GPU ドライバのインストール

Linux VM Windows VM

1 つ以上の GPU を使用するインスタンスを作成したら、アプリケーションがデバイスにアクセスできるようにするため、システムに NVIDIA デバイスドライバが必要となります。仮想マシン（VM）インスタンスに十分な空きディスク容量があることを確認します（新しい VM を作成する場合は、ブートディスクに 30 GB 以上を選択してください）。

このドキュメントでは、公開イメージまたはカスタムイメージを使用して作成された VM に NVIDIA の独自ドライバをインストールする方法について説明します。

仮想ワークステーション用の GRID ドライバをインストールするには、仮想ワークステーション用の GRID ドライバのインストールをご覧ください。

始める前に

このガイドのコマンドラインの例を使用する場合、以下を行ってください。
1. gcloud コマンドラインツールの最新バージョンをインストールするか、最新バージョンに更新します。
2. デフォルトのリージョンとゾーンを設定します。
このガイドの API の例を使用する場合、API アクセスを設定します。

NVIDIA ドライバ、CUDA ツールキット、CUDA ランタイムバージョン

環境内で必要になるドライバやランタイムのコンポーネントのバージョンが異なる可能性があります。次のコンポーネントがこれに該当します。

NVIDIA ドライバ
CUDA ツールキット
CUDA ランタイム

これらのコンポーネントをインストールする際に、ニーズに合わせて環境を構成できます。たとえば、以前のバージョンの CUDA ツールキットで適切に機能するバージョンの Tensorflow をお持ちで、使用する GPU が新しいバージョンの NVIDIA ドライバを必要とする場合、以前のバージョンの CUDA ツールキットを新しいバージョンの NVIDIA ドライバとともにインストールできます。

ただし、NVIDIA ドライバと CUDA ツールキットのバージョンに互換性があることを確認する必要があります。CUDA ツールキットと NVIDIA ドライバの互換性については、CUDA の互換性に関する NVIDIA ドキュメントをご覧ください。

必要な NVIDIA ドライバのバージョン

Compute Engine で動作する NVIDIA GPU では、次の NVIDIA ドライババージョンを使用する必要があります。

A100 GPU の場合:
- Linux : 450.80.02 以降
- Windows: 452.77 以降
他のすべての GPU タイプの場合:
- Linux : NVIDIA 410.79 以降のドライバ
- Windows : 426.00 以降のドライバ

VM への GPU ドライバのインストール

NVIDIA CUDA ツールキットをインストールすることにより、ほとんどの VM に NVIDIA ドライバをインストールできます。

NVIDIA ツールキットをインストールする手順は次のとおりです。

必要な最小ドライバをサポートする CUDA ツールキットを選択します。
ドライバをインストールする VM に接続します。

VM に CUDA ツールキットをダウンロードしてインストールします。次の表に、推奨される各ツールキットのインストールガイドを示します。ツールキットをインストールする前に、インストールガイドにあるインストール前の手順を完了しておいてください。

GPU のタイプ	推奨される CUDA ツールキットの最小バージョン	インストール手順
NVIDIA A100	Linux: CUDA ツールキット 11.1 Windows: CUDA ツールキット 11.2	Linux: CUDA 11.1 インストールガイド Windows: CUDA 11.2 インストールガイド
NVIDIA T4 NVIDIA V100 NVIDIA P100 NVIDIA P4 NVIDIA K80	Linux: CUDA ツールキット 10.1 update2 Windows: CUDA ツールキット 10.1 update2	Linux: CUDA 10.1 インストールガイド Windows: CUDA 10.1 インストールガイド

例

以下の手順では、一部のオペレーティングシステムに CUDA 11 と関連する NVIDIA® GPU ドライバをインストールする方法を示します。

CentOS / RHEL

ドライバをインストールする VM に接続します。
最新のカーネルパッケージをインストールします。必要に応じて、このコマンドはシステムの再起動も行います。
```
sudo yum clean all
sudo yum install -y kernel | grep -q 'already installed' || sudo reboot
```
前の手順でシステムが再起動された場合は、VM に再接続します。
カーネルヘッダと開発パッケージをインストールします。
```
sudo yum install -y kernel-devel-$(uname -r) kernel-headers-$(uname -r)
```
epel-release リポジトリをインストールします。このリポジトリには DKMS パッケージが含まれています。これは CentOS に NVIDIA ドライバをインストールするために必要です。
- CentOS 7/8 と RHEL 7
```
sudo yum install epel-release
```
- RHEL 8 のみ
```
sudo yum install https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/epel-release-latest-8.noarch.rpm
```
yum-utils をインストールします。
```
sudo yum install yum-utils
```

CUDA ツールキットのドライバリポジトリを選択し、それを VM に追加します。

CentOS / RHEL 8

sudo yum-config-manager --add-repo https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/rhel8/x86_64/cuda-rhel8.repo

CentOS / RHEL 7

sudo yum-config-manager --add-repo https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/rhel7/x86_64/cuda-rhel7.repo

Yum キャッシュを消去します。
```
sudo yum clean all
```

CUDA をインストールします。

CentOS / RHEL 8

sudo dnf -y module install nvidia-driver:latest-dkms
sudo dnf -y install cuda

CentOS / RHEL 7

sudo yum -y install nvidia-driver-latest-dkms cuda

NVIDIA ドライバをインストールします。このコマンドを実行すると CUDA 11 がインストールされます。
```
sudo yum -y install cuda-drivers
```

SLES

ドライバをインストールする VM に接続します。
最新のカーネルパッケージをインストールします。必要に応じて、このコマンドはシステムの再起動も行います。
```
sudo zypper refresh
sudo zypper up -y kernel-default | grep -q 'already installed' || sudo reboot
```
前の手順でシステムが再起動された場合は、インスタンスに再接続します。

CUDA ツールキットのドライバリポジトリを選択し、それを VM に追加します。

sudo rpm --import https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/sles15/x86_64/7fa2af80.pub
sudo zypper install https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/sles15/x86_64/cuda-11.0.3-1.x86_64.rpm

Zypper を更新します。
```
sudo zypper refresh
```
NVIDIA ドライバが含まれる CUDA をインストールします。
```
sudo zypper install cuda
```

Ubuntu

ドライバをインストールする VM に接続します。
最新のカーネルパッケージをインストールします。
```
sudo apt install linux-headers-$(uname -r)
```

CUDA ツールキットのドライバリポジトリを選択し、VM にインストールします。Ubuntu のバージョンに応じた手順に沿ってください。

Ubuntu 20.04

Ubuntu 20.04 ドライバリポジトリをダウンロードします。

curl -O https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2004/x86_64/cuda-ubuntu2004.pin

リポジトリを移動します。

sudo mv cuda-ubuntu2004.pin /etc/apt/preferences.d/cuda-repository-pin-600

キーを取得します。

sudo apt-key adv --fetch-keys https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2004/x86_64/7fa2af80.pub

リポジトリを追加します。

sudo add-apt-repository "deb https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2004/x86_64/ /"

パッケージリストを更新します。
```
sudo apt update
```
NVIDIA ドライバが含まれる CUDA をインストールします。
```
sudo apt -y install cuda
```

Ubuntu 18.04

Ubuntu 18.04 ドライバリポジトリをダウンロードします。

curl -O https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1804/x86_64/cuda-ubuntu1804.pin

リポジトリを移動します。

sudo mv cuda-ubuntu1804.pin /etc/apt/preferences.d/cuda-repository-pin-600

キーを取得します。

sudo apt-key adv --fetch-keys https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1804/x86_64/7fa2af80.pub

リポジトリを追加します。

sudo add-apt-repository "deb https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1804/x86_64/ /"

パッケージリストを更新します。
```
sudo apt update
```
NVIDIA ドライバが含まれる CUDA をインストールします。
```
sudo apt -y install cuda
```

Ubuntu 16.04

Ubuntu 16.04 ドライバリポジトリをダウンロードします。

curl -O https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1604/x86_64/cuda-ubuntu1604.pin

リポジトリを移動します。

sudo mv cuda-ubuntu1604.pin /etc/apt/preferences.d/cuda-repository-pin-600

キーを取得します。

sudo apt-key adv --fetch-keys https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1604/x86_64/7fa2af80.pub

リポジトリを追加します。

sudo add-apt-repository "deb https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1604/x86_64/ /"

パッケージリストを更新します。
```
sudo apt update
```
NVIDIA ドライバが含まれる CUDA をインストールします。
```
sudo apt -y install cuda
```

Windows Server

ドライバをインストールするインスタンスに接続します。
R452 ブランチ: NVIDIA 452.77 以上のドライバを含む .exe インストーラファイルをダウンロードして、インスタンスに保存します。ほとんどの Windows Server インスタンスでは、次のオプションのいずれかを使用できます。
- NVIDIA ドライバを含む CUDA ツールキットをダウンロード
- NVIDIA ドライバのみダウンロード
たとえば、Windows Server 2019 では、管理者として PowerShell ターミナルを開き、Invoke-WebRequest コマンドを使用して、必要なドライバのインストーラをダウンロードできます。Invoke-WebRequest は PowerShell 3.0 以降で使用できます。
```
Invoke-WebRequest https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/11.2.0/network_installers/cuda_11.2.0_win10_network.exe -O cuda_11.2.0_win10_network.exe
```
.exe インストーラを実行します。たとえば、管理者として PowerShell ターミナルを開き、次のコマンドを実行します。
```
PS C:\> .\\cuda_11.2.0_win10_network.exe
```

セキュアブートを使用する VM に GPU ドライバをインストールする

セキュアブートを有効にした VMS は、すべてのカーネルモジュールを、システムが信頼する鍵で署名する必要があります。現在、NVIDIA ドライバのインストールでは、デフォルトのセキュアブート設定を使用する Ubuntu 18.04 と 20.04 のみがサポートされます。さらに多くのオペレーティングシステムに対応中です。

Ubuntu 18.04 and 20.04

ドライバをインストールする VM に接続します。
リポジトリを更新します。
```
sudo apt-get update
```
最新の NVIDIA カーネルモジュールパッケージまたは必要なバージョンを検索します。このパッケージには、Ubuntu キーによって署名された NVIDIA カーネルモジュールが含まれています。最新のパッケージを表示するには、次のコマンドを実行します。
```
NVIDIA_DRIVER_VERSION=$(sudo apt-cache search 'linux-modules-nvidia-[0-9]+-gcp$' | awk '{print $1}' | sort | tail -n 1 | head -n 1 | awk -F"-" '{print $4}')
```
注: それ以前のバージョンを検索する場合は、tail コマンドの番号を変更して、以前のバージョンを入手してください。
たとえば、以前のバージョンを 2 に指定すると、次の以前のバージョンが取得されます。
```
NVIDIA_DRIVER_VERSION=$(sudo apt-cache search 'linux-modules-nvidia-[0-9]+-gcp$' | awk '{print $1}' | sort | tail -n 2 | head -n 1 | awk -F"-" '{print $4}')
```
選択したドライバのバージョンを確認するには、echo $NVIDIA_DRIVER_VERSION を実行します。出力は、455 のようなバージョン文字列です。
カーネルモジュールパッケージと、対応する NVIDIA ドライバをインストールします。
```
sudo apt install linux-modules-nvidia-${NVIDIA_DRIVER_VERSION}-gcp nvidia-driver-${NVIDIA_DRIVER_VERSION}
```
このコマンドでパッケージが見つからないとコマンドが失敗した場合、最新の nvidia ドライバがリポジトリに存在しない可能性があります。前の手順に戻り、以前のドライババージョンを確認します。

注: パッケージをインストールすると、カーネルがアップグレードされる可能性があります。
NVIDIA ドライバがインストールされていることを確認します。場合によっては VM を再起動する必要があります。

NVIDIA パッケージリポジトリを使用するように APT を構成します。

APT が適切な依存関係を選択できるように、次のようにリポジトリを固定します。

sudo tee /etc/apt/preferences.d/cuda-repository-pin-600 > /dev/null <<EOL
Package: nsight-compute
Pin: origin *ubuntu.com*
Pin-Priority: -1

Package: nsight-systems
Pin: origin *ubuntu.com*
Pin-Priority: -1

Package: nvidia-modprobe
Pin: release l=NVIDIA CUDA
Pin-Priority: 600

Package: nvidia-settings
Pin: release l=NVIDIA CUDA
Pin-Priority: 600

Package: *
Pin: release l=NVIDIA CUDA
Pin-Priority: 100
EOL

software-properties-common をインストールします。これは、Ubuntu の最小イメージを使用している場合に必要です。
```
sudo apt install software-properties-common
```

NVIDIA リポジトリを追加します。

Ubuntu 18.04

sudo apt-key adv --fetch-keys https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1804/x86_64/7fa2af80.pub
sudo add-apt-repository "deb https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1804/x86_64/ /"

Ubuntu 20.04

sudo apt-key adv --fetch-keys https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2004/x86_64/7fa2af80.pub
sudo add-apt-repository "deb https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2004/x86_64/ /"

互換性のある CUDA ドライバのバージョンを確認します。

次のスクリプトは、先ほどインストールした NVIDIA ドライバとの互換性がある最新の CUDA ドライバのバージョンを決定します。
```
CUDA_DRIVER_VERSION=$(apt-cache madison cuda-drivers | awk '{print $3}' | sort -r | while read line; do
   if dpkg --compare-versions $(dpkg-query -f='${Version}\n' -W nvidia-driver-${NVIDIA_DRIVER_VERSION}) ge $line ; then
       echo "$line"
       break
   fi
done)
```
CUDA ドライバのバージョンを確認するには、echo $CUDA_DRIVER_VERSION を実行します。出力は、455.32.00-1 のようなバージョン文字列です。

前の手順で特定したバージョンで CUDA ドライバをインストールします。

sudo apt install cuda-drivers-${NVIDIA_DRIVER_VERSION}=${CUDA_DRIVER_VERSION} cuda-drivers=${CUDA_DRIVER_VERSION}

省略可: dkms のパッケージを保持します。

セキュアブートを有効にしたら、すべてのカーネルモジュールを読み込むために署名する必要があります。dkms によってビルドされたカーネルモジュールは、デフォルトでは適切に署名されていないため、VM で動作しません。これは省略可能な手順ですが、今後、他の dkms パッケージが誤ってインストールされるのを防ぐのに役立ちます。

dkms パッケージを保持するには、次のコマンドを実行します。
```
sudo apt-get remove dkms && sudo apt-mark hold dkms
```
CUDA ツールキットとランタイムをインストールします。

適切な CUDA バージョンを選択します。次のスクリプトは、先ほどインストールした CUDA ドライバと互換性のある最新の CUDA バージョンを決定します。
```
CUDA_VERSION=$(apt-cache showpkg cuda-drivers | grep -o 'cuda-runtime-[0-9][0-9]-[0-9],cuda-drivers [0-9\.]*' | while read line; do
   if dpkg --compare-versions ${CUDA_DRIVER_VERSION} ge $(echo $line | grep -Eo '[[:digit:]]+\.[[:digit:]]+') ; then
       echo $(echo $line | grep -Eo '[[:digit:]]+-[[:digit:]]')
       break
   fi
done)
```
CUDA のバージョンを確認するには、echo $CUDA_VERSION を実行します。出力は、11-1 のようなバージョン文字列です。

CUDA パッケージをインストールします。
```
sudo apt install cuda-${CUDA_VERSION}
```
CUDA のインストールを確認します。
```
sudo nvidia-smi
/usr/local/cuda/bin/nvcc --version
```
最初のコマンドで GPU 情報を出力します。2 番目のコマンドは、インストールされている CUDA コンパイラのバージョンを出力します。