WDDM

图形驱动程序模型

WDDM的全名是Windows Display Driver Model，是一种微软新一代的图形驱动程序模型。

模型简介

是对旧版的Windows XP上的XPDM架构的改良，XPDM使用2D 的GDI（Graphics Device Interface）或 GDI+，与XPDM相比，WDDM是3D加速桌面，最早应用于WIndows Vista系统中。Window7 系统支持 WDDM 1.1。而随着windows8 的出现，WDDM再次更新至WDDM1.2版本。Windows8.1（Windows Blue）则将WDDM的版本更新到1.3，随着windows10 ，WDDM再次更新至WDDM 2.0版本，将支持DX12

功能

WDDM 使用户能够同时运行多个 GPU 密集型应用程序。

一个Direct3D的图形表面（surface）的内存区域，包含纹理网格（textured meshes）用于呈现2D或3D场景。WDDM 允许不同的线程（process）共享整个Direct3D表面。在WDDM 推出之前, 进程之间共享纹理是困难的，因为这个过程需要能够将数据从视频内存（显存）复制到系统内存，然后返回到视频内存的新设备。

一旦某个WDDM驱动程序出现故障，图形堆栈（stack）将重新启动驱动程序。图形硬件故障时也会被拦截，必要时驱动程序将被重新设定。

WDDM还允许在显示驱动出错时，重置显示设备，而不用重新启动计算机。

在WindowsXP时代有20%的系统蓝屏故障是显卡驱动问题造成的。WDDM在技术水平上有两个组件：一个内核模式驱动程序(KMD)和一个执行大部分密集计算的用户模式驱动程序。新版WDDM模型已将代码的大部分移出了内核模式。由于与显示相关的操作只在用户模式下完成，所以大大提高了系统稳定性。

限制

新版的WDDM模型要求显卡硬件支持Shader Model 2.0。除此之外，对显卡的其他一些硬件特性也有所要求，导致一些硬件上支持SM2.0的显卡也无法通过WDDM的数字驱动认证（例如GMA900集成显卡就无法通过）。但根据微软2009年的一份调查，98%以上运行Windows Vista的硬件设备都已具备使用WDDM的条件。

WDDM 1.0版不支持多显示器，多显示适配器条件下的多驱动设置。在有多个显示器的条件下，如果有两个或以上的显示适配器同时进行信号输出，所有的显示适配器都必须使用相同的WDDM驱动。但是WDDM1.0版本下不允许多个显示驱动同时工作，即只能运行一个显示驱动程序。而WDDM1.1则无此限制。

模型1.1

Windows 7 支持 WDDM 1.1; 最早在 WinHEC 2008发布此一讯息. 新功能有:

DXGI 1.1, 可用GDI 支持硬件 2D 加速 (无 GDI+) 以及 Direct2D/DirectWriteBitBlt, StretchBlt, TransparentBltAlphaBlend, ColorFillClearType 字型支持Direct3D 11 装置驱动接口 (DDI)DXVA-HD DDI Hardware video overlay DDI 可选用 AES 128 加密可选用加密后的图形压缩支持 multiple drivers 在于一个 multi-adapter 以及 multi-monitor 的设定之上DXGI 1.1, Direct3D 11，Direct2D和DirectWrite也将提供与Windows Vista平台更新。GDI / GDI +在Vista将继续依靠软件渲染。

WDDM 1.1向后兼容WDDM 1.0规范，1.0和1.1的驱动程序可直接用于Windows Vista。

模型1.2

显卡驱动

WDDM 1.2还引入了三种显卡驱动版本，分为Full Graphics Driver、Display Only Driver和Render Only Driver，区别如下：

（1）Full Graphics Driver：功能完整版本，支持2D和3D硬件加速，拥有完整的渲染（Render）、显示（Display）和视频（Video）功能。这一驱动是WDDM 1.0/1.1支持且支持的必备功能，所有Win8系统上的显卡都必须支持Full Graphics Driver，具备作为主卡启动的能力。

（2） Display Only Driver：顾名思义，硬件厂商编写的这一版本的驱动只有显示功能，2D和3D加速功能是操作系统用软件模拟的，使用这个驱动就不能作为主卡。

（3） Render Only Driver：只有最基本的渲染功能，同样不能作为主卡启动。

这三种驱动中第一种是所有WDDM中都必须要有的，也是功能最完整的，第二、第三种是WDDM 1.2中才出现的，之前的WDDM并不支持。另外，这个功能变化对普通用户并没有什么影响，主要是方便厂商编写驱动用的。

WDDM 1.2对普通用户的影响体现在两个地方，第一是性能和用户体验改进，第二个层次则是对DirectX的改进，进而影响游戏性能。

性能提升

1. 减少内存占用进而提高系统响应速度

内存占用过多会明显降低系统响应速度，特别是在集显平台，由于还要划分内存做显存之用，如何管理好被占用的内存也会影响系统速度。Win8通过先进的内存分配与回收机制减少了内存占用，系统休眠及恢复速度也得以优化。

2. 提高GPU容错以改善系统可靠性

这个前面也提到过一点，驱动程序因为各种意

外无响应时，Vista/Win7系统会尝试自动恢复驱动，减少蓝屏、死机等现象。Win8系统中，微软改进了GPU优先权（GPU preemption）和TDR（Timeout Detection and Recovery，超时检测和恢复处理），系统的可靠性有望进一步提升。

3. 提高出现性能问题时的诊断能力

越来越多的程序和应用开始使用GPU资源，因此提高性能诊断问题的能力愈发重要。在这点上，微软通过用户模式驱动日志、禁用FPO（Frame Pointer Omission）优化、XPS光栅化等方式提高了诊断能力。