顯卡驅動的秘密:游戲全屏能比窗口更流暢?
大家經常會遇到顯卡驅動的很多問題,例如驅動會突然崩潰黑屏后又恢復,例如游戲在全屏模式下就是比窗口模式流暢,又例如升級系統后老顯卡居然也可以跑DX12游戲等等。為什么會這樣子?今天就一起來談談顯卡驅動的一些話題吧。
顯卡驅動到底是怎樣的?
要讓某個硬件被操作系統所識別、讓硬件在操作系統中發揮功效,驅動程序必不可少。顯卡驅動顧名思義,就是用來讓操作系統識別顯卡的。很多朋友全新安裝Windows系統后,發現顯示分辨率非常低,系統也并不能正常運行很多大型3D游戲,或者進行視頻硬解碼,于是把原因歸咎為沒有安裝顯卡驅動——這種說法,實際上并不準確。
既然操作系統能識別顯卡并顯示畫面,意味著顯卡已經被驅動所識別,只不過Windows自帶的只是最基本的VGA驅動,只提供基本的顯示功能,并不能發揮顯卡的種種特性。所以,實際上全新安裝的系統,也是有顯卡驅動的,只不過這個驅動只能保證最基本的畫面顯示而已。
但是,也千萬不要小看這個最基本的驅動,這可以說是Windows系統***的優點之一。要知道其他系統壓根連這樣的驅動也沒法提供,例如Android。而Windows則很少存在這樣的問題,新的Windows發布后,幾乎全世界的PC都可以升級,這就是Windows系統驅動的強大之處。
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,開發適用于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,并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。
顯卡廠商只要遵循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后,顯卡的潛力就可以被進一步發掘出來。毫無疑問,Windows系統的顯卡驅動機制,有著靈活的擴展性。
為何顯卡驅動崩潰后會黑屏接而恢復?
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,系統右下角會出現“顯示器驅動程序停止響應,并且已成功恢復”的字樣,這就是典型的顯卡驅動崩潰。當顯卡驅動崩潰后,系統會暫時黑屏,但很快又恢復。為什么會出現這樣的現象呢?
實際上,顯卡驅動黑屏后恢復,已經是莫大的改進。在XP時代,顯卡驅動一旦崩潰,系統會直接藍屏崩潰。但在Vista以后,微軟把驅動模型改進成為了WDDM,極大地提高了穩定性。在Vista及以后的系統中,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,顯卡驅動崩潰只需要重置就可以了,并不會導致系統內核崩潰,從而藍屏死機。
換言之,顯卡驅動崩潰后黑屏然后恢復,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于XPDM,這也是為何Win7以后的系統玩游戲比XP更穩定的一大原因。
為何游戲全屏就是比窗口更流暢?
現在越來越多的游戲加入了窗口模式,和全屏模式相比,窗口模式玩游戲會更加方便。例如想要一邊聊QQ一邊游戲,又或者想要開N個游戲掛機,那么在窗口模式玩游戲是更好的選擇。不過,很多朋友都會發現這樣的一個現象,窗口模式玩游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。為什么會這樣呢?
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的顯卡驅動是有關系的。在窗口模式下,除了渲染游戲內容,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,由于WDDM 1.0驅動設計不完善,在窗口模式下渲染游戲,需要CPU對窗口及游戲進行軟混合,效率很低,所以窗口模式玩游戲會特別卡。在Win7以后的系統中,WDDM進行了改進,就沒有再出現此類情況了。
與之相比,全屏模式可以讓游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,游戲全屏模式比窗口模式更流暢,也就理所當然了。
升級新系統對顯卡驅動有何好處?
在每一代Windows系統中,WDDM都會有所改進。例如前面說到的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,還支持顯卡只做純渲染而不輸出圖像;在Win8.1中的WDDM 1.3中優化了顯存調用并新增了無線輸出等特性。此后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游戲——只是并不能發揮DX12的全部好處罷了。
可以說,新的WDDM的確可以帶來很多好處。為何游戲玩家會最為青睞Win10?因為只有在新系統中,才能使用新的WDDM版本的顯卡驅動,從而帶來更好的游戲體驗。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,那么新的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、而不升級新系統,是無法享受到新版WDDM的好處的。另外,如果你沒有升級系統,新的驅動就不要亂裝了。某些驅動基于新版的WDDM設計的,舊的系統無法兼容。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***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仍會是最適合玩游戲的系統,而新版的WDDM又能進一步發掘顯卡的潛力、修復以往的問題。如果你是一名PC游戲骨灰玩家,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***的體驗。