On en revient à: Es-tu sûr que le pilote Nouveau fonctionne, en particulier, que le composant noyau (nouveau_kms) n'est pas blacklisté quand tu testes Nouveau?

Pour comparer avec le pur CPU, cf. LIBGL_ALWAYS_SOFTWARE=1. Si ça donne la même chose, alors il y a de fortes chances que ton pilote ne fonctionne pas.

Sinon, la sortie de DRI_PRIME=1 glxinfo est probablement aussi intéressante. Si tu lis quelque chose de type:
OpenGL renderer string: Gallium 0.4 on llvmpipe (LLVM 3.5, 128 bits)alors c'est que tu es en mode pur CPU (llvmpipe = pilote qui utilise LLVM pour convertir OpenGL en des instructions pour le CPU).