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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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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SOLUCIÓN - (iGPU Intel + dGPU ATI Mobility 5xxx / AMD 6xxxM) Pantalla negra al conmutar los gráficos en Modo Fijo

El equipo UnifL publicó un gran aporte para solucionar uno de los problemas más grandes del "Modo Fijo".

Como ya se mencionó en la publicación "SOLUCIÓN - Brillo de pantalla bloqueado en Modo Fijo, Dinámico y Discreto", existen muchos problemas con la reactivación de la pantalla (control del brillo) y uno de ellos es la "Pantalla negra al comnutar los gráficos en Modo Fijo".

Lamentablemente, la solución expuesta en dicha publicación no es aplicable para el problema específico que únicamente está presente en cierta configuración de hardware (aunque los síntomas sean muy similares).

En esta publicación se tratarán las soluciones a la "Pantalla negra" para los GPUs ATI Mobility 5xxx y AMD 6xxxM.

NOTA: Windows 10 NO SOPORTA la instalación del Catalyst 14.4 (BIOS en Modo Fijo), sólo son instalables versiones superiores.
NOTA: Windows 10 bloqueó parcialmente el Modo Fijo (para dGPU ATI Mobility 5xxx), es decir, en algunos casos es posible la instalación de los drivers de fábrica (2011/2012) en modo compatibilidad.

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SOLUCIÓN - BSOD y TDR en iGPU Intel HD 3000 + dGPU 6700M/7690M XT

BSOD en atikmdag.sys en "Modo Fijo".

Como se sabe, los dGPUs 6700M son antiguos para esta fecha (2018), pero muchos usuarios aún poseen portátiles con gráficos híbridos equipados con dichos dGPUs; estos GPUS fueron los más abundantes en su tiempo (2011-2012) en una época donde el "Modo Fijo" empezó a decaer, por tal motivo, más adelante (2013), estos portátiles comenzaron a generar BSODs y TDRs con ciertos drivers.

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dGPU AMD (8xxxM / R7 M2xx / R7 M3xx / R7 M4xx) no se usa correctamente

Esta es la forma de identificar el problema con drivers funcionando correctamente.

El problema que pareció fácil de solucionar, pero que contiene una gran complejidad es el "Rendimiento deficiente con dGPUs AMD GCN en laptop". Durante el transcurso de los años, se descubrieron similitudes en síntomas por parte de los usuarios en portátiles de diversos fabricantes, pero no se encontró una solución universal para tratar el problema. Aunque algo es seguro, los fabricantes no se preocupan ni pronuncian al respecto después de varios años.

Si estás interesado en conocer más sobre este problema, te invito a continuar la lectura. Mostraré los hallazgos anteriores y una sugerencia para tratar el problema.

NOTA: Esta guía es informativa, la "posible solución" y la "Alternativa", como su nombre lo dice, pueden no funcionar. La estoy publicando porque no tengo forma de probarla en mi laptop ya que no presento el problema y actualmente uso Nvidia. Espero entiendan que al ser un usuario, estoy limitado a trabajar con el portatil que tengo.

NOTA: Para probar la "posible solución", recomiendo utilizar una instalación limpia de Windows 10 e instalar MSI Afterburner.

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SOLUCIÓN - Falta de menús conmutables en AMD Enduro

Interfaz de usuario rediseñada para AMD Enduro. Año 2012.

Dejando los defectos a un lado, AMD Enduro se difundió mucho en la mayoría de portátiles, y más aún cuando se dio la migración del Modo Fijo al Dinámico (véase: "El final del Modo Fijo").

Ya se sabía que existía un problema con los menús conmutables si se instalaba un Driver Oficial de AMD, y esto se evidenció más con el Final del Modo Fijo.

Aunque este problema ya se encuentra solucionado con drivers actuales, no todas las laptops son compatibles con los últimos drivers, por tal motivo les presento esta publicación.

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Instalación y verificación de drivers gráficos en AMD Enduro

Instalador de Radeon Software.

La instalación de drivers gráficos en portátiles con 02 o más GPUs debe realizarse de forma completa, es decir, se debe instalar tanto el driver del iGPU como del dGPU.

Además, existe un orden de instalación (siempre y cuando se realice la limpieza) y no se instala por instalar.

Como aclaración, esta publicación es la continuación de "Preparativos y limpieza de drivers gráficos", por lo tanto, el proceso mencionado más adelante es una instalación limpia de drivers.

A continuación, se explicará el proceso de instalación y la posterior verificación.

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Preparativos y limpieza de drivers gráficos

Display Driver Uninstaller: la utilidad para eliminar drivers gráficos.

Seguro que muchos al actualizar drivers gráficos, ya sea AMD, Nvidia o Intel, experimentaron corrupciones gráficas, errores al abrir el "Software de gestión gráfica" ("Catalyst Control Center" o "Radeon Settings") o mal acoplamiento de dispositivos (Código 43).

Pero ¿Existe una forma de evitar estos problemas?, la respuesta es que SI, mediante un procedimiento.

Esta publicación tiene como objetivo enseñar el procedimiento de limpieza mediante el uso de la herramiento llamada DDU (Display Driver Unistaller). Si desean saber más, continúen la lectura.

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El final del Modo Fijo

El lanzamiento de Windows 8.0 supuso la eliminación del Modo Fijo, pero no fue hasta el 2014 cuando fue sepultado definitivamente por AMD.

Como pueden observar de la primera imagen, el Modo Fijo prácticamente está muerto y en la "actualidad" ni AMD ni Microsoft lo permiten. Aunque existe una forma de obtenerlo en Win10, este último método solo es aplicable para iGPU Intel (1ra Gen) + dGPU ATI/AMD.

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iGPU ATI Legacy + dGPU ATI Mobility 5xxx/ AMD 6xxxM - Windows 10

Windows 10 dejó de lado a portátiles con ATI Legacy + dGPU 5000 o superior.

Con la llegada de Windows 10 se evidenció un gran problema en portátiles con la siguiente configuración gráfica:

iGPU ATI Legacy + dGPU ATI Mobility 5xxx/ AMD 6xxxM

Nota 1: Con el lanzamiento de los "Radeon Software Crimson" los GPUs AMD Radeon 7600 e inferiores (con excepciones) se consideran Legacy. Pero, en esta publicación se usa el término "Legacy" refiriéndose a cualquier GPU igual e inferior a ATI Radeon HD 4xxx.

Nota 2: Esta publicación también se aplica si poseen un dGPU AMD Radeon 7400M, porque este es renombrado del AMD Radeon 6470/6490M.

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Soporte directo por parte de AMD - Pre-GCN y GCN

La evolución y mejora de AMD Enduro hasta el 2012. En adelante las mejoras están enfocadas en el ahorro de energía. Como pueden observar, existen muchas mejoras en el 2012, esto es debido a la publicación de un driver.

Desde que se fabricaron notebooks con mas de un GPU surge el problema de la administración de energía, cómo se mencionó anteriormente este detalle es solucionado tanto con el Modo Fijo como con el Dinámico; además, si poseemos un notebook con un dGPU AMD es normal querer actualizar los drivers gráficos para así obtener un mejor rendimiento, pero siempre que se realizaba no era posible hace unos años atrás.

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GPUs renombrados por fabricantes en AMD Enduro ¿Es un problema?

La importancia de saber el ID de Hardware de nuestros dispositivos es diversa, no sólo para buscar un driver de algún "Dispositivo desconocido" si no para saber si el fabricante nos está engañando.

Al momento de comprar un notebook, muchas veces nos fijamos en el modelo del dGPU y en base a ello y otras características tomamos la decisión de comprarlo. Entonces, cuando llegamos a nuestras casas verificamos que poseemos el dGPU que se especifica en la caja, todo bien hasta ahí. Pero en algún momento actualizamos los drivers y observamos un problema: El nombre del dGPU cambió.

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ULPS en AMD Enduro: ¿Activar o desactivar?

AMD ZeroCore Technology: ULPS forma parte de esta característica en notebooks.

Un tema de vital importancia en laptops es el control energético, es decir, la duración de la batería. El echo de poseer dos GPUs trae la consecuencia de un mayor consumo de energía, pero tanto "AMD Enduro" como "Nvidia Optimus" introdujeron características para solucionar este inconveniente.

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Perfiles AMD Enduro y desbloqueo de aplicaciones

Uso y explicación de perfiles AMD Enduro.

Es muy común buscar por internet la forma de forzar las aplicaciones de nuestro interés en el dGPU, es más, esto lo expliqué en la entrada "Configurar Aplicaciones en AMD Enduro". Pero, se preguntaron: ¿qué hay detrás de todo esto? ¿cómo funciona este proceso realmente?

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Configurar Aplicaciones en AMD Enduro

Nueva interfaz para AMD Enduro (Disponibles desde Radeon Software Crimson ReLive 17.7.2). Radeon Settings: se muestran los perfiles de aplicaciones, "High Performance": se usa el dGPU, "Power saving": se usa el iGPU.

Existe una base de datos cuyo contenido registra las diversas aplicaciones a ejecutarse en un determinado GPU y recibe el nombre de "Perfiles AMD Enduro".

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Limitaciones de AMD Enduro

La tecnología AMD Enduro para Notebooks, algunas características.

Una característica principal de AMD Enduro es su facil uso por parte del usuario, este último simplemente debe ejecutar alguna aplicación exigente y si existe algún perfil de aplicación se utilizará el dGPU, caso contrario, se debe crear un perfil para la aplicación en "Alto rendimiento" y entonces todo marchará bien, sencillo ¿no?

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