С незнанием опции ProbeAllGPUs в иксах, в результате чего вторые иксы пытались захватить видеокарту, отданную первым, что приводило к печальным результатам :-)
Вариант 1: systemd (loginctl) + совместимый dm (gdm3) + 2 видеокарты, хотя бы одна из которых работает под свободным драйвером. На мой взгляд, самый элегантный.
Вариант 2: Xephyr.
Вариант 3: виртуализация. Считаю лишним, оверхед ненужен.