archlinux 显卡驱动

🪁 接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红

近年来,archlinux 的显卡驱动安装已经变得非常容易。本小节区分核芯显卡、独立显卡和双显卡(核显 + 独显)三大类讨论 archlinux 显卡驱动的安装

🔖 这一节将会讨论:

目录

所有 AMD 显卡建议使用开源驱动,英伟达显卡建议使用闭源驱动。

ℹ️ 提示

进行本小节内容时建议按照步骤 12. 设置 Timeshift 快照 设置了 Timeshift 快照,并且已经有至少一张快照。

ℹ️ 提示

虚拟机不需要安装显卡驱动。

ℹ️ 提示

若在设置过程中导致黑屏无法进入桌面,请尝试使用使用 Ctrl + Alt + F1 ~ F6tty1 ~ tty6 之间切换。

将导致黑屏的配置删掉或使用快照恢复后重新启动电脑。

⚠️ 注意

请确保已经按照本指南之前的章节安装配置好系统再向下进行,不要多个教程混着看(尤其是一些过时的教程)。因为可能导致漏掉本指南前置步骤中的某些操作,从而造成问题。

核芯显卡

Intel 核芯显卡

如有需要可以参阅 archWiki 相关内容open in new window

通过以下命令安装如下几个包即可:

sudo pacman -S mesa lib32-mesa vulkan-intel lib32-vulkan-intel

ℹ️ 提示

不建议安装 xf86-video-intel,而应使用 Xorg 的 modesetting 驱动(也就是什么都不用装的意思)

注意,只有 Intel HD 4000 及以上的核显才支持 vulkan。

AMD 核芯显卡

如有需要可以参阅 archWiki 相关内容open in new window

选择驱动

对于具有核芯显卡的 AMD 处理器,需要先确定核显架构(Architecture)是什么,再决定安装什么驱动。

推荐在 TECHPOWERUPopen in new window 进行查询,信息非常全面。在确定了显卡架构后,再根据架构对照下表决定安装什么驱动。

GPU 架构Radeon 显卡开源驱动非开源驱动
GCN 4 及之后多种*AMDGPU*AMDGPU PRO*
GCN 3多种AMDGPUAMDGPU PRO
GCN 2多种AMDGPU/ ATI*不支持
GCN 1多种AMDGPU / ATI不支持
TeraScale 2&3HD 5000 - HD 6000ATI不支持
TeraScale 1HD 2000 - HD 4000ATI不支持
旧型号X1000 及之前ATI不支持

*多种open in new window

*AMDGPUopen in new window

*AMDGPU PROopen in new window

*ATIopen in new window

ℹ️ 提示

对于 GCN 2.0 及以下架构的老显卡,直接安装开源 ATI 驱动即可,原本老旧的闭源 Catalyst 驱动在 2021 年已被废弃。

GCN 2.0 及以下架构的老显卡也不要使用开源 AMPGPU 驱动,因为其仅处于实验性质,需要各种自定义内核编译选项与配置,非常麻烦、得不偿失。

对于新型号(GCN 3 架构及更新)的核心显卡,直接安装开源驱动 AMDGPU 即可

下面是一些例子:

  • 你的笔记本 cpu 是目前常见的 AMD Ryzen™ 7 4800U,它的核显为 Vega 8。通过查询,可知其为 GCN 5.0 架构,那么对照上表,你应该安装 AMDGPU 开源驱动。

  • 你的台式机 cpu 是目前常见的 AMD Ryzen™ 5 3400G,它的核显为 Vega 11。通过查询,可知其为 GCN 5.0 架构,那么对照上表,你应该安装 AMDGPU 开源驱动。

  • 再老一些的 7th Gen A10-9700 APU 处理器 ,它的核显为 Radeon R7。通过查询,可知其为 GCN 2.0 架构,那么对照上表,你应该安装 ATI 开源驱动。

安装驱动

通过以下命令安装如下几个包即可:

sudo pacman -S mesa lib32-mesa xf86-video-amdgpu vulkan-radeon lib32-vulkan-radeon
sudo pacman -S mesa lib32-mesa xf86-video-ati

独立显卡

NVIDIA 独立显卡

ℹ️ 提示

部分 NVIDIA 独立显卡目前在 archlinux 下体验非常不好,存在以下问题:

  1. 部分桌面特效(如窗口惯性晃动)很卡
  2. 游戏无法正常运行
  3. 画面撕裂

若遇到了上述问题,建议在 archlinux 中还是单独使用核芯显卡(如果有)吧(还可以节省电量)。如果要 🎮 打游戏不妨重启到 win10。

如有需要可以参阅 archWiki 相关内容open in new window

  • 较新型号的独立显卡使用以下命令直接安装如下几个包即可:
sudo pacman -S nvidia nvidia-settings lib32-nvidia-utils # 必须安装
sudo pacman -S nvidia-dkms nvidia-settings lib32-nvidia-utils # 必须安装
yay -S nvidia-390xx-dkms nvidia-settings lib32-nvidia-390xx-utils
sudo pacman -S mesa lib32-mesa xf86-video-nouveau

AMD 独立显卡

AMD 独立显卡的驱动安装步骤实际上和 AMD 核芯显卡是相同的,都需要先确定架构,然后选定正确的驱动安装即可。参考步骤 AMD 核芯显卡

双显卡(核显 + 独显)

如有需要可以参阅 archWiki 相关内容open in new window

NVIDIA 独立显卡

ℹ️ 提示

optimus-manager 已经支持 AMD 核芯显卡 + NVIDIA 独立显卡组合。

如有需要可以参考 optimus-manager 官方文档open in new window

同时拥有核芯显卡与独立显卡的笔记本电脑,同样需要按照上述步骤先安装各个对应的软件包。除此之外还需要安装 optimus-managercn / aur 以及其图形前端 optimus-manager-qtaur。通过该程序可以在核芯显卡和独立显卡间轻松切换。optimus-manager 提供三种模式 —— 分别为仅用独显、仅用核显以及 hybrid 动态切换模式。

  1. 使用以下命令安装相关软件包:
yay -S optimus-manager optimus-manager-qt
yay -S aur/optimus-manager optimus-manager-qt
  1. 安装完成后重启即可使用。optimus-manager 安装完成后会默认设置 optimus-manager.service 服务自动启动,但建议还是通过以下命令手动设置一下:
sudo systemctl enable optimus-manager.service
  1. 重启后在在菜单栏打开 optimus-manager 即可使用。可在其设置中设置开机自动启动:

optimus-manager-1

此时你应该已经可以进行显卡切换了。

ℹ️ 提示

如果有问题,请详细阅读 optimus-manager 的文档,里面有详细的描述。由于各类问题太多,本文不再赘述。此处仅列出几项较为重要的注意事项:

  • 如果需要在独显和核显模式间切换,要注意你没安装各类 GPU 监控插件,它们会阻止显卡切换,导致不可预料的错误
  • 不要使用 Nvidia Control Panel 中的 Save to X Configuration file ,会导致配置冲突
  • 在显卡之间的切换时,重新登陆后如在 splash screen 卡住或者黑屏,可以尝试按照上述提示在 tty1 ~ tty6 之间进行切换

动态切换

ℹ️ 提示

hybrid 动态切换模式并不是自动的(类似 win10),需要手动添加环境变量。

hybrid 动态切换模式本质上是使用针对使用闭源驱动的双显卡 PRIMEopen in new window 方法进行切换 —— 这需要设置三个环境变量。有两种方法:

  1. 通过命令手动添加前缀,也可直接添加环境变量在全局环境下(不推荐)。如果加在了全局环境中,在从 hybrid 动态切换模式切换到其他模式之前一定要去掉这三个环境变量,否则会黑屏

  2. 用 nvidia-prime 包提供的命令 prime-run

prime-run 方法

ℹ️ 提示

prime-run 部分应用可以不需要安装 optimus-manager,直接运行。

但不推荐这样,因为除了部分应用会报错之外也无法使用仅独立显卡模式。

  1. 通过以下命令安装 nvidia-prime 包:
sudo pacman -S nvidia-prime
  1. 通过以下命令(请将 %command% 替换为要运行的命令)以使用 NVIDIA 独立显卡运行程序:
prime-run %command%

运行 steam 游戏的例子:

prime-run steam steam://rungameid/570 # 运行 Dota 2
prime-run steam steam://rungameid/730 # 运行 CS:GO

ℹ️ 提示

steam 游戏的启动参数 steam://rungameid/xxx 可通过以下方式查找:

  1. 右键需要运行的游戏图标 > 点击 编辑应用程序...

steam-id_step-1

  1. 应用程序 选项卡 > 命令 处查看:

steam-id_step-2

环境变量方法
手动输入

通过以下命令(请将 %command% 替换为要运行的命令)以使用 NVIDIA 独立显卡运行程序:

__NV_PRIME_RENDER_OFFLOAD=1 __GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME="nvidia" __VK_LAYER_NV_optimus="NVIDIA_only" %command%

运行 steam 游戏的例子:

__NV_PRIME_RENDER_OFFLOAD=1 __GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME="nvidia" __VK_LAYER_NV_optimus="NVIDIA_only"  steam steam://rungameid/570 # 运行 Dota 2
__NV_PRIME_RENDER_OFFLOAD=1 __GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME="nvidia" __VK_LAYER_NV_optimus="NVIDIA_only"  steam steam://rungameid/730 # 运行 CS:GO
全局变量

⚠️ 注意

optimus-manager 官方文档open in new window 中不推荐将此环境变量添加到全局环境。

It is not recommended to set those variables system-wide (like in /etc/environment), since it would defeat the point of hybrid mode, and can also break desktop compositing on some environment (resulting in a black screen).

也就是说会遇到这些问题:

  1. Kwin / 显示特效混合器(混成器)奔溃(毛玻璃效果消失,原本是透明或毛玻璃效果的背景变黑)
  2. 黑屏
  1. 使用 vim 编辑 /etc/environment 文件:
sudo vim /etc/environment

加入以下内容:

__NV_PRIME_RENDER_OFFLOAD=1
__GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME="nvidia"
__VK_LAYER_NV_optimus="NVIDIA_only"
  1. 保存并退出 vim

电源管理

ℹ️ 提示

如果不是强烈追求能效控制以及注重电池寿命的用户,那么可以略过此段。配置电源管理需要针对你的硬件以及笔记本型号尝试正确的电源管理方式。

此部分的设置可能导致黑屏,并且尝试过程可能较长,也可能会遇到各类问题。请根据自身需求和能力选择是否操作。

电源管理做的事情是,在只用核显的模式下,确保正确关闭独立显卡;而在混合模式下,绝大多数情况下 NVIDIA 模块实际是始终开启的,电源管理并不生效

这件事情其实很复杂,因为对于不同的显卡型号,以及笔记本型号的组合,可行的方案都是不同的。笼统来说,最广泛适用的办法是 Bbswitch。但不建议上来就按照此方式安装使用,因为某些特定的硬件就是会出问题(黑屏)。

建议按照 optimus-manager 官方文档open in new window 一步步尝试,最后找到属于你自己电脑合适的电源管理方式。此文档必须详细阅读!

针对大多数笔记本适用的 Bbswitch,此处进行安装使用的讲解。

  1. 通过以下命令安装包 bbswitch;若使用其它内核,则安装包 bbswitch-dkms
sudo pacman -S bbswitch
sudo pacman -S bbswitch-dkms
  1. 右键 optimus-manager 的托盘图标 > 点击 设置 > 在 Optimus 选项卡中的 switch method 中选择 Bbswitch 即可:

Bbswitch

  1. 重启之后,若使用仅核显模式使用如下命令验证 NVIDIA 独立显卡是否被禁用:
lspci | grep NVIDIA

off-check

若有 rev ff 字样,则表示独显已经成功禁用。

AMD 独立显卡

虽然 AMD 独立显卡无法使用 optimus-manager,但可以使用针对使用开源驱动的双显卡 PRIMEopen in new window 方法进行切换。也就是使用 DRI_PRIME=1 前缀使用独立显卡(可能还更简单了?🤔)。

  • 通过以下命令(请将 %command% 替换为要运行的命令)以使用 AMD 独立显卡运行程序:
DRI_PRIME=1 %command%

运行 steam 游戏的例子:

DRI_PRIME=1 steam steam://rungameid/570 # 运行 Dota 2
DRI_PRIME=1 steam steam://rungameid/730 # 运行 CS:GO
  • 可以使用以下命令分别对核芯显卡和独立显卡进行性能测试,选择分数更高的一个使用:
glmark2
DRI_PRIME=1 glmark2

关于 glmark2 的说明请参阅 glmark2

  • 可以在 steam 游戏的启动前缀中加入 DRI_PRIME=1 mangohud %command% 来使用独显的同时显示帧数等信息。关于 mangohudopen in new windowaur 的使用请参阅 这里

性能测试

如有需要可以参考 archWiki 相关内容open in new window

glxgears

最传统和广为人知的方式是使用 glxgears 命令进行测试,其属于 mesa-utilsopen in new window 包。

  1. 通过以下命令安装 mesa-utilsopen in new window 包(可能已经安装了):
sudo pacman -S mesa-utils
  1. 通过以下命令进行测试:
glxgears

随后会弹出一个小窗口运行测试程序:

glxgears-1

帧数会打印在终端中:

glxgears-2

  1. 使用 Ctrl + C 退出测试

glxgears 仅仅只能提供简单的测试场景及帧数显示,只测试了当前 OpenGL 功能的一小部分,功能明显不足。笔者推荐如下两种工具。

glmark2

glmark2 提供了一系列丰富的测试,涉及图形单元性能(缓冲、建筑、照明、纹理等)的不同方面,允许进行更全面和有意义的测试。每次测试单独计算帧速率。最终,程序根据之前的所有测试给出一个最终分数。在 archlinux 上属于包 glmark2open in new windowcn / aur

  1. 使用以下命令安装 glmark2:
sudo pacman -S glmark2
yay -S aur/glmark2
  1. 使用以下命令启动 glmark2:
glmark2

随后会弹出一个小窗口运行测试程序:

glmark2-1

以笔者的硬件为例(核芯显卡),测试结果如下:

glmark2-2

Unigine benchmark

Unigine 3D 引擎是一个更全面的基准测试工具。截止目前有五个版本,从新到旧分别是:

  • superpositionEULA(2017)
  • valleyEULA(2013)
  • heavenEULA(2009)
  • tropicsEULA(2008)
  • sanctuaryEULA(2007)
  1. 可以使用以下命令从 AURopen in new window 下载全部版本(选一个即可):
yay -S unigine-superposition
yay -S unigine-valley
yay -S unigine-heaven
yay -S unigine-tropics
yay -S unigine-sanctuary

unigine-heaven_step-1

  1. 使用以下命令启动 Unigine benchmark(输入对应安装的版本):
unigine-superposition
unigine-valley
unigine-heaven
unigine-tropics
unigine-sanctuary

unigine-heaven_step-2

  1. 调整参数后,点击 RUN 即可进入测试,帧数会显示在右上角

  2. 点击左上角 基准 开始基准测试

  3. 点击左上角 退出确定 即可退出测试

此基准测试工具拥有实时的环境遮挡、来自不同来源的相互关联的灯光、HDR 效果图、逼真的水和具有大气光散射的动态天空。此外还可以设置抗锯齿级别、纹理质量和滤波、各向异性和着色器质量。

显卡信息查看

NVIDIA 独立显卡

nvidia-settings 这个包即可全面的展示显卡相关信息(在步骤 NVIDIA 独立显卡 中已经安装)。

AMD 独立显卡 / 核芯显卡

  1. 通过以下命令安装 radeon-profile-gitopen in new windowaur 包以及其依赖 radeon-profile-daemon-gitopen in new windowaur
yay -S radeon-profile-git radeon-profile-daemon-git
  1. 使用以下命令启动这个进程,即可以图形化的方式查看 AMD 显卡信息:
sudo systemctl enable --now radeon-profile-daemon.service

ℹ️ 提示

不要对左下角的 auto low high 进行更改,有 bug 会导致卡死。

同时,显存占用在某些型号显卡上展示可能有误。