GPU更多参与 Windows7 WDDM1.1版浅析

   对于Windows Vista系统，我们也许非常清楚在Vista内增加了Aero的窗口3D特效，我们也知道Windows Vista Premium Ready以上的认证，但我们也许并不清楚这都与WDDM驱动密切相关。经过了Windows Vista的WDDM 1.0版本后，随着Windows7的日益临近，WDDM 1.1也浮出水面，根据NVIDIA介绍，WDDM 1.1将进一步让GPU在操作系统中发挥更大的作用。首先，我们来看看什么是WDDM。

    WDDM，是Windows Display Driver Model的缩写，顾名思义这是一个与显示芯片密切相关的模块。总体来说在Windows Vista中开始启用WDDM规范，一方面是让GPU参与到Vista操作系统的3D界面中来、其次在播放HD视频以及版权保护视频时，显卡和GPU要发挥相应的作用；另外，WDDM相对以往显卡驱动将让操作系统更加稳定。

    具体来说，WDDM的有点包括，桌面窗口管理器 (DWM)与视频改进，包括受保护的视频播放 (PVP)；在部署方面，移动性和电源管理得到增强，对于操作系统来说图形API得到更新。

    最为有趣的是，根据微软多年统计，在WindowsXP时代有20%的系统蓝屏机会是因为显卡驱动造成的。WDDM 显示器驱动程序在技术水平上有两个组件：一个非常先进的内核模式驱动程序 (KMD) 和一个执行大部分密集计算的用户模式驱动程序。有了此模型，已将代码的大部分移出了内核模式。由于日常显示相关操作只在用户模式下动作，所以大大提高了系统稳定性。同时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Vista。

    如果说WDDM1.0就和Vista一样被我们忽略甚至冷落，但正如大家非常关注Windows7一样，WDDM1.1会为Windows7增色不少！

    我们知道，在Windows7中DirectX 11是业界非常期待的一个技术，从3D API来看它与DX10的升级变化并不大，而最重要的是它加入了DirectX Compute来让GPU实现并行计算。这就与NVIDIA的CUDA C、OPENCL一样，是今后主流GPU并行运算的一个API，也是Windows7与苹果Mac OS X Snow Leopard的OPENCL竞争的一项技术。如何在操作系统中，让并行计算和GPU发挥作用，是新一代操作系统竞争的一大看点。

GeForce8以上显卡，可以使用WDDM1.1驱动

GeForce7 非DX10显卡，仅支持WDDM1.0

    根据微软目前提供的消息来看，WDDM1.1肯定会让GPU参与更多的工作，这一定包括Windows7中更多的3D界面，同时新版本的WDDM1.1也会更加稳定。不过最有趣的消息来自于NVIDIA技术人员向我们透露的，WDDM1.1将允许GPU参与到视频编码加速以及一些2D加速。

    GPU参与视频编码，这意味着NVIDIA的Badaboom将内嵌到Windows7中吗？基本是等效的，它将允许Windows Mobile操作系统的手机或者Windows7可以识别的MP4等设备，在连接到Windows7后，直接拖拽PC上的视频文件到移动设备，而系统将不仅仅是将视频格式文件COPY过去，而是要自动选择合适的分辨率与编码格式进行转换并COPY，而这一切由GPU加速来完成。

    Windows7 发现手机，直接拖动可以采用GPU加速压缩视频吗？

    另外，DirectX 2D的加速也会被更多利用。例如，在文档中需要超大尺寸字体时（例如数十倍百倍于正常字体），CPU往往无法流畅浏览整篇文章，而这在Windows7中将会使用GPU来加速，就不存在相关问题。同时，也许这也有利于创造出更加漂亮的字体。例如，微软雅黑字体，在性能不太好的CPU上如果文本非常密集明显可以感受到占用资源要大于其他常用如仿宋字体。

    为了看看Windows7的WDDM 1.1是否真的可以实现这些功能，我们来实战一番。首先，将手机连接到Windows7上，此时需要点击Windows Update自动更新，我们看到除了升级一个补丁包外，还会安装上Windows同步软件（由于识别了手机是Windows Mobile操作系统）。这款软件在Windows XP上其实已经提供。

Windows7 手机同步软件

    同步软件功能设计完整，可以操作常见的智能手机需要的同步工作。不过我们感兴趣的是视频的同步。从图中看到，我们可以启动Windows Media Player来同步视频，从支持格式来看，除了MOV以外，Divx，XVID，H264等均没有什么问题。将要同步的视频拖拽到右侧手机栏下方，点击同步就可以了。

    Windows7的确可以调整分辨率并且转换为WMV格式的视频传输到手机上（相信WindowsXP下也可以）。遗憾的是，正如图中所示，CPU占用率很高，而我们监控了GPU负荷，GPU竟然还工作在2D频率上，没有任何动作……

CPU仍在高负荷工作进行视频编码

经过我们多次更换显卡，显卡驱动，不同编码格式的视频以及手机，最后没能成功。根据NVIDIA提供信息来看，可能是Windows7对于设备型号支持有关。因为对于正常GPU加速来看，可以直接拖拽视频到移动设备中，而不需要启动MediaPlayer，拖拽过程中会询问是否转换视频，而我们并没有实现。也许随着Windows7 RC版更新或者正式版推出之时，该功能可以实现。

虽然这次测试没有成功，但WDDM1.1的确是准备了支持DirectX Compute的功能，我们可以清楚看到在NVIDIA GeForce8以下的显卡（例如GeForce7300GT等）不支持CUDA型号，NVIDIA是没有提供WDDM1.1驱动的，而版本仅为WDDM1.0。而从苹果对Snow Leopard态度来看，OPENCL一定会在操作系统上扮演重要角色，所以，如果大家有兴趣Snow Leopard与Windows7的竞争，那么一定不要忘记其中NVIDIA GPU 并行计算带来的相关应用。