ubuntu安装NVIDIA显卡驱动及CUDA环境

在安装CUDA之前，需要先安装适用于您的GPU的NVIDIA显卡驱动。

一、准备工作

1. 更新系统包

   在开始之前，建议先更新系统的包列表和已安装的软件包：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get upgrade -y
   

2. 卸载旧的NVIDIA驱动（如果已安装）

   如果您之前安装过NVIDIA驱动，建议先将其卸载，以避免版本冲突：

   sudo apt-get purge nvidia-*
   sudo apt-get autoremove
   

3. 禁用Nouveau驱动

   Nouveau 是开源的NVIDIA驱动，如果启用，可能会与官方驱动产生冲突。禁用Nouveau的方法如下：

   sudo bash -c "echo 'blacklist nouveau' >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf"
   sudo bash -c "echo 'options nouveau modeset=0' >> /etc/modprobe.d/blacklist.conf"
   sudo update-initramfs -u
   sudo reboot
   

   重启后，Nouvaue驱动将被禁用。

二、安装NVIDIA显卡驱动

有多种方法可以在Ubuntu上安装NVIDIA驱动，以下介绍两种常用方法：通过Ubuntu官方仓库安装和使用NVIDIA官方驱动PPA。

方法1：通过Ubuntu官方仓库安装

1. 添加图形驱动PPA（可选）

   为确保获取最新的驱动版本，可以添加官方的graphics-drivers PPA：

   sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
   sudo apt-get update
   

2. 查找适合您的GPU的驱动版本

   运行以下命令以查看推荐的驱动版本：

   ubuntu-drivers devices
   

   输出示例：

   == /sys/devices/pci0000:00/0000:00:02.0/0000:01:00.0 ==
   modalias : pci:v000010DEd00001E87sv000017AAsd00003919bc03sc00i00
   vendor   : NVIDIA Corporation
   model    : GP107M [GeForce GTX 1050 Ti Mobile]
   driver   : nvidia-driver-470 - third-party free
   driver   : nvidia-driver-465 - third-party free
   driver   : xserver-xorg-video-nouveau - distro free builtin
   

   通常，推荐使用ubuntu-drivers autoinstall命令自动安装适合的驱动。

3. 自动安装推荐的驱动

   sudo ubuntu-drivers autoinstall
   

   或者，手动安装特定版本的驱动，例如安装nvidia-driver-525：

   sudo apt-get install nvidia-driver-525
   

4. 重启系统

   安装完成后，重启系统以使驱动生效：

   sudo reboot
   

方法2：通过NVIDIA官方驱动PPA安装

1. 添加NVIDIA驱动PPA

   sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
   sudo apt-get update
   

2. 安装最新的驱动

   查找可用的驱动版本：

   apt search nvidia-driver
   

   假设您选择安装nvidia-driver-525：

   sudo apt-get install nvidia-driver-525
   

3. 重启系统

   sudo reboot
   

三、验证驱动安装

1. 检查NVIDIA驱动是否正确安装

   使用nvidia-smi命令查看驱动信息：

   nvidia-smi
   

   预期输出应显示您的GPU信息和驱动版本，例如：

   +-----------------------------------------------------------------------------+
   | NVIDIA-SMI 525.60.11    Driver Version: 525.60.11    CUDA Version: 12.0     |
   |-------------------------------+----------------------+----------------------+
   | GPU  Name        Persistence-M| Bus-Id        Disp.A | Volatile Uncorr. ECC |
   | Fan  Temp  Perf  Pwr:Usage/Cap|         Memory-Usage | GPU-Util  Compute M. |
   |                               |                      |               MIG M. |
   |===============================+======================+======================|
   |   0  GeForce GTX 1050 Ti    Off  | 00000000:01:00.0  On |                  N/A |
   | 30%   50C    P8    N/A /  75W |    500MiB /  4096MiB |      5%      Default |
   +-------------------------------+----------------------+----------------------+
   

2. 检查驱动模块

   确认驱动模块已加载：

   lsmod | grep nvidia
   

   应该能看到nvidia相关的模块信息。

四、解决常见问题

• 黑屏或无法启动图形界面

  如果在安装驱动后遇到黑屏或无法启动图形界面的问题，可以尝试以下步骤：

  1. 切换到TTY终端（使用Ctrl + Alt + F3）。

  2. 停止显示管理器，例如对于gdm：

     sudo systemctl stop gdm
     

     或者对于lightdm：

     sudo systemctl stop lightdm
     

  3. 重新安装驱动或检查驱动配置。

  4. 重启系统：

     sudo reboot
     

• 驱动版本与CUDA不兼容

  确保安装的NVIDIA驱动版本与您计划安装的CUDA版本兼容。可以参考NVIDIA官方CUDA兼容性表。

五、安装CUDA

在成功安装并验证NVIDIA显卡驱动后，您可以按照之前提供的步骤继续安装CUDA。如果需要进一步指导，请参考以下简要步骤：

1. 下载CUDA安装包

   前往NVIDIA CUDA下载页面，选择适用于您的Ubuntu版本的CUDA安装包。

2. 添加CUDA仓库并安装CUDA

   示例（以Ubuntu 20.04和CUDA 12.2为例）：

   wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2004/x86_64/cuda-ubuntu2004.pin
   sudo mv cuda-ubuntu2004.pin /etc/apt/preferences.d/cuda-repository-pin-600
   
   wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/12.2.0/local_installers/cuda-repo-ubuntu2004-12-2-local_12.2.0-470.57.02-1_amd64.deb
   sudo dpkg -i cuda-repo-ubuntu2004-12-2-local_12.2.0-470.57.02-1_amd64.deb
   sudo cp /var/cuda-repo-ubuntu2004-12-2-local/cuda-*-keyring.gpg /usr/share/keyrings/
   sudo apt-get update
   sudo apt-get -y install cuda
   

3. 配置环境变量

   echo 'export PATH=/usr/local/cuda/bin${PATH:+:${PATH}}' >> ~/.bashrc
   echo 'export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/cuda/lib64${LD_LIBRARY_PATH:+:${LD_LIBRARY_PATH}}' >> ~/.bashrc
   source ~/.bashrc
   

4. 验证CUDA安装

   nvcc --version
   nvidia-smi
   

   编译并运行CUDA样例以确保安装成功：

   cuda-install-samples-12.2.sh ~
   cd ~/NVIDIA_CUDA-12.2_Samples/1_Utilities/deviceQuery
   make
   ./deviceQuery
   

   输出应显示Result = PASS。

六、参考资料

• NVIDIA 官方驱动下载
• NVIDIA CUDA 官方安装指南
• Ubuntu 官方文档
• NVIDIA 驱动兼容性文档