はじめに

機械学習をするためにubuntu 20.04 で環境構築をしたが、依存関係がややこしかったのでまとめておく。

機械学習のためのPCセットアップ

NVIDIA-driverは基本一度インストールした後は触らない（触ると厄介なことになる）
CUDAはタスクごとに使い分けたい
PyTorchやcuDNNはCUDAのバージョンに依存
CUDAはNVIDIA-driverに依存
つまりバーションの依存関係は NVIDIA-driver > CUDA >= PyTorch > cuDNN

以上を考慮すると、

使いたいCUDAのバージョンを決める
CUDAを動かせるNVIDIA-driverを入れる
CUDAのバージョンに対応したPyTorchとcuDNNを入れる

必要がある。

セットアップ手順

ドライバインストールの前準備

nouveauドライバの停止

nouveauドライバを停止しないと、NVIDIA-driverを入れても動かない場合がある

sudo reboot
lsmod | grep -i nouveau

以下をまとめて実行

sudo sh -c "cat << ETX > /etc/modprobe.d/blacklist-nouveau.conf
blacklist nouveau
blacklist lbm-nouveau
options nouveau modeset=0
alias nouveau off
alias lbm-nouveau off
ETX" && cat /etc/modprobe.d/blacklist-nouveau.conf

output

blacklist nouveau
blacklist lbm-nouveau
options nouveau modeset=0
alias nouveau off
alias lbm-nouveau off

Nouveau ドライバを無効化

sudo sh -c "echo 'options nouveau modeset=0' > /etc/modprobe.d/nouveau-kms.conf" && cat /etc/modprobe.d/nouveau-kms.conf

デバイスやバージョンの確認・削除

使用しているGPUの確認

lspci | grep -i nvidia

現在入っているCUDA, nvidia-driverの確認

dpkg -l | grep nvidia
dpkg -l | grep cuda

現在入っているCUDA nvidiaドライバの削除

sudo apt-get --purge remove nvidia-*
sudo apt-get --purge remove cuda-*
sudo apt-get autoremove
sudo apt-get autoclean

NVIDIA-driverのインストール / 手法１：端末でインストール

参考サイト:

sudo update-initramfs -u
sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
sudo apt update

対応しているNVIDIA-driverを調べる

ubuntu-drivers devices
# 現在利用可能なNVIDIAドライバのうちバージョン515をリストアップ
apt-cache madison nvidia-driver-515

バージョンを指定してインストール

sudo apt install nvidia-driver-515=515.43.04-0ubuntu1

Configuring Secure Bootと出てきた場合

TabキーとEnterキーを使って進み、パスワードを設定（8-16文字）
DLが終わったら再起動＆BIOS/UEFI設定画面に入る（再起動時にF2, DELとか連打）
pcsetup_MOK_3.jpgで Enroll MOK 、もしくは Change Secure Boot stateを選択
pcsetup_MOK_4.jpgのView key 0 で確認、Continueでさっきのパスワードを入力

再起動

sudo reboot

NVIDIA-driverを確認

DPで接続したモニターも使用できるようになるはず

nvidia-smi

NVIDIA-driverのインストール / 手法２：.runファイルからインストールする方法（面倒なので手法1がおすすめ）

NVIDIA DriverのDLサイト:

参考サイト（2.2参照）:

参考サイト:

DLして実行権限をつける

wget https://www.nvidia.co.jp/content/DriverDownloads/confirmation.php?url=/XFree86/Linux-x86_64/550.67/NVIDIA-Linux-x86_64-550.67.run
sudo chmod +x NVIDIA-Linux-x86_64-550.67.run

Ctrl + Alt + F6でコンソールモードに切り替え

sudo service lightdm stop
sudo ./NVIDIA-Linux-x86_64-550.67.run

reboot
nvidia-smi

Anacondaでの環境構築

Anacondaをインストールしてconda内でCUDA, PyTorchなどをインストール
Anacondaで環境構築をすると、バージョン管理が楽なのでおすすめ

Anacondaで環境構築する場合、以下は無視

Anacondaで仮想環境を作らずに、単一のCUDAやPytorchを使用する場合は以下の手順でインストール

CUDAのDL

CUDA12.1がPytorch対応しているので12-1 （対応しているバージョンを調べる）

wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu2204/x86_64/cuda-keyring_1.0-1_all.deb
sudo dpkg -i cuda-keyring_1.0-1_all.deb
sudo apt-get update
sudo apt-get -y install cuda-12-1

reboot

nano ~/.bashrc
# nanoの使い方
# Ctrl + O : 変更を保存
# Ctrl + X : エディタを閉じる
export PATH=/usr/local/cuda:/usr/local/cuda/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:/usr/local/cuda/lib64:$LD_LIBRARY_PATH
source ~/.bashrc
nvcc -V

CUDA toolkit

cuDNNのインストール以下参照

# sudo dpkg -i <path(ex:cudnn-local-repo-ubuntu2004-8.4.0.27_1.0-1_amd64.deb)>
sudo dpkg -i cudnn-local-repo-ubuntu2004-8.9.7.29_1.0-1_amd64.deb
# sudo cp /var/cudnn-local-repo-*/cudnn-local-*-keyring.gpg /usr/share/keyrings/
sudo cp /var/cudnn-local-repo-ubuntu2004-8.9.7.29/cudnn-local-30472A84-keyring.gpg /usr/share/keyrings/
sudo apt-get update
sudo apt-get install libcudnn8=8.9.7.29-1+cuda12.2
sudo apt-get install libcudnn8-dev=8.9.7.29-1+cuda12.2

PyTorch

動作確認

python3

import torch
print(f"torch version: {torch.__version__}")  # PyTorchのバージョンを表示
print(f"CUDA version: {torch.version.cuda}")  # CUDAのバージョンを表示
print(f"torch & cuda: {torch.cuda.is_available()}")  # CUDAが利用可能かどうかを確認
import torchvision
print(f"torchvision: {torchvision.__version__}")
# torch version: 1.13.1+cu117
# CUDA version: 11.7
# torch & cuda: True
# torchvision: 0.14.1+cu117

バージョン確認

lspci | grep VGA
lspci | grep NVIDIA
python3 -V
nvidia-smi
nvidia-smi -q -u | grep "CUDA Version" | cut -d":" -f2 | tr -d "[:blank:]"
nvcc -V