리눅스에서 Radeon GPU 클럭, 전압 조정하기

AMD의 Radeon 그래픽카드를 산다면 언제나 전압이나 클럭을 조정해줘야 제대로된 퍼포먼스가 나온다는 설이 있습니다. 실제로 제품의 전압 마진이 어느정도 있기 때문에 오버클럭으로 성능을 높히거나 언더볼팅으로 전력 소비를 줄일 수 있습니다.

 

윈도우즈에는 AMD가 라데온 드라이버와 함께 Wattman을 제공하기 때문에 손쉽게 클럭과 전압을 조정할 수 있습니다. 다만 리눅스에서는 그런 툴을 제공하지 않기 때문에 직접 터미널에서 명령을 내려야합니다.

 

먼저 클럭과 전압을 조정하기 위한 조건은 리눅스 커널이 4.20은 되어야합니다. 그리고 부팅할 때 커널 파라메터로 amdgpu.ppfeaturemask=0xffffffff 가 포함되어야 합니다. 커널 파라메터를 설정하는 것은 사용하는 부트로더에 따라 다릅니다. 일반적으로 사용하는 GRUB 이라면 /etc/default/grub 파일의 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 변수 안에 추가하고 update-grub 명령을 실행하시면 됩니다.

저는 systemd-boot를 사용하기 때문에 /boot/loader/entries/ 안의 엔트리 파일의options에 추가했습니다.

또 저는 RX570을 사용하고 있고, Polaris 아키텍처 이전의 장치에 대해서는 이 기능이 사용가능한지 모릅니다. 그리고 Vega20은 전압 조정하는 방법이 조금 다르므로 여기서는 다루지 않겠습니다.

 

커널 파라메터를 제대로 설정하고 부팅하였다면 /sys/class/drm/card0/device/ 디렉토리 안에 pp_od_clk_voltage 등의 파일이 추가되었을 것입니다.

저희가 원하는 것은 클럭과 전압 조정이므로 먼저 수동으로 설정할 수 있게 변경합니다.

# echo 'manual' > /sys/class/drm/card0/device/power_dpm_force_performance_level

사실 이거 안해주고도 아래의 명령을 실행하면 적용되던데 amdgpu 커널 드라이버 코드 주석을 보면 해주라고 되어있기에 순순히 따라줍시다.

저 디렉토리에 표시된 여러 파일들에 대해 궁금하신 분은 https://kernel.org 에서 리눅스 커널 소스코드를 다운받고 drivers/gpu/drm/amd/amdgpu/amdgpu_pm.c 의 주석을 읽어보시면 도움이 됩니다.

 

이번엔 pp_od_clk_voltage 파일을 읽어봅시다.

$ cat /sys/class/drm/card0/device/pp_od_clk_voltage

cat으로 출력해보면 위와같이 표시됩니다.

몇몇 알고가야할 용어가 있는데 SLCK는 GPU클럭을 의미하고, MLCK는 GPU의 VRAM 클럭을 의미합니다.

여기서 중요하게 봐야할 것은 맨 마지막의 OD_RANGE입니다. 이것은 설정할 수 있는 최소, 최대 클럭과 전압을 보여줍니다.

저는 GPU 클럭은 최소 300MHz에 최대 2000MHz, 메모리클럭은 300MHz에서 2250MHz, 전압은 750mV에서 1150mV까지 설정할 수 있다고 나옵니다.

물론 설정할 수 있다고해서 그 클럭으로 정상작동한다는 것은 보장하지 않습니다. 너무 과한 클럭과 전압을 준다면 GPU가 죽어버리는 경우도 생깁니다.

그리고 OD_SCLK, OD_MCLK 부분은 P states라고 해서 현재 GPU 사용률에 따라 어느정도의 클럭에 어느정도의 전압을 사용할건지 나타내는 테이블입니다.

 

최소, 최대 범위를 알았으면 클럭과 전압을 설정할 시간입니다.

클럭과 전압을 설정하는 방법은 pp_od_clk_voltage 파일에 특정 값의 문자열을 쓰기를 하는 것입니다. 리눅스의 재미있는 특성으로 모든 것을 파일로 취급하기 때문에 이런 인터페이스마저 파일로 처리가 가능한겁니다.

 

그 문자열은 아래와 같은 포맷입니다.

<s/m> <state 번호> <클럭> <전압>

맨 첫 번째의 값은 GPU state를 변경하려면 s를, GPU 메모리의 state를 변경하려면 m을 입력합니다.

두 번째는 변경할 state 번호를 입력합니다. SLCK는 0 ~ 7, MLCK는 0 ~ 2 까지의 범위인 것을 위에서 보았으니 넘어가지 않게 입력합시다.

세 번째는 클럭을 입력합니다.

네 번째는 전압을 입력합니다.

 

사실 제가 아무리봐도 이렇게 설명하는 것보다 예시 하나 보여주는게 가장 쉽게 이해가 되는 것 같습니다.

예시로 SLCK의 마지막 state인 7에 1200MHz 클럭에다가 1040mV를 적용한다면 아래와 같습니다.

s 7 1200 1040

이 문자열을 pp_od_clk_voltage에 쓰기 위해서는 터미널에서 아래와 같이 실행합니다.

# echo 's 7 1200 1040' > /sys/class/drm/card0/device/pp_od_clk_voltage

사진을 보면 7번 state가 설정한 값대로 바뀐 것을 볼 수 있습니다.

하지만 이것으로는 아직 설정이 적용되지 않았습니다. AMD에서 꼭 다시 한번 설정한 값을 확인하라는 취지에서인지 'c' 문자를 쓰기해야만 비로소 설정이 적용되도록 만들어져 있습니다.

# echo 'c' > /sys/class/drm/card0/device/pp_od_clk_voltage

이렇게 하면 리눅스에서 GPU의 클럭과 전압을 설정할 수 있습니다. 추가적으로 원상태로 되돌리고 싶다면 'r' 문자를 쓰기하면 테이블을 기본 설정으로 되돌립니다. 이것도 물론 'c'를 쓰기 해야만 기본 설정이 적용됩니다.

 

클럭을 조정하다가 늘 만나는 것이 바로 저전압 상태인데 화면이 냉납현상에 걸린 것처럼 모자이크가 생기거나 다수의 줄이 생깁니다. 그럴경우 침착하게 컴퓨터를 재부팅하면 됩니다. 위의 설정은 컴퓨터를 끄면 유지되지 않습니다. 그러므로 재부팅 이후에도 유지하고 싶다면 쉘 스크립트를 만들어서 systemd에 등록하면 됩니다.

 

저는 무슨 영문인지 SLCK의 7번 클럭을 조정하고 기본 설정으로 되돌리니 저전압에 걸린 것처럼 화면이 깨집니다... 이론적으로 생각해봐도 원래 잘 작동하던 클럭인데 조정했다가 되돌리면 문제가 생기니 왜 그런건지 모르겠습니다.