GPU-unlock 1.0.0 发布：解锁 Nvidia 3000 系显卡的 FP/BF16 指令发射速率

GPU unlock 1.0.0

将 Nvidia 3000 系列显卡的 FP/BF16 指令发射速率解锁至其专业级对应型号的水平

这个 Linux 内核模块将 CMP 解锁器的 V67/PLM 技术与 UEFI 方案的预驱动时序相结合。它在未经修改的 NVIDIA 驱动绑定显卡之前执行解锁、写入速度选择器（SS0 0x88888888，用于选择完整的 BF16 速率，以及 4 位 SS1 0x8 IMLA4）并执行 FLR。它既不是 UEFI 应用程序，也不是打过补丁的 NVIDIA 驱动。

这种早期 kmod 驱动的优势在于，每当 nvidia 发布新的驱动版本时，它都不需要手动打补丁。

此解锁的效果是，在 GA102、GA103、GA104 和 GA106 显卡上，将 FP/BF16 FMA 到 FP32 运算的指令发射速度翻倍。

3090 Ti 在 450 W 下的稠密 8192³ GEMM，五次采样中位数，FP32 累加：

输入	之前	之后
FP16	87.46 TFLOPS	118.39 TFLOPS
BF16	87.50 TFLOPS	157.41 TFLOPS
TF32	42.58 TFLOPS	82.61 TFLOPS

已测试的显卡

用户报告的结果。该模块接受 kernel/gpu_unlock/main.c 中列出的所有 GeForce ID，但下表是有人报告过的显卡。请通过兼容性报告添加你的显卡，无论是否成功。

芯片	显卡	PCI ID	结果	BF16 GEMM 提升	报告
GA102	RTX 3090 Ti	`10de:2203`	已解锁	+68–80%	#1
GA102	RTX 3090	`10de:2204`	已解锁	+25–67%	#5, #9, #10, #17, #25, #27, #33
GA102	RTX 3080 Ti 20 GB（OEM，GA102-250）	`10de:2205`	解锁完成，BF16 仍为半速	—	#28
GA102	RTX 3080 10 GB	`10de:2206`	已解锁	+70–73%	#14
GA102	RTX 3080 20 GB（显存升级版）	`10de:2206`	已解锁	+56–59%	#10, #15
GA104	RTX 3070	`10de:2484`	已解锁	+73–81%	#10, #12
GA104	RTX 3070 Ti	`10de:2482`	未用此模块测试（相同的解锁在 Windows 上通过 UEFI 移植版成功）	—	#32
GA106	RTX 3060 12 GB	`10de:2504`	已解锁	约 +80%	#13, #31
GA103	任意	`10de:2414`	暂无报告	—	—

这些提升来自各报告自身的基准测试中的稠密 GEMM 吞吐量，因此不能直接比较。功耗限制影响很大：最低的数值（+25%）来自功耗限制在 225 W 的显卡。

矩阵密集型工作会加速：LLM 预填充（在 #9、 #15、 #25 和 #33 中提升 14–36%）、扩散模型和 FlashAttention。受内存带宽限制的 LLM 解码以及 INT8 工作基本保持不变。比较过输出的报告发现，解锁前后的输出逐位完全相同。

报告还涵盖单机最多四张显卡、驱动显示器的显卡，以及通过 vfio-pci 直通给虚拟机的显卡（#17）。

如何安装

首次运行：

git clone https://github.com/Zagitta/gpu-unlock
cd gpu-unlock
make install

然后将 gpu_unlock.targets=all 追加到内核命令行，保留现有选项：

GRUB（Debian/Ubuntu/Mint）： 将其添加到 /etc/default/grub 中 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 的内部，然后运行 sudo update-grub。
GRUB（Arch/CachyOS）： 同样编辑，然后运行 sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg。
Fedora/RHEL： 运行 sudo grubby --update-kernel=ALL --args="gpu_unlock.targets=all"。
systemd-boot： 将其追加到启动项中的 options 行（bootctl status 显示其位置）。
UKI / 生成的启动项： 将其添加到 /etc/kernel/cmdline 并重新生成你的启动镜像/启动项（例如 mkinitcpio UKI 使用 sudo mkinitcpio -P）。

本地构建

每次构建都会通过 HTTPS 下载固定版本的 NVIDIA/CachyOS 输入，校验其 SHA-256，并仅在构建目录和二进制包中生成固件。三种格式都通过相同的 make install-* 目标安装。软件包由已提交的 HEAD 构建。

一步完成构建、安装构建依赖并安装软件包（会要求输入 sudo 密码）：

make install        # detect the distribution and select an installer
make install-arch   # makepkg -sif
make install-deb    # apt-get build-dep, dpkg-buildpackage, apt-get install
make install-rpm    # dnf builddep, rpmbuild, dnf install

make install 使用 /etc/os-release（先 ID，再 ID_LIKE）来检测 Arch、 Debian/Ubuntu 或 Fedora/RHEL/CentOS 系列。RPM 安装程序需要 DNF。对于其他发行版，请在上方选择一个兼容的显式目标。

make arch、make deb 和 make rpm 仅用于构建。Debian 和 RPM 软件包会放到 build/deb 和 build/rpm。NVIDIA 输入文件缓存在 ~/.cache/gpu-unlock/inputs（make inputs；可用 INPUTS= 覆盖）。dpkg-buildpackage 本身从不使用网络，因此干净 chroot 构建（sbuild 或 pbuilder）需要将 GPU_UNLOCK_INPUTS 指向该缓存。make dist 归档、Debian 源码包和 .nosrc.rpm 中不包含任何 NVIDIA 归档或生成的固件。

启动流程与启用方式

这些软件包会将 gpu_unlock 及其固件放入 initramfs，并在其中加载，早于 nvidia 绑定显卡：

mkinitcpio：/etc/mkinitcpio.conf.d/zz-gpu-unlock.conf 会将 gpu_unlock 插入到 MODULES 中 nvidia 之前，从而尽可能缩短显示卡黑屏的时间。如果镜像中没有 nvidia，它会排在最后，并且仍会在从根文件系统加载的 nvidia 之前运行。镜像会在安装时重新构建。对于使用 -c <config> 或预设 _config 构建的镜像，mkinitcpio 会忽略 drop-in；请自行将 gpu_unlock 放到该配置的 MODULES 中 nvidia 之前。
initramfs-tools：/usr/share/initramfs-tools/modules.d/gpu-unlock.conf。
dracut：/usr/lib/dracut/dracut.conf.d/gpu-unlock.conf。

使用 initramfs-tools 和 dracut 时，会为每个已安装且带有头文件的 kernel 构建模块，并且这些 kernel 的镜像会在安装时以及卸载时再次重新构建。之后安装的 kernel 会通过其自身的安装钩子获得该模块和新镜像。

没有 softdep nvidia pre: 规则：kmod 只遵循它读到的第一条 softdep nvidia 行，因此其他软件包的规则（nvidia-utils、gddr6_hwmon）会静默覆盖它，或者它会覆盖其他软件包的规则。

除非内核命令行选择启用，否则该模块不会执行任何操作：

gpu_unlock.targets=all                          # every unbound GA102/GA103/GA104/GA106 card
gpu_unlock.targets=0000:21:00.0                 # only these cards
gpu_unlock.targets=0000:21:00.0,0000:22:00.0    # comma-separated

地址是 lspci -D 打印出的完整 PCI 名称（十六进制数字大小写均可），与 GPU 编号和显示角色无关。不是 GA102/GA103/GA104/GA106 显卡的条目，包括与地址混在一起的 all，会被记录并忽略。这些显卡会并发解锁，无论数量多少总共约一秒，且各自独立：已绑定或已断电的显卡会被跳过。主板固件遗留的总线主控（Supermicro X11 无论其 option ROM 和总线主控设置如何都会如此）会先被清除；已被某个驱动初始化的显卡仍会被拒绝。随后 nvidia 会照常加载并绑定每张显卡。

显示卡也能正常工作。其固件帧缓冲（启动控制台和 Plymouth）会在解锁的固件步骤运行期间继续运行，并在显卡重置前被移除，正如 nvidia-drm 稍后也会做的那样。从该重置开始直到 nvidia-drm 接管之前，其屏幕为空白。

启动后手动加载该模块对 nvidia 已绑定的显卡没有任何作用。

挂起到 RAM 会关闭显卡电源，从而重置速度选择器。恢复后，该模块会在 nvidia 恢复它之前，再次解锁它在启动时解锁过的每张显卡：其挂起通知器会先于 nvidia 恢复其显卡的通知器运行（NVreg_UseKernelSuspendNotifiers=1，当前驱动中的默认值；nvidia-resume.service 运行得更晚）。这会使恢复时间增加约一秒。保持供电的显卡（如挂起到空闲）仍处于解锁状态，只会被读取。已被 nvidia 恢复或已绑定到其他驱动的显卡会保持原样，日志会说明原因。将 gpu_unlock.resume=0 添加到内核命令行，或将 0 写入 /sys/module/gpu_unlock/parameters/resume，即可关闭此功能。休眠不在覆盖范围内。

使用以下命令检查结果：

journalctl -k -b | grep gpu_unlock
lspci -nnk -s 0000:21:00.0

要停止解锁，请从内核命令行中移除 gpu_unlock.targets=；对于一次性启动，可在引导程序的编辑界面中删除它。移除软件包也会移除该模块和 initramfs drop-in。

如果某张显卡上的固件始终无法停止，该模块会记录此情况，并保留该固件可能仍在使用的 DMA 缓冲区，直到下次断电。请先断电再重试。

内核模块和本地打包采用 GPL-2.0-only 许可。生成的载荷源自固定版本的 CMP 参考实现；NVIDIA 固件仍受其自身条款约束。署名与声明见 firmware/NOTICE.md 和 licenses/。

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帮我多买些 GPU <3

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