算力#跑分#芯片#模型推理

开源 GPU Unlock 解锁 RTX 30 系安培卡张量核心速率上限:BF16 GEMM 实测最高 +80%

GPU Unlock 内核模块在驱动绑定前改写安培卡速率寄存器,3090 Ti BF16 GEMM 实测 87.5→157.4 TFLOPS,仅限 Linux。

放在指尖上的裸芯片特写,晶圆上的电路纹理清晰可见

一个叫 GPU Unlock 的开源 Linux 内核模块,10 月 18 日由开发者 Zagitta 发在 GitHub 上,做的事是把 RTX 30 系(安培架构)GeForce 显卡被砍掉的 FP/BF16 发射速率恢复到专业卡水平。它不修改 NVIDIA 驱动,也不刷显卡 VBIOS,而是在驱动绑定显卡之前写固件里的速率选择寄存器。仓库 README 贴出的首份数据是:3090 Ti 的稠密 BF16 GEMM 从 87.50 TFLOPS 涨到 157.41 TFLOPS。截至 2026-10-25 上午(UTC),这个一周的项目已有 2,893 star、319 fork。

要点

  • 3090 Ti 实测(450 W,五次取中位数):FP16 87.46→118.39 TFLOPS,BF16 87.50→157.41 TFLOPS(+80%),TF32 42.58→82.61 TFLOPS,数据出自仓库 issue #1。
  • 机制:模块放进 initramfs,在未修改的原版 NVIDIA 驱动绑定之前把速率选择器 SS0 写为 0x88888888(全速 BF16)并执行 FLR 复位,覆盖 GA102/GA103/GA104/GA106。
  • 收益集中在矩阵运算:LLM prefill 各报告 +14–36%,ComfyUI 三个 BF16 任务 +56.1%–58.6%;INT8 和受显存带宽限制的词元生成基本不变。

解锁机制

GPU Unlock 对准的是安培代消费卡与专业卡之间一道人为的差距。同一块 GA102 芯片,GeForce 3090 每周期只发射一半数量的 FP/BF16 FMA 指令,而专业卡——比如中国监管审批采购的 RTX Pro 5500 这类——是全速率。仓库的描述写得直白:把 3000 系显卡的 FP/BF16 发射速率解锁到专业卡等价水平。

实现走的是固件层。这个模块把 CMP 解锁工具的 V67/PLM 技术和 UEFI 方案的驱动前时机合在一起:随系统包放进 initramfs,在 nvidia 驱动加载前运行,向显卡固件写入 SS0 0x88888888 和 4 位的 SS1 0x8,然后做一次 FLR(功能级复位),再让原版驱动正常绑定。整个过程约一秒钟,默认不做任何事,只有内核命令行里出现 gpu_unlock.targets=all(或指定 PCI 地址)才生效;拔掉这个参数就恢复原样。

因为动的是固件寄存器而不是驱动代码,NVIDIA 每发新驱动它都不用重打补丁。README 记录的兼容范围包括显示卡本身、单机最多四张卡、以及 vfio-pci 直通给虚拟机的卡。

实测数字

GPU Unlock 的数字全部来自用户在自己机器上跑的基准,口径不一,不能直接互相比较,功耗墙影响很大(最低那组 +25% 来自限到 225 W 的卡)。issue #1 首发的 3090 Ti 数据如下:

输入精度前后出处
FP1687.46 TFLOPS118.39 TFLOPSissue #1
BF1687.50 TFLOPS157.41 TFLOPSissue #1
TF3242.58 TFLOPS82.61 TFLOPSissue #1

其他卡和真实负载的数字,各来源基本对得上:Notebookcheck(10 月 24 日,Anil Ganti)转述社区报告,3090 的 BF16 矩阵乘从 77.5 涨到 129.6 TFLOPS;IT之家(10 月 25 日,远洋)给出 3080 Ti BF16 71.59→113.98 TFLOPS。真实负载方面,IT之家测到 3090 的 vLLM 提示词处理吞吐 +33% 而词元生成不变,ComfyUI 三个 BF16 图像任务中 MOSS-Image SFT +58.6%、Qwen-Image 2.1 Turbo +57.2%、Z-Image Turbo +56.1%;ComfyUI 的提升幅度 Notebookcheck 写「约 47–59%」,两边任务集不同,取 IT之家更具体的三项。所有对比过输出的报告都发现前后逐位一致。

复现与坑

issue #1 的评论串里已经有第三方在完全未改动的条件下复现。10 月 22 日,用户 Pento95 在 Fedora 44、RPM Fusion 的原版 NVIDIA 615.78.08 驱动上确认 3090 Ti 解锁成功,无 Xid 报错;他把功耗墙下的时钟波动折算掉,FP16 每兆赫吞吐从 0.043 翻倍到 0.083 TFLOPS/MHz。10 月 24 日用户 peterc 在同样的卡和系统上确认了相近结果。

Pento95 同时踩出两个静默失效的坑,值得装之前看清:RPM 包的 %post 脚本只执行 dkms add,没人替你构建模块、重建 initramfs,装完解锁根本不会运行,也没有任何报错,得手动 dkms install 再 dracut -f;另外 Fedora 的 grubby --update-kernel 只改已有启动项,新内核的命令行来自 /etc/kernel/cmdline 和 GRUB_CMDLINE_LINUX,不加进去,下次内核更新后解锁就悄悄失效。

边界与风险

这个项目的边界和它的收益同样清楚。INT8 路径几乎无收益:README 明说,IT之家测到 MOSS-Image SFT 的 INT8 任务只 +0.3%,Pento95 的 int8 vLLM 端到端也只有约 +5%,在运行噪声之内。LLM 解码受显存带宽限制,模块不提高带宽、也不解锁更多 CUDA 核心,所以词元生成速度不变。RTX 3080 Ti 20 GB OEM 版(GA102-250)解锁流程能走完,BF16 依然半速。游戏侧目前没有任何独立验证的帧率收益——DLSS 虽然用张量核心,但我们此前报道的 DLSS 5 更新那条产品线并没有因这个解锁被测出变化。

还有几条要记住:Notebookcheck 明确指出,所有数字都来自 GitHub 和 Reddit 的社区报告,没有任何评测机构独立验证。挂起恢复时显卡断电会重置速率选择器,模块会在驱动恢复前自动重新解锁,代价是恢复时间多约一秒,休眠不在覆盖范围内。Windows 上目前只有一个 UEFI 实验方案,BF16 +82.5% 的数字仅在单台机器上成功过。仓库根目录没有标准 LICENSE 文件(GitHub 因此显示无许可证),README 写明内核模块与本地打包为 GPL-2.0-only,生成的固件另有 firmware/NOTICE.md 约束。

编辑判断

GPU Unlock 最直接的受益人,是在 Linux 上用 RTX 30 系跑本地模型的人:3090 一类的卡二手价格已经很低,BF16 吞吐接近翻倍意味着 prefill 和扩散模型的出图吞吐显著提升,而 int8 量化工作流基本无感。比起花 4,999 美元买 DGX Spark 或者 7,299 美元买最高 192 GB 统一内存的锐龙 AI Halo,这是零硬件成本的路径。但这是一上线一周的项目,打包有坑、兼容性靠自愿报告、没有任何第三方实验室数据,生产环境不该急着上;愿意试的话,先在自己的非主力机器上按 README 走 make install,加好内核参数再重启。