O estados do Arch Wiki, "É possível usar apenas um cartão de vídeo com cabeças duplas ( como a maioria das placas nvidia terá), mas isso tem algumas limitações: você tem que usar o Xephyr no segundo monitor, o que parece uma solução muito bagunçada do que eu li, e para um uso ótimo, ambas as telas precisam da mesma resolução. p>
Já experimentou o Xephyr? Dependendo do seu caso de uso, o desempenho pode não ser tão impactante quanto o esperado. Eu, pelo menos, daria uma chance. Eu suspeito que os problemas de desempenho estão relacionados principalmente a operações intensivas em gráficos.
A Configuração de Multiterminal "livro" da WikiBooks lista algumas alternativas para o Xephyr, mas o Xnest parece ser a única alternativa viável para uma única placa de vídeo, pelo menos com base nas descrições da página. O Xnest pode ser uma alternativa semi-viável, mas o Xephyr suporta recursos mais modernos do Xorg, como o randr.
Se você estiver realmente preocupado com o desempenho (ou o Xephyr / Xnest estiver muito lento), provavelmente precisará de uma segunda placa de vídeo.