo parece no ser detectado o utilizado por el sistema operativo. El cambio de GPU parece añadir mucha complejidad y ser susceptible a fallos.