Энтузиасты обошли аппаратные ограничения тензорных ядер в видеокартах GeForce RTX 40

Группа независимых исследователей опубликовала инструментарий для снятия искусственных ограничений производительности тензорных блоков на видеокартах архитектуры Ada Lovelace. Разработки под названиями gpu-unlock-ada и AD103_win_unlocker позволяют существенно увеличить скорость матричных вычислений в операциях искусственного интеллекта без физической модификации плат, перепрошивки VBIOS или использования сторонних драйверов NVIDIA.

Как работает разблокировка

Процедура разблокировки осуществляется на этапе первичной загрузки системы до того, как официальный видеодрайвер перехватит контроль над ускорителем. Специальный модуль ядра для операционной системы Linux и независимый загрузчик UEFI для среды Windows вмешиваются в служебные регистры графического процессора. Программа перезаписывает значения селекторов SS0 и SS1, после чего выполняет функциональный аппаратный сброс FLR по шине PCIe, сохраняя новые параметры активными при дальнейшей инициализации стандартного драйвера.

Тестирование флагманской модели GeForce RTX 4090 на чипе AD102 показало двукратный рост пропускной способности тензорных ядер. В операциях FP16 и BF16 с накоплением в формате FP32 производительность поднялась со 165. 6 до 331. 6 терафлопс. Аналогичные замеры на видеокарте GeForce RTX 4070 Ti SUPER на базе кристалла AD103 зафиксировали увеличение показателей с 95 до 189. 9 терафлопс при сохранении штатного лимита потребления на отметке 240 Вт. На модифицированной энтузиастами версии GeForce RTX 4080 с объемом памяти 32 ГБ скорость матричных перемножений выросла от 60 до 100 процентов в зависимости от конфигурации блока.

Подобный скачок объясняется архитектурными особенностями кремния NVIDIA. Старшие игровые видеокарты делят общую кремниевую базу с профессиональными ускорителями вроде RTX 6000 Ada, но на потребительских адаптерах скорость определенных тензорных вычислений искусственно урезана вдвое через внутренние регистры. Производитель применяет это разделение, чтобы предотвратить массовую закупку более доступных игровых карт корпоративными клиентами для задач машинного обучения.

Эти показатели отражают скорость выборки инструкций в регистрах, а не реальное ускорение прикладных вычислений или работы готовых нейросетей. Эксперимент проводился на единичных платах, поэтому поддержка всего модельного ряда и долговременная стабильность пока остаются неподтвержденными, отмечает JustAResearcher, ведущий разработчик проекта gpu-unlock-ada.

Несмотря на бурную реакцию сетевого сообщества, данная разблокировка не оказывает прямого влияния на кадровую частоту в современных видеоиграх. Классическая растеризация, обработка геометрии и блоки аппаратной трассировки лучей работают по собственным конвейерам и не зависят от регистров темпа тензорных матриц. В сценариях запуска локальных больших языковых моделей реальное быстродействие также сдерживается физической стеной памяти, где скорость генерации токенов ограничена пропускной способностью шины видеопамяти.

На сегодняшний день представленный метод остается сложным экспериментальным решением для исследователей. Для корректной активации модификации требуется полное отключение защитного механизма Secure Boot и обязательный цикл холодного перезапуска оборудования с обесточиванием системного блока. Разработчики продолжают проверку стабильности и предупреждают о риске зависаний при попытках применения параметров на непротестированных ревизиях плат.