Sim, nvidia-settings usa uma API proprietária para falar com o driver proprietário nvidia e o próprio driver executará as modificações. Não há como usar nvidia-settings sem o driver nvidia X em execução, o que significa que o X está sendo executado.
Pode ser possível executar o driver nvidia X sem que seja necessário direcionar qualquer saída alterando o arquivo xorg.conf .
Você não explicou por que você não quer o X e o driver rodando. Se a razão é que você não precisa deles e só quer rodar os aplicativos CUDA sem headless sem um monitor conectado, então não vai doer se você rodar ambos, e não usar nenhum aplicativo X, e desabilitar a saída ou colocá-lo no modo powersavings. Dessa forma, nenhum recurso será usado. Se houver outro motivo, edite a pergunta e explique.
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Os recursos CUDA não são usados para acionar um monitor. O cartão é composto por vários núcleos de GPU, RAM, um número de "cabeças" que tratam a RAM como framebuffer e a convertem em vários sinais de vídeo, além de muita lógica diversificada. Quando o monitor está ativo, a parte "head" lê o framebuffer e o exibe. Isso não usa nenhum núcleo de GPU, estes só são usados para produzir uma imagem no framebuffer se a placa faz renderização usando OpenGL, etc. O único inconveniente de ter a "cabeça" ativa é que é preciso energia e que é necessário acessar a RAM, o que pode ou não retardar o acesso à RAM da GPU, dependendo de como a RAM é organizada e de como a RAM é usada. Mas o "head" está no estado de economia de energia do DPMS, até mesmo o framebuffer não é acessado, então não há uso de recursos no .
E o mesmo acontece quando você usa um driver framebuffer - o X é realmente um driver framebuffer com uma interface antiga (a interface framebuffer é muito mais simples) e o OpenGL está no topo do antigo protocolo.
Portanto, não precisa se preocupar.