P106-100: играем на видеокарте, не предназначенной для игр

В разгар криптовалютного бума NVIDIA дала партнёрам «добро» на выпуск специальных видеокарт для майнинга, которые представляют собой упрощённые версии игровых моделей. Ажиотаж майнинга давно прошёл, а видеокарты остались.

Карта заказана 15 января и добралась до меня 8 февраля. В общей сложности, с учётом услуг посредника, пересылки и доставки по России обошлась в $102.45.

Внешний вид

Продавец высылает в случайном карты производства MSI, Gigabyte, Galaxy, Colorful и Gengsheng (за пределами Китая известна под брендом Gainward). Мне досталась Gigabyte.

Судя по сайту производителя, карта поставляется в двух вариантах: без крепёжной планки и с однослотовой планкой. Продавец прикрутил двухслотовую планку, за что ему спасибо, но одного винта пожалел. Пришлось поправить дело синей изолентой.

А вот отломанное крепление системы охлаждения так просто не починить:

Впрочем, оставшиеся три крепления держат надёжно.

Технические характеристики

Идентичны обыкновенной GTX 1060 WINDFORCE 6G за исключением:

• отсутствуют видеовыходы
• используется шина PCI-E 1.0/1.1 (у игровых видеокарт — PCI-E 3.0)
• система охлаждения любой ценой старается удержать температуру графического процессора на отметке 55°
• видеоускоритель не определяется драйвером как игровой (отсутствует поддержка DirectCompute и PhysX)

Системные требования

Начиная с Windows 10 1803, Microsoft реализовала подобие технологии Optimus, знакомой владельцам ноутбуков. Рендеринг в тяжёлых приложениях осуществляет дискретная видеокарта, а за вывод изображений и обработку 2D отвечает встроенное видеоядро процессора. Видеопоток передаётся по шине PCI-E, выводится через видеовыход материнской платы.

Отсюда вытекают следующие системные требования:

• Windows 10 1803 или новее
• платформа Intel как минимум 4 поколения (Haswell) или AMD Ryzen 2200G/2400G, Athlon 240GE, 220GE, 200GE. Есть подтверждения успешной работы на более старых APU (в частности A10-7870K)
• со слов продавца: не заработает на материнских платах H81/B85/Z87 (т.е. 4 поколения) производства ASUS
• наличие слота PCI-E x16. Версия роли не играет, ведь карта в любом случае работает в режиме 1.1, а вот количество линий очень важно, ведь по шине не только происходит обмен данными с процессором, но и передаётся видеопоток. PCI-E 1.0 x16 по пропускной способности и без того эквивалентна всего лишь PCI-E 3.0 x4. Ещё большее снижение пропускной способности (например, если использовать слот x8) драматически скажется на производительности.

Тестовый стенд

Успешная работа подтверждена на двух системах:

• Core i7-6700 ES (разогнан до 3.7 ГГц)
• ASUS Z170-P

• Pentium G3420
• GA-H81M-S2PV

Танцы с бубном

Вставляю карту, подключаю монитор к видеовыходу материнской платы, и… изображение отсутствует. Экспериментальным путём установлено, что требуется изменить пару настроек BIOS, выставив указанные на скриншоте значения:

Кроме того, придётся временно отключить безопасную загрузку:

После загрузки Windows нужно установить графический драйвер на процессорное видеоядро. Обладатели Intel могут воспользоваться приложением Driver & Support Assistant, а для поклонников AMD предназначены драйверы Adrenalin 2019 Edition.

Кроме того, придётся отредактировать драйвер NVIDIA, чтобы он воспринимал P106 в качестве 3D-ускорителя. Последняя версия, на которой этот хак работает — 417.22. В более поздних то ли что-то изменилось, то ли NVIDIA реализовала защиту, но после установки модифицированного драйвера устройство будет висеть в диспетчере с ошибкой.

Скачиваем и распаковываем дистрибутив, правим файл /Display.Driver/nv_dispi.inf. Методика проста — нужно найти и удалить строки, начинающиеся с %NVIDIA_DEV.1C07% (1C07 — идентификатор P106-100). Затем в файл nvaci.inf добавить следующие строки:

после

%NVIDIA_DEV.1BE1.1243.1025% = Section064, PCIVEN_10DE&DEV_1BE1&SUBSYS_12431025

добавить (да, на конце пробел)

%NVIDIA_DEV.1C07%          = Section066, PCIVEN_10DE&DEV_1C07 

после (да, снова такая же строка)

%NVIDIA_DEV.1BE1.1243.1025% = Section064, PCIVEN_10DE&DEV_1BE1&SUBSYS_12431025 

добавить

%NVIDIA_DEV.1C07%          = Section066, PCIVEN_10DE&DEV_1C07 

после

%NVIDIA_DEV.1BE1.1243.1025% = Section063, PCIVEN_10DE&DEV_1BE1&SUBSYS_12431025 

добавить

%NVIDIA_DEV.1C07%          = Section065, PCIVEN_10DE&DEV_1C07 

после

NVIDIA_DEV.1BE1.1243.1025 = "NVIDIA GeForce GTX 1070"

добавить

NVIDIA_DEV.1C07 = "NVIDIA P106-100"

При желании можно поменять

NVIDIA_DEV.1C07 = "NVIDIA P106-100"

на

NVIDIA_DEV.1C07 = "NVIDIA GeForce GTX 1060 6GB"

но это ни на что не влияет, кроме отображаемого имени в диспетчере задач. Приложения наподобие GeForce Experience всё равно опознают карту как P106-100. Насколько я понимаю, это может быть изменено лишь перепайкой резисторов на самой карте, комбинация которых и определяет то, как карта представляется драйверу.

После этого, скачиваем Display Driver Uninstaller, отключаем сетевой адаптер (или вытаскиваем сетевой кабель). Открываем командную строку с правами администратора и выполняем:

bcdedit /set {current} testsigning on

Перезагружаемся Запускаем DDU, чистим систему от драйверов NVIDIA:

Заходим в диспетчер устройств и выполняем «Действие» → «Обновить конфигурацию оборудования». Необходимо добиться того, чтобы вместо дискретной видеокарты отображался «3D-видео контроллер»:

Запускаем setup.exe и устанавливаем драйвер. Устанавливать GeForce Experience смысла нет, она всё равно «видит», что карта не игровая, функции типа ShadowPlay работать не будут, Выполняем чистую установку. Соглашаемся установить драйвер без проверки издателя:

После установки драйвера в диспетчере устройств не должно остаться устройств с восклицательными знаками. А GPU-Z сообщит, что у карты появилась поддержка PhysX и DirectCompute:

то есть, карта была намеренно лишена поддержки этих технологий программным путём.

Следующим шагом будет отключение автоматического обновления драйверов через Windows Update. В противном случае рано или поздно там появится более свежий драйвер, который будет автоматически установлен. В сети встречаются различные способы, но у меня сработал только один — через групповые политики. Для этого понадобится Windows 10 Professional или Enterprise. Пуск → Выполнить → gpedit.msc → Конфигурация компьютера → Административные шаблоны → Компоненты Windows → Центр обновления Windows → Не включать драйверы в обновления Windows → Включено.

Открываем командную строку с правами администратора и отключаем установку неподписанных драйверов (на неё очень нервно реагируют всякие античиты):

bcdedit /set {current} testsigning off

Перезагружаемся в BIOS, включаем безопасную загрузку там же, где отключали. Загружаемся в Windows, включаем сетевой адаптер или втыкаем сетевой кабель.

Теперь нужно сопоставить каждому 3D-приложению, которое хотим запускать на дискретной видеокарте, требуемый графический адаптер. ПКМ по рабочему столу → Параметры экрана → Настройки графики. Выбираем «Классическое приложение« и кнопкой «Обзор» находим исполняемый файл игры. Выбираем добавленное приложение → Параметры. Видим, что окно чуток расползлось, но вполне читаемо: энергосберегающим графическим процессором является встройка, а высокопроизводительным — P106-100. Если у вас не так, то вы напортачили с драйвером.

Выбираем «Высокая производительность»:

Эту операцию придётся повторить для каждой установленной игры.

Тестирование

Поскольку карта идентична по характеристикам обычной GTX 1060 6GB, то единственный вопрос, который интересует — падает ли производительность из-за низкой пропускной способности шины PCI-E 1.0.

Тесты проведены на платформе:

• Core i7-6700 ES @ 3.7 ГГц
• ASUS Z170-P
• 16 ГБ DDR4-2133 в одноканальном режиме

Unigine Valley Benchmark 1.0
Render: Direct3D11
Mode: 1920×1080 8xAA fullscreen
Preset: Extreme HD
FPS: 65.7
Score: 2748
Min FPS: 31.9
Max FPS: 125.8

Набранное количество баллов соответствует GTX 1060 6GB.

Unigine Heaven Benchmark 4.0
Render: Direct3D11
Mode: 1920×1080 8xAA fullscreen
Quality: Ultra
Tessellation: Extreme
FPS: 61.7
Score: 1555
Min FPS: 25.5
Max FPS: 125.2

12.5% потеря производительности по сравнению с GTX 1060 6GB.

Final Fantasy XV Benchmark

9% и 7% падения производительности соответственно.

Возможно, с более производительным процессором и двухканальным режимом работы памяти было бы получше. Также стоит отметить, что технология Ansel работает, поскольку не привязана к GeForce Experience.

Под нагрузкой проявляется ещё одна особенность карты — она старается удержать температуру графического процессора на отметке 55°. Уровень шума при этом сложно назвать комфортным. Проблема решается указанием желаемой кривой температур в MSI Afterburner:

При 100% нагрузки температура держится на уровне 62 градусов, а скорость вращения вентиляторов упала до 30%.

Заключение

Плюсы

• Цена
• Выводит изображения на VGA-мониторы. Как известно, у карт поколения Pascal отсутствует поддержка вывода аналогового видеосигнала, что вынуждает приобретать активный конвертер цифрового сигнала в аналоговый. В нашем случае этим занимается материнская плата
• Возможность сказать «NVIDIA, fuck you!»

Минусы

• Не работают примочки NVIDIA наподобие ShadowPlay
• Не работает аппаратный кодировщик видео NVENC (то есть, если вы, допустим, хотите записывать или стримить экран через OBS Studio, нужно запускать игру на дискретной видеокарте, а для ускорения кодирования использовать Intel Quick Sync)
• Не работают некоторые программы, выводящие оверлей поверх 3D-приложений (FRAPS и т.п.). Другие (допустим, оверлей Steam) умудряются как-то работать

Может не устроить

• Карта побывала в майнинге. С другой стороны, покупая видеокарту «с рук» вы не можете быть уверены в обратном, а продавец будет мамой клясться, что карта «не бита, не крашена, не майнила»
• Отсутствие обновлённых драйверов (впрочем, поколение Pascal уже является устаревшим и с каждым годом будет получать всё меньше поддержки)
• Требуется редакция Windows не ниже Professional (все способы, ориентированные на Home, у меня не сработали)

FAQ

Заработает ли в Linux / macOS?
Всё упирается в отсутствие пропатченного драйвера, поскольку inf-файлы там отсутствуют вовсе.

Обязательно ли заказывать из Китая?
Поскольку, начиная с Pascal, NVIDIA в обязательном порядке требует наличие цифровой подписи у прошивок, «китайские» карты не имеют какой-то особой, модифицированной прошивки. Следовательно, ничем не отличаются от доступных у нас.

Какие ещё есть карты для майнинга?
P106-090 — похожа на GTX 1050 Ti, имеет более широкую шину памяти, большие частоты, но всего 3 гигабайта памяти.
P104-100 — разогнанная GTX 1070 с урезанным вдвое объёмом памяти.
P104-101 — копия GTX 1080.
P102-100 — урезанная версия GTX 1080 Ti с 5 ГБ памяти.
P102-101 — то же самое, но уже с 10 ГБ памяти.

Смысла в покупке P104 или P102 нет, они однозначно упрутся в шину (тем более, что для P104-100 Gigabyte, например, заявляет лишь поддержку PCI-E 1.1 x4).

На всякий случай, привожу идентификаторы этих карт (драйверы модифицируются аналогично):

• 1C09 = «NVIDIA P106-090»
• 1B87 = «NVIDIA P104-100»
• 1BC7 = «NVIDIA P104-101»

Можно ли поставить такую карту в SLI с игровой?
Да, см. тут и тут. Причём необязательно с GTX 1060. Например, можно поставить GP106-100 в пару с GTX 1070.

Можно ли для вывода изображения использовать дешёвую дискретную видеокарту вместо интегрированного видео?
Я пробовал с GTX 650. P106-100 в этом случае не появляется в настройках в качестве высокопроизводительного графического процессора.