Windows 顯示驅動程式模型 (WDDM) 是適用於 Windows 的圖形顯示驅動程序架構。 Microsoft 在 Windows Vista(WDDM 1.0)中引入了 WDDM,並隨著每個 Windows 版本持續演進。 WDDM 取代 了舊有的 XDDM 驅動程式模型 ,以啟用進階圖形功能,如桌面視窗管理器(DWM),透過容錯與恢復提升穩定性,並透過高效的 GPU 排程與虛擬記憶體管理提升效能。 這種現代架構使 Windows 能支援越來越複雜的圖形功能,從複合桌面到即時光線追蹤及 AI 驅動的圖形工作負載。
Windows 8(WDDM 1.2)需要 WDDM。
WDDM 版本歷史
下表顯示了 WDDM 版本及其引入的 Windows 版本:
| WDDM 版本 | Windows 版本 | 主要特色 |
|---|---|---|
| WDDM 1.0 | Windows Vista | GPU 排程、虛擬記憶體管理、TDR |
| WDDM 1.1 | Windows 7 | GDI 硬體加速、Direct3D 11、多介面卡支援 |
| WDDM 1.2 | Windows 8 | 立體3D、搶先式多工、減少記憶體佔用 |
| WDDM 1.3 | Windows 8.1 | Miracast 無線顯示器,多平面疊加 |
| WDDM 2.0 | Windows 10 (1507) | GPU 虛擬位址、驅動程式駐留模型、Direct3D 12 |
| WDDM 2.1 | Windows 10 (1607) | 著色器型號 6.0,支援 HDR10 |
| WDDM 2.2 | Windows 10 (1703) | 虛擬/混合實境支援 |
| WDDM 2.3 | Windows 10(1709) | HDR,顯示色彩空間轉換 |
| WDDM 2.4 | Windows 10 (1803) | GPU 半虛擬化、IOMMU 支援、HDR 改進 |
| WDDM 2.5 | Windows 10(1809) | DirectX 光線追蹤(DXR),HDR 亮度補償 |
| WDDM 2.6 | Windows 10(1903) | 硬體加速的 GPU 排程和變速率著色 |
| WDDM 2.7 | Windows 10 (2004) | 網格著色器、DXR 1.1、取樣回饋 |
| WDDM 3.0 | Windows 11 (21H2) | WSL GPU 支援,Direct3D 12 視訊編碼 |
| WDDM 3.1 | Windows 11 (22H2) | 著色器模型 6.7,IOMMU DMA 重映射 |
| WDDM 3.2 | Windows 11 (24H2) | 著色器模型 6.8、工作圖、通用程式 |
關於各版本功能的詳細資訊,請參閱目錄中連結的版本專屬功能頁面。
核心 WDDM 1.0 功能
WDDM 1.0 引入並於後續版本增強的主要功能包括:
GPU 排程:搶先排程能更有效管理 GPU 資源,因為多個應用程式能更有效率地共享 GPU。
GPU 虛擬記憶體管理:支援更複雜且較大的圖形工作負載,且不會耗盡實體記憶體。 虛擬記憶體管理在 WDDM 2.0 中透過 GPU 虛擬位址功能增強。
同時具備使用者模式與核心模式元件的驅動程式:降低因驅動程式故障導致系統當機的機率。
與 DirectX 緊密整合:確保應用程式能充分發揮現代 GPU 的全部功能及更複雜且高效的渲染技術。
逾時偵測與恢復(TDR)支援:提升系統穩定性。
多螢幕支援:實現多螢幕設定的無縫配置與管理。
WDDM 2.0 架構改進
WDDM 2.0 於 Windows 10 中推出,代表了顯示驅動程式模型的重要架構演進。 從 1.x 到 2.0 的主要版本增量反映了記憶體模型與驅動架構的根本性變革,特別是引入了 GPU 虛擬位址。 此變更使每個程序擁有自己的 GPU 虛擬位址空間,大幅降低核心模式驅動程式的複雜度,並提升效能與穩定性。
WDDM 2.0 的主要改進包括:
GPU 虛擬位址:每個程序擁有一個獨特的 GPU 虛擬位址(GPUVA)空間,每個 GPU 情境都能在該空間執行。 這項根本性改變使記憶體管理更有效率,並能更好地隔離程序間。
驅動程式駐留模式:應用程式能更精確地控制哪些配置應駐留在 GPU 記憶體中,從而優化效能。
上下文監控:強化的 GPU 上下文監控功能提升穩定性與除錯能力。
WDDM 3.0 架構改進
WDDM 3.0 於 Windows 11 中推出,標誌著一個架構上的里程碑。 從 2.x 升級到 3.0 的版本帶來了 Windows 11 圖形子系統架構的重大改進,包括與 Windows 子系統 for Linux (WSL) 的更好整合、增強的視訊功能,以及基礎性變更以支援現代渲染技術。
WDDM 3.0+ 的主要功能包括:
WSL GPU 支援:WSL 的使用者模式驅動程式支援讓 Linux 應用程式能在 Windows 11 上使用 GPU 加速。
Direct3D 12 視訊編碼:整合於 Direct3D 12 API 中的硬體加速視訊編碼功能。
進階渲染功能:支援工作圖(WDDM 3.2)、通用程式(WDDM 3.2)及著色器模型增強,使得新的 GPU 驅動渲染技術得以實現。
WDDM 隨著每個 Windows 版本持續演進,新增對尖端圖形技術的支援。 請參閱版本專屬功能頁面,了解每個版本的新內容。