Windows_Display_Driver_Model

**Windows Display Driver Model**（**WDDM**），是微軟新一代的圖形驅動程式模型。

WDDM 改良了舊有的 Windows XP 上的 XPDM 架構，XPDM 是使用 2D 的 GDI（Graphics Device Interface）或 GDI+。與 XPDM 相比，WDDM 用於 3D 加速桌面，最早適用於 Windows Vista 之上 。Windows 7 支援 WDDM 1.1。

## 功能

WDDM 使使用者能夠同時執行多個 GPU 密集型應用程式。

一個 Direct3D 的圖形表面（surface）的記憶體區域，包含紋理網格（textured meshes）用於呈現 2D 或 3D 場景。WDDM 允許不同的行程（process）共享整個 Direct3D 表面。在 WDDM 推出之前，進程之間共享紋理是困難的，因為這將需要複製的數據，從顯存到系統記憶體，然後返回到影片記憶體的新裝置。

一旦某個 WDDM 驅動程式故障時，圖形堆疊（stack）將重新啟動驅動程式。圖形硬體故障時也會被攔截，必要時驅動程式將被重新設定。

WDDM 還允許圖形硬體重設或拔出不正確的重新啟動。

## 限制

新的驅動程式模型要求有圖形硬體支援 Shader Model 2.0。根據微軟 2009 年的調查，大約只有 1-2％的硬體使用 XPDM，其餘已具備 WDDM 的能力。

WDDM 1.0 版不支援多個驅動器在多適配器，多顯示器設定。如果一個多監控系統有多個圖形適配器供電的顯示器，無論是適配器必須使用相同的 WDDM 驅動程式。WDDM 1.1 沒有這種限制。

## 版本歷史

### WDDM 1.0

在 Windows Vista 引入了 WDDM 1.0 作為新的顯示驅動程式架構，旨在更好的執行並支援包括 HDCP 在內的新技術。

### WDDM 1.1

Windows 7 支援了 WDDM 1.1，最早在 WinHEC 2008 發布此一訊息。新功能有：

* DXGI 1.1，可用 GDI 支援硬體 2D 加速（無 GDI+），以及 Direct2D/DirectWrite
  * BitBlt、StretchBlt、TransparentBlt
  * AlphaBlend、ColorFill
  * ClearType 字型支援
* Direct3D 11 裝置驅動介面 (DDI)
* DXVA-HD DDI
* Hardware video overlay DDI
* 可選用 AES 128 加密
* 可選用加密後的影像壓縮
* 支援 multiple drivers 在於一個 multi-adapter 以及 multi-monitor 的設定之上

DXGI 1.1、Direct3D 11、Direct2D 和 DirectWrite 也將提供與 Windows Vista 平臺更新。GDI / GDI+ 在 Vista 將繼續依靠軟體彩現。

WDDM 1.1 向下相容 WDDM 1.0 規範，1.0 和 1.1 的驅動程式可直接用於 Windows Vista。

### WDDM 1.2

Windows 8 includes WDDM 1.2 and DXGI 1.2. New features were first previewed at the Build 2011 conference and include performance improvements as well as support for stereoscopic 3D rendering and video playback.

Other major features include preemptive multitasking of the GPU with finer granularity (DMA buffer, primitive, triangle, pixel, or instruction-level), reduced memory footprint, improved resource sharing, and faster timeout detection and recovery. 16-bit color surface formats (565, 5551, 4444) are mandatory in Windows 8, and Direct3D 11 Video supports YUV 4:4:4/4:2:2/4:2:0/4:1:1 video formats with 8, 10, and 16-bit precision, as well as 4 and 8-bit palettized formats.

WDDM 1.2 supports display-only and render-only WDDM drivers, such as _Microsoft Basic Display Driver_ and WARP-based _Microsoft Basic Render Driver_ which replaced kernel-mode VGA driver.

WDDM 1.0/1.1 only allows rudimentary task scheduling using "batch queue" granularity; improvements to multitasking, as well as fast context switching and support for virtual memory, were initially expected in versions tentatively named WDDM 2.0 and WDDM 2.1, which were announced at WinHEC 2006.

暫譯：Windows 8 包含 WDDM 1.2 [8] [9] 和 DXGI 1.2。[9] [10] 新功能首次在 Build 2011 大會上進行了預覽，其中包括效能改進以及對立體 3D 彩現和影片播放的支援。

其他主要功能包括具有更精細粒度（DMA 緩衝區，原始，三角形，像素或指令級）的搶先式多任務 GPU，[11] 減少了記憶體佔用，改善了資源共享，並加快了超時檢測和恢復的速度。在 Windows 8 中必須使用 16 位元彩色表面格式（565、5551、4444），並且 Direct3D 11 Video 支援 YUV 4：4：4/4：2：2/4：2：0/4：1：1 影片格式具有 8 位元，10 位和 16 位元精度，以及 4 位元和 8 位元調色板化格式。[12]

WDDM 1.2 支援僅顯示和僅彩現的 WDDM 驅動程式，例如 Microsoft Basic Display Driver [13] 和基於 WARP 的 Microsoft Basic Render Driver，它們取代了核心模式 VGA 驅動程式。

WDDM 1.0 / 1.1 僅允許使用「批處理隊列」粒度進行基本任務調度；最初期望在 WinHEC 2006 上宣布的暫定名為 WDDM 2.0 和 WDDM 2.1 的版本中對多任務進行改進，並提供快速的上下文切換和對虛擬記憶體的支援。[14] [15] [16]

### WDDM 1.3

Windows 8.1 includes WDDM 1.3 and DXGI 1.3. New additions include the ability to trim DXGI adapter memory usage, multi-plane overlays, overlapping swap chains and swap chain scaling, select backbuffer subregion for swap chain and lower-latency swap chain presentation. Driver feature additions include wireless displays (Miracast), YUV format ranges, cross-adapter resources and GPU engine enumeration capabilities.

暫譯：Windows 8.1 包括 WDDM 1.3 [17] 和 DXGI 1.3。[18] 新增加的功能包括以下功能：修整 DXGI 適配器的記憶體使用量，多平面覆蓋，重疊的交換鍊和交換鏈縮放，為交換鍊和較低延遲交換鍊錶示選擇 backbuffer 子區域。 驅動程式功能的增加包括無線顯示（Miracast），YUV 格式範圍，跨適配器資源和 GPU 引擎枚舉功能。

### WDDM 2.0

2006 年又有 WDDM 2.0 的訊息，WDDM2.0 版能夠解決 GPU 多工處理問題，但需要新一代 GPU 硬體支援才可以完成。
2014 年，微軟於 Build 2014 開發者大會公佈下一代 DirectX API Direct X 12。與此同時 DirectX 12 需要建基於 WDDM 2.0 上，Direct X 12 及 WDDM 2.0 將內建於 Windows 10 內
DirectX 12 將廢除自動資源管理和任務管線管理，允許開發人員可低階控制顯示卡的記憶體和彩現狀態。WDDM 2.0 降低支援虛擬記憶體尋扯的 GPU 於核心模式的驅動程式工作量。並且使用者模式的驅動程式可並列執行多執行緒，從而降低 CPU 使用率。

### WDDM 2.1

Windows 10 周年更新中包含 WDDM 2.1，它支援 Shader Model 6.0 （功能級別 12\_0 和 12\_1 是強制性的） 和支援 HDR10（一種 10 位高動態範圍、寬色域格式， 在 ITU-T Rec. 2100/Rec.2020 中定義）的 DXGI 1.5，以及可變重新整理頻率。

### WDDM 2.2

Windows 10 創作者更新中包含了 WDDM 2.2，為了 Windows Holographic 平臺上 VR、AR 及 MR 的立體彩現和 DXGI 1.6 而打造。

### WDDM 2.3

在 Windows 10 秋季創作者更新（版本 1709）中包含 WDDM 2.3。

### WDDM 2.4

Windows 10 April 2018 更新（版本 1803）包含 WDDM 2.4。

### WDDM 2.5

Windows 10 十月 2018 更新（版本 1809）包含 WDDM 2.5。

### WDDM 2.6

Windows 10 May 2019 更新（版本 1903）包含 WDDM 2.6。

### WDDM 2.7

Windows 10 2004 版本中包含 WDDM 2.7。

### WDDM 2.8

Windows 10 Insider Preview Manganese 包含 WDDM 2.8，但從未公開展示支援它的驅動程式，並且已跳過「Iron」和「Cobalt」開發版本。

### WDDM 2.9

Windows 10 Insider Preview「Iron」中的 WDDM 2.9 將為 Windows Subsystem for Linux 2 (WSL 2) 帶來對 GPU 硬體加速的支援，並支援功能級別 12\_2 和 HLSL Shader Model 6.6。

### WDDM 3.0

Windows 10 Build 21390 和 Windows 11 包含 WDDM 3.0。

### WDDM 3.1

Windows 11 2022 更新（版本 22H2）包含 WDDM 3.1。

### WDDM 3.2

Windows 11 Insider Preview 內部版本 25xxx（版本 23H2）包含 WDDM 3.2。

## 注釋