Activar y configurar la aceleración por hardware VAAPI en Firefox para Linux Ubuntu 20.04 LTS en Multi-GPU

Figura 1: Firefox VAAPI es una realidad para drivers Open-Source.

Al referirnos a la aceleración por hardware se entiende que el GPU procesará contenido multimedia (como es el caso de videos) para liberar al CPU de esa carga de trabajo, mantener un mejor rendimiento, presentar menores temperaturas y reducir el consumo de energía (vital para ordenadores portátiles). Naturalmente, el usuario de un navegador web (llámese: Firefox, Chrome, Edge, etc.) no se preocupa por estos detalles y dan por echo que la aceleración por hardware funciona correctamente, esto casi siempre se cumple en Windows, pero en el sistema operativo del pingüino la situación se complica y más aún si el PC/portátil posee múltiples GPUs.

Esta publicación mostrará el estado actual de la aceleración por hardware en el navegador web Mozilla Firefox, el proceso para su activación, configuración, pruebas de rendimiento, uso de códecs H.264 y VP9 en sistemas con multi-GPU usando GNU/Linux.

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Monitorizar gráficos híbridos en Linux Ubuntu 20.04 LTS con MangoHud y GOverlay

MangoHud es una herramienta de superposición (overlay) para Vulkan y OpenGL con el objetivo de monitorizar FPS, temperatura, carga de CPU/GPU, y más.

Monitorizar parámetros tales como "Carga de CPU/GPU", "Temperatura de CPU/GPU", "Frametime", "FPS", entre otros, resulta importante para tener conocimiento si nuestro ordenador funciona correctamente al renderizar contenido o encontrarse en reposo.

En la actualidad, GNU/Linux presenta un buen panorama a la hora de realizar actividades profesionales y también en el ámbito recreativo, como es el caso de los videojuegos. Este último aspecto continúa en crecimiento gracias al proyecto WINE, Proton, DXVK, entre otros.

Para monitorizar parámetros de interés, contamos con herramientas como CPU-X, Nvidia-Settings, etc. Pero dichas alternativas no proporcionan un overlay para mostrar la información en pantalla (Nvidia-Settings presenta un contador de FPS, pero es limitado). Por dicho motivo, les presenté con anterioridad una herramienta OSD para la monitorización al renderizar contenido en el GPU, dicha herramienta se denomina GALLIUM_HUD, pero tiene dos defectos:

1. Requiere Drivers Open-Source (Nvidia Prime no soportado)
2. Funciona únicamente con OpenGL (Vulkan no soportado)

En Microsoft Windows, la herramienta más conocida para monitorizar parámetros de CPU y GPU, mediante overlay, es MSI Afterburner (incluye RivaTuner Statistics); en el caso de GNU/Linux, las herramientas que están ganando mucha popularidad desde el 2020 son MangoHud y GOverlay por el motivo que funcionan tanto con drivers Open-Source como privativos y también bajo el API OpenGL y Vulkan (obviamente DXVK se encuentra incluido).

En esta publicación nos centraremos en explicar estas dos últimas herramientas, sus ventajas, desventajas, su uso desde el punto de vista de los gráficos híbridos en equipos portátiles y todo lo necesario para su aplicación.

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Configurar gráficos híbridos en Linux Ubuntu 18.04/20.04 LTS con NVIDIA Prime

NVIDIA Prime es la solución privativa para GNU/Linux proporcionado por Nvidia para administrar portátiles fabricados con gráficos dedicados Nvidia.

Los gráficos híbridos que se encuentran en computadoras portátiles son de mucha utilidad al momento de utilizar programas de renderizado o simplemente al jugar, sobre todo por la posibilidad de utilizar la gráfica dedicada y contar con el software necesario para su gestión.

En la publicación anterior "Configurar gráficos híbridos en Linux Ubuntu 18.04 LTS con PRIME", se menciona que existe una solución de código abierto para portátiles con gráficas dedicadas (Nvidia): PRIME. Es en el escenario de PRIME donde nos encontramos con problemas de rendimiento en GPUs Nvidia (en AMD es todo lo contrario), por lo que Nvidia Prime es la mejor opción si se quiere utilizar la gráfica dedicada a todo su potencial.

Nvidia Prime se encuentra muy bien implementada en GNU/Linux (presenta algunos errores, eso es innegable, pero en general va bien) bajo un esquema de "Selección-Fija" (funciona igual que el conocido "Modo Fijo" que encontramos en gráficas AMD) en portátiles sin un multiplexor de hardware.

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Verificar el estado y configurar gráficos híbridos en Linux Ubuntu 18.04 LTS con PRIME (Método gráfico)

"Monitor PRIME App Indicator" y "PRIME GPU Chooser" son dos aplicaciones gráficas para gestionar y verificar el estado de los GPUs (respectivamente) en gráficos híbridos.

Anteriormente hablamos sobre la configuración de los gráficos híbridos y la posterior verificación del estado de los GPUs utilizando unos comandos en el terminal y monitorizando con GALLIUM_HUD, todo esto con PRIME de Ubuntu 18.04 y Mesa 18.1 o superior. Pero nunca obtuvimos una interfaz gráfica para nuestro propósito. En esta publicación les mostraré el App Indicator que programé y una utilidad creada por otra persona que sería el reemplazo del "Software de gestión gráfica para perfiles".

Si están interesados, continúen la lectura.

NOTA: Esta publicación es válida para portátiles con gráficos híbridos equipados con un dGPU AMD o Nvidia, comúnmente llamados "AMD Enduro" o "Nvidia Optimus".

NOTA: No confundir "PRIME" con "Nvidia PRIME", este último funciona únicamente con dGPUs Nvidia y bajo "Drivers Propietarios".

ADVERTENCIA: El rendimiento del dGPU Nvidia con PRIME es inferior al iGPU Intel. Si no desean utilizar PRIME, entonces pueden usar en su lugar Bumblebee o Nvidia Prime, pero tengan en cuenta que la guía expuesta no se aplicará a dichas alternativas.

ADVERTENCIA: Esta publicación es exclusiva para portátiles que carecen de un MUX de Hardware para conmutar GPUs.

ADVERTENCIA: Esta publicación requiere exclusivamente los "Drivers Open-Source" (drivers incluidos en el kernel de Linux). Si desean seguir esta guía, entonces instalar un "Driver Open-Source" como: "nouveau", "amdgpu", "radeon", "intel", etc.

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Monitorizar gráficos híbridos en Linux Ubuntu 18.04/20.04 con GALLIUM HUD

GALLIUM HUD forma parte de GALLIUM3d y es una herramienta de superposición de información en aplicaciones OpenGL para Linux.

La monitorización de los distintos parámetros de un CPU/GPU ("Carga de GPU", "Temperatura", "Frecuencia", "FPS", "Frametime", entre otros) es de gran importancia. De esta forma, podemos identificar si algo está mal en el software de renderizado o en el hardware utilizado, por ejemplo, una temperatura del GPU demasiado alta o zonas mal optimizadas en un videojuego.

En Windows, existen herramientas fáciles de utilizar para la monitorización de los gráficos híbridos tal como "MSI Afterburner", "GPU-Z", "FRAPS", etc. Pero en Linux, son pocas, aunque la más conocida (al día de esta publicación) es GALLIUM HUD.

Si están interesados en utilizar esta herramienta, continúen la lectura.

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Configurar gráficos híbridos en Linux Ubuntu 18.04/20.04 LTS con PRIME

PRIME es la tecnología usada para administrar gráficos híbridos en Linux.

Como es de saber, los gráficos híbridos (anteriormente llamados gráficos intercambiables) sin MUX de Hardware (Modo dinámico) se administran en Windows a través de los perfiles de aplicación de "AMD Enduro" y "Nvidia Optimus" bajo el "Software de gestión gráfica". Pero, ¿Qué ocurre en Linux? ¿La gestión gráfica es la misma? ¿Qué drivers utilizar? ¿Cómo verificar si el dGPU está en funcionamiento? Si desean saber la respuesta, continúen la lectura.

NOTA: Esta publicación es válida para portátiles con gráficos híbridos equipados con un dGPU AMD o Nvidia, comúnmente llamados "AMD Enduro" o "Nvidia Optimus".

NOTA: No confundir "PRIME" con "Nvidia Prime", este último funciona únicamente con dGPUs Nvidia y bajo "Drivers Propietarios".

ADVERTENCIA: El rendimiento del dGPU Nvidia con PRIME es inferior (en algunos casos) al iGPU Intel. Si no desean utilizar PRIME, entonces pueden usar en su lugar Bumblebee o Nvidia Prime, pero tengan en cuenta que la guía expuesta no se aplicará a dichas alternativas.

ADVERTENCIA: Esta publicación es exclusiva para portátiles que carecen de un MUX de Hardware para conmutar GPUs.

ADVERTENCIA: Esta publicación requiere exclusivamente los "Drivers Open-Source" (Drivers Mesa incluidos en el kernel de Linux). Si desean seguir esta guía, entonces instalar un "Driver Open-Source" como: "nouveau", "amdgpu", "radeon", "intel", etc (Mesa).

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SOLUCIÓN - Problemas en monitor externo por HDMI en AMD Enduro

¿Problemas para conectar un monitor externo?

Como bien se sabe, el uso de monitores externos es una gran ayuda para todos, ya sea para ver una película de nuestro portátil hacia un televisor, duplicar o extender el escritorio, etc. Es en casos específicos donde requerimos una conexión HDMI y este puerto debe ser controlado por el driver gráfico para obtener el mejor rendimiento.

Pero, si poseen un portátil con 02 GPUs, puede que se encuentren con 02 principales problemas al utilizar un monitor externo por HDMI.

En esta publicación se explicarán los 02 posibles escenarios y sus respectivas soluciones.

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