Установка Nvidia Optimus на Ubuntu Linux 11.10

Прошел год, с тех пор, когда я последний раз воевал с гибридной графикой в Linux. Много всего изменилось с тех пор и забегая вперед, скажу, что в лучшую сторону. В этой заметке я расскажу о технологии Nvidia Optimus, что она даёт владельцам ноутбуков и какие неприятности готовит линуксоидам.

Что такое Nvidia Optimus

Всем известно, что ноутбуки подразделяются на несколько классов: нетбуки, ноутбуки бизнес-класса, мобильные ноутбуки бизнес-класса, desktop replacement, игровые ноутбуки и т.д. Основная проблема видеоподсистемы ноутбука в том, что она может быть либо быстрой и потреблять много энергии, либо медленной и энергоэкономичной. Могла быть.

Nvidia решила эту проблему с помощью технологии Nvidia Optimus. Она может обеспечивать как высокую производительность, так и экономичность потребления питания. Суть технологии в том, что в системе есть две видеокарты: интегрированная маломощная карта от Intel, и дискретная производительная Nvidia. При этом первая работает постоянно, а вторая подключается по мере необходимости. Не просто подключается а, включается и выключается. Т.е. при отключении дискретной видеокарты она перестаёт потреблять питание.

Таким образом эта технология - по сути компромисс между интегрированным видео и дискретным, позволяющий получить все преимущества и того и того. Важно понимать один нюанс, переключиться полностью на дискретное видео невозможно, т.к. дискретная видеокарта не имеет собственного видеовыхода. Ее драйвер под Windows копирует просчитанные фреймы в интеловскую встроеную видеокарту которая единственная имеет видеовыход и к которой подключен дисплей ноута. Это хорошо иллюстрирует следующая картинка:

Естественно работать всё это будет не на любых компонентах, вот таблица совместимости:

Как узнать стоит ли Optimus?

Для этого из консоли linux надо выполнить следующую команду:

Если вывод этой команды отображает две строки - значит да. В противносм случае - нет.

В предыдущих сериях

В прошлом году я пытался настроить работу гибридной графики на Vaio Z11 под Ubuntu 10.10. У меня это в полной мере не получилось. Ни о каком переключении видеокарт в реальном времени речи и не шло, по аппаратному switch’у на корпусе они также не переключались. При работе под Nvidia не регулировалась яркость экрана, она была на максимуме, а при работе под интегрированной видюшкой от Intel - Nvidia продолжала кушать аккумулятор.

Новое ядро

В этом году разработчики ядра обратили свой взор на проблему гиридной графики и технологии Nvidia Optimus. Было предложено несколько решения. Для переключения графики были созданы:

• vga_switcheroo
• bbswitch

Для управления двумя видеокартами:

• Bumblebee. Кстати в январе 2012 вышел Bumblebee 3.0, в котором сделали много всяких вкусностей
• Irinhide

Ну и несколько изменений в ядре, которые, по идее, должны поддерживать всё это безобразие:

• С версии 2.6.34 в ядре появилась поддержка vga_switcheroo
• Ubuntu 11.10 установилась на моём ноуте без патчинга ядра. Это была самая лучшая новость! Раньше я использовал патч от Адама для этого (Adam’s patch)

В этот раз (с Ubuntu 11.10) многие проблемы решились. Сразу заработал инсталлятор (не смотря на превышение лимита в 4Gb Ram), ОС установилась и нормально работала с встроенным видео. Однако, как это обычно бывает, пришлось многое что ещё сделать.

Bumblebee

Это проект поддержки использования дискретных карт на основе NVIDIA Optimus с проприетарными драйверами. Он - самый активно развивающийся проект на текущий момент. Недавно вышла версия 3.0. Позволяет вручную выгружать отдельные приложения на дискретную карту. Реализуется за счёт использования дополнительного X сервера для графической карты NVIDIA и пакета VirtualGL для трансфера данных между X серверами. Недавно была добавлена возможность отключения дискретной карты для некоторых моделей ноутбуков через acpi_call, когда она не используется. Дополнительно позволяет получить поддержку CUDA, поддержка VDPAU пока что не реализована. Проект создан и поддерживается Peter Lekensteyn из Нидерландов, за что выражаю ему респект, уважуху и огромное спасибо! Ведь сама Nvidia не стала думать о своих Linux пользователях.

Bumblebee и Ubuntu 11.10

Итак, задача стоит так же, как и год назад. Необходимо сделать так, чтобы постоянно была включена только встроенная видеокарта Intel, а Nvidia включалась и подключалась при необходимости. В этот раз мне удалось добиться положительного результата и вот как.

1. Ставим свежую версию ОС. Сейчас это Ubuntu 11.10. Ждем 12.04
2. Не ставим никаких драйверов для видео
3. Накатываем все обновления
   
   Shell

   sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

   1	sudo apt - get update && sudo apt - get upgrade

4. Ставим последнее stock ядро:
   
   Shell

   sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade sudo apt-get install mesa-utils

   1 2	sudo apt - get update && sudo apt - get dist - upgrade sudo apt - get install mesa - utils

5. Устанавливаем Bumblebee по инструкции отсюда: /wiki.ubuntu.com/Bumblebee а именно:
   
   Shell

   sudo add-apt-repository ppa:bumblebee/stable sudo apt-get update sudo apt-get install bumblebee bumblebee-nvidia sudo apt-get install virtualgl-libs:i386 libgl1-mesa-glx:i386 libc6:i386 sudo usermod -a -G bumblebee $USER

   1 2 3 4 5

   sudo add - apt - repository ppa : bumblebee / stable sudo apt - get update sudo apt - get install bumblebee bumblebee - nvidia sudo apt - get install virtualgl - libs : i386 libgl1 - mesa - glx : i386 libc6 : i386 sudo usermod - a - G bumblebee $USER

6. Ставим правильный драйвер, т.к. тот, который идёт с Bumblebee не работает корректно.
   
   Shell

   sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-x-swat/x-updates sudo apt-get update sudo apt-get upgrade nvidia-current

   1 2 3

   sudo add - apt - repository ppa : ubuntu - x - swat / x - updates sudo apt - get update sudo apt - get upgrade nvidia - current

7. Перезагружаемся

Тестирование и бенчмарки

Для запуска приложения на дискретном видео выполняем команду:

Возникает логичный вопрос, а как же выключить дискретную видеокарту? Оказывается, начиная с версии 3.0, Bumblebee сам выключает дискретное видео, если оно не используется (пруфлинк). И больше не надо вручную включать/выключать его! Но никто не отменял возможность включить/выключить её вручную.

Посмотреть статус:

Выключить дискретное видео:

Включить дискретное видео:

Для тестирования удем использовать команду:

Вот результаты для встроенного видео (Intel Corporation Core Processor Integrated Graphics Controller (rev 02)):

А вот для дискретного (nVidia Corporation GT216 [GeForce GT 330M] (rev a2)):

Прирост в 3 раза! Так можно и в игры гонять теперь.