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全屏玩遊戲比窗口更流暢?顯卡驅動背後解密

發布時間:2017-11-01    瀏覽數:

如果你是一個PC遊戲玩家,那麼應該會經常接觸顯卡驅動。同時,大家也會遇到顯卡驅動的很多相關現象,例如驅動會突然崩潰黑屏後又恢複,例如遊戲在全屏模式下就是比窗口模式流暢,又例如升級係統後老顯卡居然也可以跑DX12遊戲等等。

為什麼會這樣子?關於顯卡驅動的秘密,你到底知道多少?今天就一起來談談顯卡驅動的一些話題吧。

全屏玩遊戲比窗口更流暢?顯卡驅動背後解密(1)
很多朋友都買了高端顯卡,但未必關心顯卡驅動

Win的顯卡驅動到底是怎樣的存在?

要讓某個硬件被操作係統所識別、讓硬件在操作係統中發揮功效,驅動程序必不可少。

顯卡驅動顧名思義,就是用來讓操作係統識別顯卡的。很多朋友全新安裝Windows係統後,發現顯示分辨率非常低,係統也並不能正常運行很多大型3D遊戲,或者進行視頻硬解碼,於是把原因歸咎為沒有安裝顯卡驅動——這種說法,實際上並不準確。

全屏玩遊戲比窗口更流暢?顯卡驅動背後解密(2)
初裝係統時雖然提示顯卡驅動有問題,但其實顯卡已經被驅動起來了

既然操作係統能識別顯卡並顯示畫麵,意味著顯卡已經被驅動所識別,隻不過Windows自帶的隻是最基本的VGA驅動,隻提供基本的顯示功能,並不能發揮顯卡的種種特性。

所以,實際上全新安裝的係統,也是有顯卡驅動的,隻不過這個驅動隻能保證最基本的畫麵顯示而已。

但是,也千萬不要小看這個最基本的驅動,這可以說是Windows係統最大的優點之一。要知道其他係統壓根連這樣的驅動也沒法提供,例如Android,Google釋出了原廠鏡像乃至源碼後,還需要廠商一一做驅動適配。

而Windows則很少存在這樣的問題,新的Windows發布後,幾乎全世界的PC都可以升級,這就是Win係統驅動的強大之處。

Windows擁有一套顯卡驅動的標準模型,這令各家廠商都可以根據這套模型,開發適用於Windows的驅動。

因此,顯卡廠商可以獨自為用戶提供相應的Win顯卡驅動,並不需要微軟親自下場動手適配各種顯卡。在XP時代,這套驅動模型叫XPDM,現在則是WDDM。

全屏玩遊戲比窗口更流暢?顯卡驅動背後解密(3)
Win係統有標準的顯卡驅動模型,XP是XPDM,Vista後用的是WDDM

顯卡廠商隻要遵循WDDM,就可以編寫出自己的顯卡驅動。用戶手動安裝或者通過Windows Update獲取相應顯卡的新驅動後,顯卡的潛力就可以被進一步發掘出來。毫無疑問,Windows係統的顯卡驅動機製,有著靈活的擴展性。

為何顯卡驅動崩潰後會黑屏接而恢複?

很多朋友都遇到過顯卡驅動崩潰,當超頻失敗,或者顯卡散熱不良之類的情況下,係統右下角會出現“顯示器驅動程序停止響應,並且已成功恢複”的字樣,這就是典型的顯卡驅動崩潰。當顯卡驅動崩潰後,係統會暫時黑屏,但很快又恢複。為什麼會出現這樣的現象呢?

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現在顯卡驅動崩潰隻會黑屏然後恢複,XP時代會直接藍屏死機

實際上,顯卡驅動黑屏後恢複,已經是莫大的改進。在XP時代,顯卡驅動一旦崩潰,係統會直接藍屏崩潰。

但在Vista以後,微軟把驅動模型改進成為了WDDM,極大地提高了穩定性。在Vista及以後的係統中,內核層和用戶層分離,WDDM顯卡驅動很大一部分被歸到用戶層當中,顯卡驅動崩潰隻需要重置就可以了,並不會導致係統內核崩潰,從而藍屏死機。

換言之,顯卡驅動崩潰後黑屏然後恢複,就是WDDM驅動重置的過程。當然,如果顯卡出的問題太大,就不僅僅是WDDM驅動重置就可以解決的,該死機還是會死機。但無論如何,WDDM的確在穩定性上遠勝於XPDM,這也是為何Win7以後的係統玩遊戲比XP更穩定的一大原因。

為何遊戲全屏模式就是比窗口模式更流暢?

現在越來越多的遊戲加入了窗口模式,和全屏模式相比,窗口模式玩遊戲會更加方便。例如想要一邊聊QQ一邊遊戲,又或者想要開N個遊戲掛機,那麼在窗口模式玩遊戲是更好的選擇。

不過,很多朋友都會發現這樣的一個現象,窗口模式玩遊戲就是沒全屏模式流暢,幀數都會少一些,無論目測還是用工具測都是如此。為什麼會這樣呢?

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Win7的WDDM 1.1相比Vista的WDDM 1.0,一大改進就是窗口模式的效率

這和Windows的顯卡驅動是有關係的。在窗口模式下,除了渲染遊戲內容,顯卡驅動還會調用GPU渲染資源管理器等元素——窗口就是資源管理器的一部分。在Vista和Win7中,資源管理器使用Aero特效,這也會造成一部分的負擔。

不但如此,在Vista中,由於WDDM 1.0驅動設計不完善,在窗口模式下渲染遊戲,需要CPU對窗口及遊戲進行軟混合,效率很低,所以窗口模式玩遊戲會特別卡。在Win7以後的係統中,WDDM進行了改進,就沒有再出現此類情況了。

與之相比,全屏模式可以讓遊戲渲染獨占所有的顯卡資源,顯卡不必再為資源管理器之類的元素分心。因此,遊戲全屏模式比窗口模式更流暢,也就理所當然了。

升級新係統對顯卡驅動有何好處?

在每一代Windows係統中,WDDM都會有所改進。例如前麵說到的Win7的WDDM 1.1改進了Vista中WDDM 1.0窗口模式太低效的問題,而在Win8中的WDDM 1.2又新增了16bit色深乃至YUV 4:4:4的支持,還支持顯卡隻做純渲染而不輸出圖像;在Win8.1中的WDDM 1.3中優化了顯存調用並新增了無線輸出等特性。

此後Win10的WDDM 2.0更是改進巨大,配合DX12這個新的圖形API,能讓多顯卡工作更加高效,而且就算是老顯卡,也能夠運行DX12遊戲——隻是並不能發揮DX12的全部好處罷了。

全屏玩遊戲比窗口更流暢?顯卡驅動背後解密(6)
WDDM的進化可以帶來很多好處

可以說,新的WDDM的確可以帶來很多好處。為何遊戲玩家會最為青睞Win10?

因為隻有在新係統中,才能使用新的WDDM版本的顯卡驅動,從而帶來更好的遊戲體驗。如果你使用的是一些新型硬件,例如Surfacebook這種可分離GPU的設計,或者VR設備、HDR顯示器等,那麼新的WDDM更加必不可少。

例如Windows10周年更新帶來的WDDM 2.1才能支持HDR輸出,而Windows10秋季更新帶來的WDDM 2.2有對AR、VR顯示有所優化。因此,越新的硬件,越需要新的WDDM顯卡驅動才能發揮其真正實力。

如果僅僅是安裝新驅動、而不升級新係統,是無法享受到新版WDDM的好處的。另外,如果你沒有升級係統,新的驅動就不要亂裝了。

某些驅動基於新版的WDDM設計的,舊的係統無法兼容。例如Win7就無法使用為XP設計的驅動,因為XP的顯示驅動模型是XPDM,Win7使用的是WDDM。同樣,Vista、Win7的顯卡驅動或許是可以裝到Win10中的,但絕然不可能兼容XP,因為兩者的顯卡驅動模型迥然不同。

總結

目前微軟仍在持續改進WDDM,例如在最新的Win10創意者秋季更新中,就使用了WDDM 2.3。

在很長一段時間內,Windows仍會是最適合玩遊戲的係統,而新版的WDDM又能進一步發掘顯卡的潛力、修複以往的問題。如果你是一名PC遊戲骨灰玩家,不妨注意一下WDDM的升級,有了好顯卡也得要足夠先進的驅動才能帶來最好的體驗。

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