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DisplayPort 2.1解析:看似偷懶、實則“有恃無恐”

前沿科技 3年前 (2022) 虛像
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無論你是游戲主機、PC 玩家,或者是單純喜歡折騰電視、投影機的 " 高清影院愛好者 ",想必都知道,如今在整個消費電子行業,高清視頻的傳輸接口基本可以分為兩大陣營的。其一,是由電影、電視廠商主導的 HDMI 標準,而另外一個則是由 PC 廠商主導的 DisplayPort、簡稱為 DP。

然而不管是從設備的覆蓋面積、還是技術標準本身的推廣方面來說,上述的這兩大接口標準的 " 勢力 ",近年來都顯得有些不那么對等。

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一方面,如今無論電視、顯卡,還是顯示器,都配備有 HDMI 接口;而在電視、影碟機、功放、游戲主機等設備上,則是看不到 DP 接口的。

另一方面,隨著 8K 時代的到來,HDMI 組織早在 2017 年就公布了能夠很好對應 8K、120Hz 顯示設備,并支持 VRR 可變刷新率技術的 HDMI 2.1 標準,并且這一該標準也早已被廣泛運用到了各類家電、PC 設備上。

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相比之下,DP 標準背后的視頻電子標準協會(Video Electronics Standards Association,下文簡稱為 VESA)在應對 " 超高清 " 的需求時,卻顯得有些動作遲緩。

2019 年 6 月,就是在 HDMI 2.1 標準公布兩年后,同樣能夠支持 8K 60FPS、8K 120FPS 超清視頻傳輸的 DP 2.0 標準才姍姍來遲。更為糟糕的是,又過了兩年多后,至今沒有看到任何一款配備了這一接口的主流 PC 或顯示器產品上市。

姍姍來遲的 DisplayPort 2.1,商業化卻異常地快

很顯然對于整個 PC 陣營來說,這是一個非常被動的局面。因為如今 HDMI 2.1 標準已經被越來越多的超清、高刷設備采納,而這就必然意味著 DP 的行業地位將進一步萎縮。

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最新款的 GPU,大家懂的

在這樣的情況下,2022 年 10 月下旬,PC 行業終于吹響了反擊的號角,不僅公布了 DisplayPort 2.1 規范。更為重要的是,VESA 方面還宣布,一大批重要的產品,其中包括但不限于最新款 GPU、擴展塢芯片、監視器標量芯片、PHY 中繼器芯片、以及各種形狀的 DP40/DP80 電纜和接口,均已經同步通過 DP 2.1 技術認證、可以即刻投向市場。

眾所周知,一項最新的行業規范自公布后,通常要經歷數月、甚至數年時間,才會被實際的產品所采用。因此像 DP 2.1 這樣技術標準才剛剛公布,產品(雖然是相對上游的零部件)就已經準備好了的情況,是相當罕見的。

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那么,DP 2.1 是如何做到能夠 " 快速出貨 " 的呢?原因其實很簡單,因為其本身的標準相比于 2019 年發布的 DP 2.0,變化非常有限。與此同時,VESA 在這次公布新標準前,與一大批能夠生產 DP2.0 標準相關設備的廠商進行了技術合作,對所有已推出、或是即將推出的 DP2.0 設備進行了重新檢測、認證,最終確認它們 " 全都符合 DP2.1 標準 "。

DP2.1 并非舊標準改名,但新東西確實不算多

看到這里有的朋友可能會說,這不就是當年 USB-IF 玩得不要了的 " 改名大法 ",難道不是在坑消費者嗎?

接下來我們就來為大家講講,新的 DP2.1 標準到底相比于 DP2.0 到底改進了哪些東西,以及其此次的 " 向下兼容 " 到底成色如何。

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首先,DP2.1 最為引人注目的改變,就是其確認使用與 USB4 相同的物理層(PHY)規范,從而實現了與 USB4 接口的完全兼容。換句話來說,未來那些配備 USB4 V2.0 80Gbps 接口的電腦,就完全有可能直接從 USB 接口輸出 8K 120Hz 的 DP2.1 視頻信號。而這對于超薄型筆記本電腦這類產品來說,顯然是個利好消息。

其次,DP2.1 設計了新的帶寬管理機制,并且也是專門為 USB4 設計的,目的在于實現 " 視頻信號傳輸 " 與其他 USB 接口功能(比如數據傳輸、充電)的更良好兼容性。

再次,DP2.1 將 DSC(顯示流壓縮)技術列為了必選項。而這個技術主要是能夠顯著減少高分辨率視頻傳輸時對帶寬的需求,說得直白一點,也就是降成本、降低對線材規格需求的技術。

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最后,DP2.1 標準還提高了對線纜的品質要求,為 DP40(40Gbps 帶寬、普通無源線)和 DP80(80Gbps 帶寬、帶放大器的有源線)這兩種目前最新、最強的 DP 線纜標準,強化了傳輸距離。但值得注意的是,這一改動只適用于標準 DP 線和 mini DP 線。也就是說,它反而不影響基于 USB4 的線材,畢竟 USB 線纜的品質規范是 USB-IF 那邊的事情,還輪不到 VESA 來做決定。

以上,就是 DP2.1 這一新標準相對于兩年多前發布的 DP2.0,新增或者改動的部分了。

可以看到,DP2.1 并沒有增加接口傳輸帶寬、也沒有帶來新的、更高的分辨率、幀率或色彩格式。并且基本上僅僅只做了兩件事,一是讓 DP 接口更好地兼容新的 USB 標準,二是略微提高了傳統(非 USB 接口)DP 線材的品質需求。這也就難怪為什么此前的 DP2.0 設備能夠 " 全都符合 DP2.1 新標準 " 了,畢竟這次的新標準并沒有太多 " 新 " 的內涵。

與 HDMI 存在差異的 " 用途 ",使得 DP 并不急于更新

是的,我們完全可以批評 DP2.1 標準此次從技術層面上來看,顯得有些 " 新意不足 ",也完全有理由說,比起 HDMI 2.1 如今已遍地開花的市場成功,VESA 此次將 DP2.1" 向下兼容 "DP2.0 標準,并即刻宣布這一大批產品 " 已經通過新標準認證 " 的做法,明顯體現出了他們的急躁。

但在這一番批判后,我們也需要冷靜下來思考,為什么 DP2.1(包括之前的 DP2.0)會在商業化上如此遲緩,以及 DP2.1 標準此次的變化如此之小,背后是否又確實有一些正面、并值得肯定的因素呢?

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首先,正如本文開頭所提到的那樣,與誕生自家電行業的 HDMI 接口相比,DP 的 " 出身 " 就決定了它是專屬于計算機領域的一個技術標準。事實上,這不只意味著 DP 接口通常只會配備在各式電腦和顯卡上,同時也意味著它在應用方向、技術細節上,其實與同為 " 高清數字視頻接口 " 的 HDMI,存在著微妙的差異。

比如說 HDMI 接口在分辨率、刷新率的支持上,首要考慮的當然是同時期的電視機、游戲主機、家庭影院等設備的需求。而眾所周知的是,電視由于觀看距離(相對)較遠、再加上屏幕尺寸較大,因此對于 " 超高清 " 的需求往往更為強烈,這也就是為什么 HDMI 2.1 要早在 2017 年就率先推出、率先支持 8K 120Hz 分辨率傳輸的原因。

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相比之下,DP 接口主要對應的是電腦的顯示器(包括筆記本電腦的內置顯示器連接標準)。而顯示器一方面觀看距離要比電視近得多,另一方面顯示器的主流分辨率,還會受到同時期顯卡性能的影響,所以顯示器顯然不需要像電視那么急迫地去追求特別高的物理分辨率。這也就解釋了為什么 DP 標準對于 "8K" 的支持明顯不太熱心,畢竟即便是目前最新最強的旗艦 PC 顯示屏,主要也都還停留在 4K 144Hz 或最高 4K 240Hz 的水平,離 8K 120Hz 的需求還很遠。

然而這并不意味著 DP 就比 HDMI 要差,畢竟電視雖然屏幕尺寸更大、分辨率(總體來說)更高,但即便是頂級的家用大尺寸電視,在色彩要求上到底還是 " 民用級 " 水準。相比之下,DP 接口從一開始其實針對的就是高端工作站級別 PC,是 " 用來制作高清內容的上游生態設備 " 之一。

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所以 DP 接口標準雖然對屏幕分辨率的支持力度不如 HDMI,但卻在視頻的色彩豐富度(2804 萬 9408 億色,是通常旗艦電視色彩的 26 萬倍)上要遠遠超過 HDMI 接口,也就是能夠適配更專業的廣色域監視器、制圖顯示器設備。

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DP1.4 其實已經可以支撐 4K、12bit、HDR1400,以及 1-120Hz 完整可變刷新率的頂級顯示器

同時由于 DP 接口是 " 為電腦而生 " 的標準,這就使得它在一些游戲相關的體驗指標上,比 HDMI 走得更遠。比如在目前玩家都很在意的可變刷新率(VRR)特性上,HDMI 接口使用的就是較為 " 基礎 " 的技術方案,因此只能支持到 48Hz-144Hz 這樣相對有限的刷新率范圍,一旦游戲的瞬時幀率超出范圍,畫面就還是會發生撕裂或掉幀。但 DP 接口則可以兼容更專業的顯卡幀鎖定同步功能,從而提供高達 1Hz-360Hz(至少目前如此)的連續可變刷新率體驗,無論是順滑度還是延遲表現都比 HDMI 更好。

結語:有恃無恐的新標準,其實并無可苛責之處

不難發現,雖然 DP 接口看似在分辨率指標、在接口更新、推廣速度上不如 HDMI,但對于真正需要的專業視頻創作者、高端 PC 玩家來說,即便是目前相對 " 老舊 " 的 DP 1.4 版本標準所能提供的體驗,實際上依然可能要超過 HDMI 2.1。

也正是因為如此,對于整個 DP 標準的生態來說,它們對于接口更新換代的需求其實并沒有那么迫切。而縱觀此次 DP 2.1 技術規范會發現,其中的絕大部分內容都旨在增強那些僅有 USB4 接口的、輕薄型筆記本電腦設備的超清視頻輸出能力。相比之下,在面向 8K、120Hz、超高色深等專業用戶的領域,DP2.1 相比于 DP2.0 則基本沒有什么變化。

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如今看來,這其實就一點也不奇怪了。畢竟 USB 接口規范本身已然大改,未來會有越來越多的筆記本電腦等設備有、且僅有幾個 Type-C 形狀的 USB4、USB4 V2 接口,增強對這一新接口的兼容性自然也就成為了當務之急。

相比之下,真正能夠帶動 8K、120FPS 單機大作的 PC 顯卡,至少到目前為止還沒有出現。所以對于 " 專注于 "PC 領域的 DP 接口標準來說,也就不需要像 HDMI 那樣、急匆匆地去適配和推廣新的分辨率了。

【本文圖片來自網絡】

原文地址:http://www.myzaker.com/article/634ff4678e9f090417006566

版權聲明:虛像 發表于 2022年10月20日 am10:38。
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