4090算力凭空翻倍:开源黑客如何用几毫秒启动空隙松开显卡手刹
一张一万多块钱的显卡插在电脑里,跑 AI 的速度居然能凭空翻一倍。 不换硬件,不改电路,甚至连显卡的 BIOS 都不用刷。
几天前,开源社区一位叫 Zagitta 的开发者,放出了一个叫做 GPU Unlock 的工具。 实测数据一出来,整个硬件圈都看傻了。 消费级旗舰卡 RTX 4090,半精度浮点张量算力从原本的每秒 165.6 万亿次,直接飙到了 331.6 万亿次。 整整翻了一倍。
上一代的 RTX 3090 Ti,半精度算力也从 87.5 万亿次冲到了 157.4 万亿次。 普通的 RTX 3090 在 PyTorch 矩阵测试里,从 73 万亿次涨到了 122.8 万亿次。 哪怕是几年前的老卡 RTX 2080 Ti,算力同样从 59.9 万亿次跳到了 111 万亿次。
这是超频了吗? 根本不是超频。 显卡的核心频率没变,功耗墙没动,风扇转速也没有发疯。 那这凭空多出来的一倍算力,到底是从哪冒出来的?
答案让人哭笑不得:这些算力本来就一直在芯片里,只是出厂时被厂家悄悄锁上了一半。
做一颗顶级 GPU 芯片极其昂贵,光是开一次芯片的光罩就要上千万美元。 无论是卖一万多块钱的家用游戏卡,还是卖几万甚至十几万美元的企业计算卡,很多时候用的是同一块晶圆切出来的同款芯片。 比如 RTX 4090 用的 AD102 芯片,和卖到五六万块钱的专业工作站显卡,肚子里装的核心结构基本一模一样。
但如果普通人花一千多美元买一张家用卡,就能获得和高价企业卡一样的 AI 计算速度,谁还去买企业卡? 以前厂家的做法很干脆:物理阉割。 用高能激光在芯片的硅片上烧断几条线路,把一部分核心彻底废掉。 但在 AI 计算核心上,这招行不通了。 因为哪怕是玩游戏,显卡也需要用张量核心跑算法给画面插帧,不能把这些核心全切掉。
既然硬件不能真切掉,那就用软件把它按住。 厂家在消费级显卡的指令分发机制里,设了一道看不见的限速器。 只要你跑的是密集矩阵乘法这种纯 AI 计算任务,显卡每周期能下发的计算指令数量,就会被软件强制卡在硬件上限的一半。 你的油门踩到底了,但车机系统只让发动机喷一半的油。
这道锁设得非常严密。 显卡的官方驱动是闭源的,还带着数字签名。 动驱动文件,系统直接报错罢工;强行刷入修改版 BIOS,还有把显卡彻底变砖的风险。
那这个小工具是怎么把锁解开的? 这里用了一个极其巧妙的工程空隙。
电脑在开机的时候,硬件驱动并不是瞬间全部加载完成的。 在 Linux 系统启动的最早期,官方驱动还没接管显卡之前,会有一个短暂的启动镜像阶段。 开发者写了一个极小的内核模块,正好卡在这个时间点挤了进去。
趁着官方驱动还没开始运行,这个模块直接往显卡底层的硬件速度选择寄存器里写入新参数,把指令下发的限速解除。 修改完参数之后,它立刻向显卡发出一条标准接口指令:功能级重置。 显卡在不切断整机电源的情况下完成内部状态刷新,刚刚写进去的新配置瞬间生效。
做完这一切,内核模块迅速退场。 这时官方的显卡驱动才慢悠悠地接管硬件。 驱动检查了硬件签名,一切正常;检查了固件完整性,毫无篡改痕迹。 官方驱动高高兴兴地上岗干活,完全不知道显卡的手刹已经在几毫秒前被彻底松开了。
那游戏玩家能跟着高兴一下吗? 很遗憾,游戏帧率连一帧都不会多。 因为游戏主要靠传统的着色器、光栅化单元和高显存带宽来渲染画面,根本吃不满张量核心的指令吞吐。
只有在跑 PyTorch 矩阵计算、大语言模型生成文本的前置处理,或者用绘图工具生成图像时,这块多出来的算力才会猛烈爆发。 在实际的本地大模型测试里,提示词处理速度直接快了将近 60%。
那这是不是意味着,普通玩家手里的显卡可以直接干掉几万块的企业级计算卡了? 也没有那么简单。 算力的阀门打开了,但显卡的物理底子还在那摆着。 家用显卡只有 24GB 显存,跑大参数模型遇到显存容量不够,装不下就是装不下。 它也没有企业级的高可靠校验内存,没有多卡互联的高速桥接接口,散热和供电设计也是为了家用环境做的。 企业级市场依然有它自己的护城河。
但对于在家里做研究的学生、独立开发者,或者本地部署开源模型的工程师来说,事情完全变了。 原本要熬夜跑一整晚的任务,现在只要两三个小时就能跑完。
物理芯片是实打实的硬件,商业限制只是写在软件里的栅栏。 只要有人找到推开栅栏的缝隙,那些沉睡的晶体管,就会老老实实地出来替人干活。
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