WDDM

是對舊版的Windows XP上的XPDM架構的改良，XPDM使用2D 的GDI（Graphics Device Interface）或 GDI+，與XPDM相比，WDDM是3D加速桌面，最早應用於WIndows Vista系統中。Window7 系統支持 WDDM 1.1。而隨着windows8 的出現，WDDM再次更新至WDDM1.2版本。Windows8.1（Windows Blue）則將WDDM的版本更新到1.3，隨着windows10 ，WDDM再次更新至WDDM 2.0版本，將支持DX12

WDDM 使用户能夠同時運行多個 GPU 密集型應用程序。

一個Direct3D的圖形表面（surface）的內存區域，包含紋理網格（textured meshes）用於呈現2D或3D場景。WDDM 允許不同的線程（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，因為這個過程需要能夠將數據從視頻內存（顯存）複製到系統內存，然後返回到視頻內存的新設備。

一旦某個WDDM驅動程序出現故障，圖形堆棧（stack）將重新啓動驅動程序。圖形硬件故障時也會被攔截，必要時驅動程序將被重新設定。

WDDM還允許在顯示驅動出錯時，重置顯示設備，而不用重新啓動計算機。

在WindowsXP時代有20%的系統藍屏故障是顯卡驅動問題造成的。WDDM在技術水平上有兩個組件：一個內核模式驅動程序(KMD)和一個執行大部分密集計算的用户模式驅動程序。新版WDDM模型已將代碼的大部分移出了內核模式。由於與顯示相關的操作只在用户模式下完成，所以大大提高了系統穩定性。

新版的WDDM模型要求顯卡硬件支持Shader Model 2.0。除此之外，對顯卡的其他一些硬件特性也有所要求，導致一些硬件上支持SM2.0的顯卡也無法通過WDDM的數字驅動認證（例如GMA900集成顯卡就無法通過）。但根據微軟2009年的一份調查，98%以上運行Windows Vista的硬件設備都已具備使用WDDM的條件。

WDDM 1.0版不支持多顯示器，多顯示適配器條件下的多驅動設置。在有多個顯示器的條件下，如果有兩個或以上的顯示適配器同時進行信號輸出，所有的顯示適配器都必須使用相同的WDDM驅動。但是WDDM1.0版本下不允許多個顯示驅動同時工作，即只能運行一個顯示驅動程序。而WDDM1.1則無此限制。

Windows 7 支持 WDDM 1.1; 最早在 WinHEC 2008發佈此一訊息. 新功能有:

DXGI 1.1, 可用GDI 支持硬件 2D 加速 (無 GDI+) 以及 Direct2D/DirectWriteBitBlt, StretchBlt, TransparentBltAlphaBlend, ColorFillClearType 字型支持Direct3D 11 裝置驅動接口 (DDI)DXVA-HD DDI Hardware video overlay DDI 可選用 AES 128 加密可選用加密後的圖形壓縮支持 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平台更新。GDI / GDI +在Vista將繼續依靠軟件渲染。

WDDM 1.1向後兼容WDDM 1.0規範，1.0和1.1的驅動程序可直接用於Windows Vista。

WDDM 1.2還引入了三種顯卡驅動版本，分為Full Graphics Driver、Display Only Driver和Render Only Driver，區別如下：

（1）Full Graphics Driver：功能完整版本，支持2D和3D硬件加速，擁有完整的渲染（Render）、顯示（Display）和視頻（Video）功能。這一驅動是WDDM 1.0/1.1支持且支持的必備功能，所有Win8系統上的顯卡都必須支持Full Graphics Driver，具備作為主卡啓動的能力。

（2） Display Only Driver：顧名思義，硬件廠商編寫的這一版本的驅動只有顯示功能，2D和3D加速功能是操作系統用軟件模擬的，使用這個驅動就不能作為主卡 ^[1]  。

（3） Render Only Driver：只有最基本的渲染功能，同樣不能作為主卡啓動。

這三種驅動中第一種是所有WDDM中都必須要有的，也是功能最完整的，第二、第三種是WDDM 1.2中才出現的，之前的WDDM並不支持。另外，這個功能變化對普通用户並沒有什麼影響，主要是方便廠商編寫驅動用的。

WDDM 1.2對普通用户的影響體現在兩個地方，第一是性能和用户體驗改進，第二個層次則是對DirectX的改進，進而影響遊戲性能。

1. 減少內存佔用進而提高系統響應速度

內存佔用過多會明顯降低系統響應速度，特別是在集顯平台，由於還要劃分內存做顯存之用，如何管理好被佔用的內存也會影響系統速度。Win8通過先進的內存分配與回收機制減少了內存佔用，系統休眠及恢復速度也得以優化。

2. 提高GPU容錯以改善系統可靠性

這個前面也提到過一點，驅動程序因為各種意

外無響應時，Vista/Win7系統會嘗試自動恢復驅動，減少藍屏、死機等現象。Win8系統中，微軟改進了GPU優先權（GPU preemption）和TDR（Timeout Detection and Recovery，超時檢測和恢復處理），系統的可靠性有望進一步提升。

3. 提高出現性能問題時的診斷能力

越來越多的程序和應用開始使用GPU資源，因此提高性能診斷問題的能力愈發重要。在這點上，微軟通過用户模式驅動日誌、禁用FPO（Frame Pointer Omission）優化、XPS光柵化等方式提高了診斷能力。

在提升參數的同時，微軟也在不斷提升用户體驗，意在讓參數的提升真正轉換為用户實際體驗的提升。

功能與改進

1. 支持3D立體顯示

3D顯示是目前的熱門，也是未來的大趨勢，Win8也順理成章地推出了Stereoscopic 3D立體顯示技術。不過要實現立體顯示依然需要軟硬件條件的支持，比如3D顯示器、3D顯卡（目前的DX11顯卡基本上都支持了）、3D驅動以及相應的應用程序。

2. D3D11視頻播放

雖然現在為了兼容不同顯卡，視頻播放可以使用D3D9、D3D10等API，但是Win8系統中全部視頻播放會統一到D3D11 API中，這樣可以簡化編程，提高效率。此外,D3D11在3D播放、DXVA硬解上更有優勢，統一視頻播放API好處多多。當然，要想更好地使用Win8系統，DX11顯卡是少不了的。

3. 優化屏幕旋轉

傳統的台機和筆記本上頻繁旋轉屏幕並不常見，但是Win8還要面向平板電腦，後者應用中旋轉屏幕是家常便飯，這就要求屏幕旋轉時桌面能迅速轉換。Win8針對此類應用做了大量優化以獲得平滑無縫的屏幕旋轉體驗。

4. 支持以容器ID顯示各種設備

近年來豐富的外設產品層出不窮，通過藍牙、USB、WiFi等各種方式連接到電腦上，容器ID是Win7上使用的外設分類管理的方法，Win8將之擴大，可以通過容器ID分門別類顯示各種不同外設，使用和管理更方便。

5. 支持Windows與WDDM驅動之間無縫切換

部分場合中軟件或者硬件需要重置，比如升級驅動時屏幕會閃光或者抖動幾次以適應變化，Win8系統中就可以在這幾種狀態中無縫切換。

6. 優化驅動以降低能耗

這個功能也主要針對平板這樣的智能設備，不過電腦一樣可以從中受益。通過DirectFlip和GPU Power Management技術降低GPU待機和活躍時的功耗。

WDDM 1.2雖然版本號變化不大，其實功能改進還是很多的，特別是Win8還要支持平板電腦這樣的智能設備，所以在視頻播放、續航時間、功耗管理、屏幕旋轉、外設管理這一類問題上重點加強，對PC而言，3D立體顯示、可靠性加強、降低內存佔用等改進也是非常重要的。

另外，WDDM不僅影響用户的操作體驗，它還牽涉到DirectX API，即WDDM的改進還會對D3D遊戲性能產生一定影響。