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デスクトップPCの消費電力を最小限にするためのパーツ選定&運用

最近は省電力化が進んでいるとはいえ、デスクトップパソコンはノートPCに比べてアイドル時・作業時ともに2倍以上の電力を消費します。ノートPCだけを使っていた環境から、初めて自作パソコンへ切り替えた時はショッキングだったのを覚えています。

デスクトップパソコンでも、できるだけ消費電力を抑えた構成にするにはどうすれば良いか、調べた内容をまとめておきます。

CPU

  • TDPが低いほど最大消費電力が低い
    intelだとCore Tシリーズ < Core Sシリーズ < Celeron < Pentium < Core i3,5,7,9
  • 最近のCPUはCステート機能があるから、アイドル時の消費電力は変わらない
  • BIOSから最低動作周波数やCPUの電圧を下げる方法もあるが、ハードルはかなり高い
    (最悪起動しなくなる)

ハイエンドCPUでもアイドル時はローエンドと変わらないのは意外だった。

下の表は「AKIBA PC Hotline!」さんのものを一部改変したものだが、同世代のi7-6700K、6700T、i5、i3、Pentium、Celeronでは、すべて22.5W前後で差がないことがわかる。

アイドル時のシステム全体の消費電力の比較
引用:総合性能と消費電力でCPU 13モデルを比較、用途別オススメCPUはこれだ!より編集

むしろハイエンドCPUの方が低負荷時にシステム全体の電力管理の最適化(メモリのクロックを下げるなど)する機能があり、PentiumやCore iシリーズのほうがアイドル時は省電力なこともあるらしい?
消費電力におけるi7とCeleronの比較

Cステートについてはこちら↓

CPUがアイドル状態のときのエネルギー節約のために、CPUを低電力モードにすることができます。それぞれのCPUには複数の電力モードがあり、まとめて「C-State」または「Cモード」と呼ばれます。(中略)CPU内のアイドル状態のユニットに対するクロック信号と電力をカットように機能します。クロックのカット、電圧の低下、またはより完全なシャットダウンにより停止したユニットが増えると、より多くの電力を節約できます。

C-Stateとは?

末尾にTやSが付いた省電力版は単体パーツはほとんど見かけず、組み込みで販売されることが多いため入手困難。必要ならオクで探すのが良さそう。

マザーボード

  • チップセットがハイエンドなものほど消費電力が高い(詳しくは各チップセットのTDPを参照)
  • ATX > microATX > miniITX の順で小さくなりそうだが誤差程度との意見も
  • オンボードで多機能なものほど消費電力も高くなる

オンボードの機能はBIOSで無効化すればある程度は対処可能だし、後から必要になったもの(Wi-fiとかサウンドカードとか)を外付けで加えるよりかはマシなので気にしすぎるのもよくない。

メモリ

・遅いメモリを使えば消費電力は下がる(2133<2666<3600)
・8Gを2枚挿すより、16Gを1枚だけにすれば消費電力は下がる

微々たるものだが、ここにも拘れば~10wくらい差が出てくるとのこと。BOISでメモリ速度を落とせるマザーボードであれば、すでに購入済みでも省電力化可能。

メモリ規格と消費電力
引用:https://akiba-pc.watch.impress.co.jp/docs/sp/1083431-4.html

メモリなんてどれでも…
DDR4メモリの“本当の性能”をあらゆる角度から徹底的に検証してみた

HDD/SSD

  • 搭載する数は少ないほどよい
  • HDD(~5W)よりSSD(~1W)が圧倒的に省エネ

グラフィックボード(GPU)

  • 「省エネのみが目的の構成」ならCPU内蔵グラフィックで乗り切る
  • 「性能も欲しい」なら出来るだけワットパフォーマンスの高いグラフィックボードを使用する
  • 最近はセミファンレス設計のGPUも出てきている
  • 外付けGPU(eGPU)にする

GPUは載せただけ消費電力が跳ね上がるので、ThunderBolt 3接続で必要に応じて付け外しできる外付けGPU(eGPU)は憧れる。ただしコスパは最悪なのが欠点で、下の商品など最低価格3万円くらいするためそれだけでグラフィックボードを買える値段。

電源

  • 80 PLUSのいいものを買う
  • 電源の出力は、動作時の消費電力の2倍くらいのものを使う(電源出力の半分くらいが最も電力変換効率が高い)
  • 100Vより200Vの方が変換効率が高い(エアコンのコンセントを使うとか)
  • 最大150W程度で十分なパソコンであればACアダプタが最善。

意外とACアダプタは優秀。

80 PLUS 規格は「交流入力から直流出力へ変換において、電力変換効率が80%以上の製品に与えられる認証」。スタンダード<ブロンズ<シルバー<ゴールド<プラチナ<チタンの順で効率が高い(値段も…)

下の図は100Vと200Vでの80 PLUSゴールド電源の電力変換効率ですが、200V の方が損失が少なくなるのか効率が高い=省電力です。200Vは中々ないのが難点。

SUPER FLOWER LEADEX III GOLD ARGB 550Wの電圧別変換効率
引用:https://www.tomshardware.com/reviews/super-flower-leadex-gold-550w-power-supply,4416-5.html

ファン

ケースファンやCPUクーラーなどのファン関連について

  • DCモードのファンよりPWMモードが良い
  • ヒートシンクだけから成る、いわゆるファンレスクーラーを用いる
  • 中にはCPUの熱をケース全体で逃がすという際物ケースもある

ファン1コあたり5~10Wほど消費するため、少ないほど良い。

DC制御のファンでも低速回転により省エネしているようにみえるが、回転数調節時に電圧ロスが生じるため、PWM制御のファンよりも10%ほど消費電力が多くなるそうです。
PWM制御ファン用ファンコントローラーの製作 (1)PWM制御とは?

ちなみに自作PC界隈でのケースファンの至高はNoctua製のものだそう。

省エネとコスパは対角線上にあるようですね。

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【GPU有効活用】Binance PoolでETHをマイニングする方法

ゲーミング・機械学習用に高性能パソコンを自作したものの、グラフィックボードを使わないときは勿体なさを感じていました。

そこでGPUマイニングが良さそうだという事を知りました。GPUマイニングできる仮想通貨はたくさんありますが、今はイーサリアム(ETH:Ethereum)の収益性がダントツで高い状態が続いています。

ここでは、メインPCのグラボ活用の1つとして、Binance Pool(バイナンスのマイニングプール)でETHをGPUマイニングする方法を記します。

バイナンスプールを選択した理由

高い透明性

有名なマイニングプールとして他にもMiningpoolhubやZpoolなどがありますが、中には公表している以上にハッシュレートを盗んでいるところもあるみたいです。

BinancePoolはハッシュレートが常にリアルタイム表示されているので安心できそうです。

安定した高収益性

minertstatというサイトで、いろんなマイニングプールの収益性ランキングを見れます。Nvidia製のグラボは基本Ethash(ETHの採掘するためのアルゴリズム)が収益性が高いですが、binance poolは安定して上位にありました。

最低限の手数料

プール使用料はETHで0.5%と他のマイニングプールと比べても割安です。

報酬は提供したハッシュレートに応じて毎日支払われる上、プールと取引所のウォレットは送金手数料ゼロで繋がっています。Nicehashなどの他プールでは、最低出金額まで貯まるのを待たないといけなかったり(余剰グラフィックボードでのマイニングだと何日もかかることが多い)、ようやく出金額が溜まっても送金手数料が重くのしかかってきたりします。

バイナンスという世界最大の仮想通貨取引所のメリットをすぐに享受できるのを考えると、Nicehashなどよりも魅力的に思いました(Nicehashとの簡単な比較は以下の通りです)。

しかも、FPPS支払い方法のため、ハッシュレートのシェアによる分配に加えて、トランザクション手数料も報酬として支払われます。

Binance pool (ETH)Nicehash
プール使用料0.5%2%
引き出し手数料なし
(ウォレットに直接入金)
 > 0.1%
最低支払額なし
(ウォレットに直接入金)
 0.025 ETHから
Binance poolとNicehashの手数料比較

BinancePoolでETHをマイニングする方法

全体的な流れは、必要なものの確認、Binanceのアカウントの開設、マイニングソフトのインストール・設定、採掘できているかの確認、です。順を追って説明します。

事前準備

マイニングを実行するのに最低限必要なものはこちら。ゲーミングPCがあればそれでOK。

  • パソコン本体
  • GPU(Nvidia・AMDどちらでも可、VRAM 4GB以上)
  • 安定したネットワーク環境

Binanceアカウントを作成する

Binance(バイナンス)の取引所本体のアカウントマイニングプール用のアカウントの2つを取得する必要があります。

➀ Binanceにアクセスし、アカウントを作成する。
(こちらから登録すると紹介キャンペーンで取引手数料の10%がキックバックされるようになります。よろしければぜひ)

② BinancePoolからマイニング用のアカウントを開設する。

マイニング管理ソフトのインストール

自分のパソコンでマイニングの実行・管理するためのソフトウェアを導入し、自身のパソコンとBinancePoolを接続させます。

マイニング管理ソフトウェアはminerstatがUIも良く使いやすいです(ほかにもHiveOS, MinerOSなどありますが、ASICや数十個のGPUを使わないで、Windows環境で余剰グラフィックボードを使ってマイニングする分はオーバースペック)

minerstatには「マイニング計算を実行するツール(GMinerやEthminer等)」や「ベンチマーク測定機能」「PC/グラボ状態監視」など必要な機能がすべて組み込まれているため、このソフト1本入れるだけで環境が整います。

以下のリンクから登録後、「Software」→「Windows mining」からソフトをダウンロード&インストールしましょう。

注意点

・インストール前にGPUは接続しておく。
・ドライバーは更新しておく。
・minerstatはデフォルトのフォルダにインストールする。

minerstatのセッティング➀:Worker構築

マイニング管理ソフトにWorker(マイニングを実行する機器)を認識させます。

  1. workers pageからGPUメーカーとOSを指定してWorkerを追加
  1. アクセスキーの取得
  2. minerstat.exeを実行→アクセスキーとWorker nameでログイン

minerstatのセッティング②:Worker configの設定

worker configからバイナンスプールへの接続するための必要な項目を記入します。

プールへの接続設定

WorkerをBinancePoolに接続させるため、アドレスエディタのページから画像のようにタグとアドレスを記入する。この他に使用可能なプールアドレスはこちら

BinancePoolアドレスの入力
TAG:ETH-BINANCE
POOL ADDRESS:stratum + tcp://ethash.poolbinance.com:1800
BinancePoolのタグとアドレス例

ウォレットの登録

WALLETBINANCE)とタグを追加する 。WalletアドレスはBinancePoolのマイニングアカウント名です。

ウォレットへの接続

・マイニングクライアント設定

マイニングに使用するクライアント(計算を実行する部分に相当)を選択する。
ETHマイニング実行ソフトのパフォーマンス比較で一番良さそうだったGMINERを選択しました。

  • Default client:GMINER
  • Coin:ETH
  • POOL: ETH-BINANCE
  • Wallet: BINANCE
  • Password:x
マイニングクライアント設定例

採掘を開始してみる

デスクトップアプリから「Start minig」でマイニングを開始します。

minerstatの管理ページでは、推定収益、GPUの消費電力、ワットパフォーマンス、温度などが確認できます。バイナンスのworkerページでは採掘開始後すぐには反映されませんが、20分ほどするとリアルタイムハッシュレートや収益が見れるようになりました。

別件でGPUを使わない間はしばらく稼働させてみようと思います。

ちなみに、採掘したETHはそのままステーキングして収益増強をはかっています。
バイナンスでETHをステーキングする方法・メリット・デメリットのまとめ

また、GPUマイニングが安定に実行できるようになったらGPU設定を最適化するのをお勧めします。これにより、消費電力およびGPU負荷を削減でき、効率的にマイニングできます。

参照
3 steps to set up a Windows node
Binance Ethereum Mining Tutorial

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PyCharm+pipenvでPython開発環境の構築【Windows10】

データ解析、機械学習、ディープラーニング内で収まればAnaconda環境で十分でしたが、スクレイピングやAPI利用などもやってみたくなりました。そうなるとcondaではフォローしていないパッケージのインストールも増えてきたため、思い切ってAnacondaを卒業して、純粋なPython(”VanillaPythonと呼ぶらしい)で環境を再構築することにします。ここでは、その手順を残しておきます。

Windows10でPyCharm+pipenvのPython環境の構築する方法

まずAnaconda等が入っている場合は、素のPythonをインストールする前に削除しておきます。

Cコンパイラのインストール

numpyなどをpythonパッケージをインストールする時には、Anacondaでは包含されていたCコンパイラが必要になります。

Pythonの拡張モジュールをインストールする際に、Cコンパイラが必要となる場合があります。WindowsではCコンパイラが添付されていないため、必要に応じて別途インストールします。

python japan:Cコンパイラのインストール

方法はこちらになります。

Cコンパイラのインストール方法

VanillaPythonのインストール

① 以下から、OSにあったpythonインストーラーをインストールしてくる。

https://www.python.org/downloads/

Windows10 64bit向けのPython 3.7.7 (リリースMarch 10, 2020)のWeb経由のインストーラーはこちら→Windows x86-64 web-based installer

② ダウンロードしたら起動し、「install launcher for all users」と「Add Python x.x to Path」にチェックして「Install Now」を選択。

pipenvのインストール

① コマンドプロンプトを開き、py -m pip install pipenvと入力

※「Could not build wheels since package wheel is not installed」というエラーが出る場合は、py -m pip install wheelでwheelをインストールする。

PyCharmのインストール

こちらを参考にしました。

PyCharmのインストール方法(Windows)

PyCharm+pipenvを使えるようにする設定

PyCharmのプロジェクトとしてpipenv環境を作成する

  1. PyCharmを開く → 新規プラジェクトの作成。
  2. プロジェクト・インタープリター:「Pipenv」を選択。
  3. ベースインタープリターにインストールした素のPythonを指定。
    自分の場合は「C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\Programs\Python\Python37\python.exe」
  4. Pipenv executableにインストールしたpipenvのpathを指定
    たいていPython下のフォルダにある。自分の場合は「C:\Users\ユーザー名\AppData\Local\Programs\Python\Python37\Script\pipenv.exe」
  5. 作成をクリック

作成したpipenv仮想環境へのパッケージのインストールは、プロジェクト内の「ターミナル」(デフォルトで下の方のタブにある)からpip installで行えます。

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オススメの軽量・薄型ノートパソコン用モバイルバッテリー:携帯性重視

ノートパソコン用モバイルバッテリーを使う目的・メリットとして次の事が挙げられます。

  • 外出先やカフェで、コンセントのある席を探す必要がない
  • ACアダプタと同じくらいの重さで、コンパクト
  • 長時間・高負荷の作業でもバッテリー残量を気にせず使える
  • タブレットやスマートフォンの充電もできる

この間、購入にあたりいろいろな商品を調べてので、良さそうだなと思ったものを紹介致します。

選ぶ上で重視したポイント

そこで今回選定する上で、以下のことを重要視しました。

  • 重さ、サイズ(500g以下)
  • バッテリー容量(10,000 mAh以上)
  • メーカー
  • USB Power Delivery対応
  • モバイルバッテリーの出力形式

重さ、サイズ

新幹線や飛行機での移動時やカフェ等で使用することを考えていたため、持ち運ぶのに邪魔にならない軽さ・大きさが大前提です。

バッテリー容量

バッテリー容量と重さ・サイズはトレードオフの関係になります。軽量ノートPCのバッテリー容量は5000 mAh〜のものが多いので、少なくとも一回以上はノートPCをフル充電できる容量がほしいところです。

メーカー

バッテリーは高エネルギーを蓄えている製品です。できれば製品の品質が高く、サポートもちゃんとしているメーカーから選びたいところ。

USB Power Delivery(USB PD)対応

USB PDとは、USB Type-Cを介した給電規格です。機器に合ってない電圧での充電は故障の原因になります。USB PD規格による充電では、接続先の機器に合わせて自動で出力電圧を切り替えて充電でき、タブレットやモバイルノートの充電も可能。これに対応したものから選択します。

出力方法

モバイルバッテリーの出力形式には、主に3つのタイプ ①USB typeC ②DC ③コンセント があります。コンセント型ではモバイルバッテリーに加えて、パソコンの充電器(AC-DCアダプター)も携帯しなくてはいけなくなり、荷物が増えてしまいます。そのためコンセント不要なUSBかDC出力ができるものを選びました。
また、最大出力(ワット数)が大きいほど早く充電できます。小さいと充電できないか、充電に時間がかかってしまいます。一般的なノートPC用AC−DCアダプタ−の出力である30-45W以上のものが安心です。

オススメのノートPC用モバイルバッテリー

USB typeC給電非対応のノートPCに

容量17,400 mAh(充電 約1.5−3回分)
重量420 g
価格¥13,800〜
サイズW80×D23×H167mm
出力ポート最大65W
USB-C 出力1個、DC 出力1個
その他DC変換プラグ付き

最大の利点は、出力方法としてUSBとDCの両方が使えて、DC変換プラグがついていることです。少し前のPCでは、USB type-C充電に対応しておらずAC-DCアダプタが必要ですが、これならDC変換プラグで直接バッテリーから充電することができます。
また、出力が最大65Wとハイパワーなため、65WのAC-DCアダプターを使っているパソコンも素早く充電可能です。重量もノートパソコン用大容量モバイルバッテリーの中では軽量となっています。

USB typeC給電対応のノートPCには

容量20,100 mAh(充電 約2−4回分)
重量434 g
価格¥9,980〜
サイズW80×D22×H163mm
出力ポート最大30W
USB-C 出力1個、USB-A 出力2個

こちらは先程の700-BTL033BKと比べて、DC変換プラグが付属しておりませんが、同程度の軽さで、より安く購入できます。最新のノートパソコンではUSB type-C給電可能なので、DCプラグが不要ならこちらがいいと思います。

ほぼ同じスペックのものがAnkerからも販売されています。

軽さもバッテリー容量もほしい方には

容量14,000 mAh(充電 約1.5−2.5回分)
重量292 g
価格¥15,600〜
サイズW58×D28×H105mm
出力ポート最大45W
USB-C 出力1個
USB-A 出力2個
その他USB PD対応

こちらは重さ300g以下と最軽量の部類になります。その分バッテリー容量が少なくなりますが、それでも14,000 mAhあれば十分でしょう。見た目もコンパクト・スタイリッシュでいい感じです。

安さ・軽さ重視の方は

お手頃価格で、満1回程度充電できればOKであれば、これらがオススメです。バッテリ容量が少ない分かなり軽くなっています。ただ出力が低いないものもあるので、充電が遅いことがあるかもしれません。

まとめ

今回紹介したノートパソコン用モバイルバッテリーを表にまとめました。僕はノートPC+モバイルバッテリーで1回分充電できれば十分だったので、軽量性を重視して選びました。重さ・バッテリー容量・値段など選定するときの参考になれば幸いです。

商品
メーカー サンワサプライ イーサプライ Anker Lenovo Anker RAVPower
型番 BTL033BK BTL042 AK-B13625A1 40AL140CWW AK-A1231011 RP-PB186
容量 17,400 mAh 20,100 mAh 19,000 mAh 14,000 mAh 10,000 mAh 10,000 mAh
値段 ¥13,800〜 ¥9,980〜 ¥10,999〜 ¥15,600〜 ¥3,999〜 ¥3,654 〜
重量 420 g 434 g 425 g 292 g 212 g 187 g
出力 65W 30W 30W 45W 18W 29W
備考 DC変換プラグ付き
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Ubuntu18.04に最新版Docker CEのインストール【ドキュメント準拠】

現在、Dockerには、商用版のDocker EE(エンタープライズエディション)と無償版のDocker CE(コミュニティエディション)があります。以前、「Docker」「docker engine 」と呼ばれていたものは、今のDocker CEに該当します。

本記事はUbuntu18.04にDocker CE(19.03:2019.7時点)をインストールする方法になります。

参考ページ
Docker Documentation:Get Docker CE for Ubuntu

インストール要件

  • 64-bit版 Ubuntu
  • Versions: 19.04(Disco)、18.10 ( Cosmic )、18.04 LTS ( Bionic )、16.04 LTS ( Xenial )のどれか

手順

(すでに前バージョンのdockerをインストールしていた場合、アンインストールしておく必要があります。)
$ sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

(1)apt packageのアップデート

$ sudo apt-get update

(2)HTTPS経由でリポジトリを使えるようにするためのパッケージをインストール

$ sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg-agent \
    software-properties-common

(3)Docker公式のkeyを取得する

$ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

以下のコマンドでkey「9DC8 5822 9FC7 DD38 854A E2D8 8D81 803C 0EBF CD88」が正しく取得されているのを確認する。

$ sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88

pub rsa4096 2017-02-22 [SCEA]
9DC8 5822 9FC7 DD38 854A E2D8 8D81 803C 0EBF CD88
uid [ unknown] Docker Release (CE deb) docker@docker.com
sub rsa4096 2017-02-22 [S]

(4)安定版のリポジトリをセットアップ

Linuxアーキテクチャ(x86_64 / amd64、armhf、arm64、ppc64le、s390x)によってコマンドが異なります。アーキテクチャは$ archで確認できます。

Ubuntuはx86_64です。x86_64もしくはamd64のときのリポジトリのセットアップコマンドは、

$ sudo add-apt-repository \
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
   $(lsb_release -cs) \
   stable"

ほかのアーキテクチャの場合は、2行目の[arch=○○○]の部分をそのアーキテクチャに置き換えるだけです。

(5)Docker CEのインストール

最後に以下の順で実行します。

(apt packegeのindexをupdate)
$ sudo apt-get update

(最新版のDocker CEとcontainerをインストール)
$ sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

(dockerを有効化して「Hallo-world」)
$ sudo docker run hello-world

うまくインストールされれば以下の表示がでます。

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

To generate this message, Docker took the following steps:
1. The Docker client contacted the Docker daemon.
2. The Docker daemon pulled the “hello-world” image from the Docker 3. Hub.(amd64)
3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the executable that produces the output you are currently reading.
4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it to your terminal.

To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:
$ docker run -it ubuntu bash

Share images, automate workflows, and more with a free Docker ID:
https://hub.docker.com/

For more examples and ideas, visit:
https://docs.docker.com/get-started/

参考

Dockerを入れた後の初期設定
【Ubuntu】dockerをsudoコマンドなしで実行するための設定と注意点

GPUコンテナを利用する際の設定
DockerでGPU対応コンテナを使えるようにする

参考書籍

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NVIDIA製GPUドライバーのインストール方法2種【Ubuntu 18.04】

Ubuntu 18.04から以下2つの方法でNvidia GPUドライバーをインストールできるようになりました。

  • 設定画面からのGUI操作でインストール
  • コマンドライン操作でインストール

いずれの方法でも簡単にできるようになってました。

GUI経由では、安定に動作することが検証済みの「推奨ドライバー」が選択できます。コマンドラインでは、検証済みドライバーのほか、自分で指定すれば最新のドライバーなども選択することができます。どちらも推奨ドライバーは同じものがインストールされます。

試した環境
・Ubuntu 18.04 LTS
・Nvidia Geforce GTX 1080

GUI操作でNvidiaドライバーを入れる方法

アプリケーションメニューを開き、
[ソフトウェアとアップデート] → [追加のドライバー]を選択。

初期設定では、デフォルトでインストールされているxserver-xorg-video-nouveau – が代替ドライバーとして使われています。

ユーザーのGPUに推奨のNvidiaドライバーが自動で選ばれているので、「NVIDIA driver metapackageをnividia-driver-xxxから使用します」を選択して変更を適応するだけで設定は完了です。インストールが終わったら勝手に再起動します。

正常にインストールされたかどうかは[設定] → [詳細]から確認できます。

端末のコマンドラインでインストールする方法

(1)自分のGPUとドライバーを確認する

$ ubuntu-drivers devices

== /sys/devices/pci0000:00/0000:00:01.0/0000:01:00.0 ==
modalias : pci:v000010DEd00001B80sv00003842sd00006288bc03sc00i00
vendor : NVIDIA Corporation
model : GP104 [GeForce GTX 1080]
driver : nvidia-driver-390 – distro non-free recommended
driver : xserver-xorg-video-nouveau – distro free builtin

「nvidia-driver-390 – 」が推奨されています。

distro non-freeとは「無料ではない」ではなく「自由ではない」、つまりnvidiaの未公開コードのドライバーなのでlinux開発者が自由にいじれないっていう意味と思います。

(2)以下のコマンドでインストール

$ sudo ubuntu-drivers autoinstall

以上、Ubuntu 18.04にNVIDIA製GPUのドライバーをインストールする方法でした。

参照:2 Ways to Install Nvidia Driver on Ubuntu 18.04