Displayport

Количество подключаемых устройств через HDMI и DisplayPort

Одно подключение через HDMI может передавать 1 поток графических данных и 1 аудиопоток. А вот один интерфейс DisplayPort запросто поддержит работу сразу четырёх дисплеев с максимальным разрешением 1920х1200 pel, причём каждый экран будет получать свой независимый поток видео и аудио.

Зачем подключать несколько дисплеев? Многомониторная конфигурация оборудования позволяет людям обрабатывать больший объём информации: например, подключение 2 мониторов к ПК в офисах увеличивает производительность персонала на 15-60%, в зависимости от рода их деятельности! Графика, видеообработка, анимация, конструирование – всё это требует задействования просто огромных массивов данных.  А кроме этого, не забываем о геймерах – для них это прекрасная возможность окунуться с головой в свой виртуальный мир.

Техническое устройство

Перейдём к техническому описанию устройства этого разъёма.

Displayport 1.2 включает в себя 3 канала передачи данных:

• основной канал;
• дополнительный канал;
• канал связи с монитором.

Основной канал

По основному каналу передаётся вся графическая информация от видеокарты к монитору. Информация по этому каналу движется только однонаправленно, то есть информация движется только от видеокарты к монитору. В передаче данных могут использоваться от одной до четырёх линий, при этом каждая линия может работать как на пониженной, так и на повышенной частоте. При пониженной частоте скорость передачи данных по каждой линии составляет 1,62 Гбит/с на линию, а при повышенной скорости – 2,7 Гбит/с на линию.

Совсем необязательно постоянное использование всех четырёх линий одновремённо. При несущественных нагрузках может использоваться одна либо две линии, а когда необходима скорость, то используются все линии. Displayport 1.2 может передавать два вида цветовой палитры – это RGB или компонентный.

Также по основному каналу информация проводится в виде микропакетов объёмом 32 или 64 символов. В моментах вертикального или горизонтального гашения сигнала (смены кадров) значения этих микропакетов обращаются в ноль. Или в этот момент может передаваться аудиосигнал.

Дополнительный канал

Дополнительный канал является двунаправленным, полудуплексным, то есть между собой могут общаться и монитор и видеокарта, но они могут делать это только переменно. В момент передачи запроса от компьютера к монитору, монитор не может ничего сказать компьютеру. В устройстве дополнительного канала существует иерархия управления. Таким образом, видеокарта называется Master и монитор Slave ему подчиняется, что означает, что монитор не может просто так обращаться к компьютеру, он лишь отвечает на его запросы.

Данные по дополнительному каналу могут передаваться лишь со скоростью 1 мбит/с длиной более 15 метров. Каждый запрос по времени занимает не более 500 мкс, а данные передаются пакетами по 16 байт.

Основные предназначения дополнительного канала:

• Передача информации EDID. EDID служит для распознавания технических характеристик монитора, его модельного номера и технической информации.
• Передача информации DPCD (от англ. display port configuration data). Служит для настройки и управления самим портом displayport 1.2.
• Передача информации MCCS (от англ. monitor command and control set). Необходим для управления и передачи команд монитору. Например, для изменения его разрешения или для увеличения частоты вертикальной развёртки.

Канал связи с монитором

Канал связи с монитором является логическим каналом, который служит для распознавания моментов включения и отключения монитора или для формирования запросам монитора к компьютеру. Существует два исхода событий, связанных с деятельностью этого канала:

1. Значение этого канала становится нулём в периоде от 0,5 до 1 мс. При этом компьютер понимает, что необходимо подкорректировать некоторые данные связанные с монитором и принимается исправлять их.
2. Значение этого канала становится нулём более чем на 2 мс. Это обозначает момент подключения или отключения монитора от компьютера.

Что же лучше: DisplayPort или HDMI

Когда интерфейсы HDMI DisplayPort стоят рядом, возникает искушение сравнить их на предмет того, что же лучше. Однако это сравнение будет не вполне корректным. Перед нами два современных интерфейса, которые, однако, имеют несколько разный профиль. Поэтому говорить о том, что же лучше, имеет смысл только, если знать для чего планируется использовать разъем.

DisplayPort будет приоритетным выбором для подключения монитора высокого разрешения. Для работы, видеоигр или других подобных задач лучше остановиться на нем.

HDMI будет лучше для тех, кто использует мониторы меньшего разрешения. Безусловным приоритетом интерфейс также будет для экранов со встроенными колонками, а также для телевизоров или другой подобной техники.

Итак, HDMI и DisplayPort — это два похожих, но в то же время разных интерфейса. Используя их в правильных целях, возможно заставить свою технику работать максимально качественно, задействуя все резервы.

Основной канал

Основной канал предназначены для передачи графической информации. Этот канал состоит из четырех линий, каждая из которых представляет собой дифференциальную пару. Существует две скорости передачи данных по основному каналу: 2.7 Гбит/с и 1.62 Гбит/с (на каждую линию). Пропускная способность интерфейса для каждого из этих двух режимов, с учетом количества задействованных линий, представлена в табл.1.

Таблица 1. Пропускная способность интерфейса Display Port

Данные по линиям основного канала предаются в последовательном виде, что, впрочем, характерно для всех производительных цифровых интерфейсов, а использование дифференциальных пар снижает уровень электромагнитных помех и повышает помехозащищенность каналов. Данные, передаваемые по линиям основного канала, кодируются либо в формате RGB, либо в формате Y/C/.

Хотя количество линий основного канала и составляет четыре, это совсем не означает, что все они обязательно должны быть задействованы. В зависимости от режима работа, выбранной кодировки цвета (RGB или Y/C), а также глубины цвета (количество бит на точку), может быть задействовано разное количество линий основного канала (1, 2 или 4) – см. табл.2.

Таблица 2. Зависимость количества линий основного канала от режима работы

Канал Main Link является однонаправленным, т.е. данные по нему передаются только в направлении от источника сигнала к дисплею.

Все данные, передаваемые по главным линиям, упаковываются в микро-пакеты, каждый из которых является единицей передачи (transfer units). Эти микро-пакеты передаются по линиям канала Main Link, т.е. каждый пакет передается по своей соответствующей линии канала. Длина единицы передачи (т.е. длина микро-пакета) для каждой линии канала Main Link находится в диапазоне от 32 до 64 символов. При разбивке потока данных на пакеты, осуществляется их выравнивание под соответствующее количество символов путем заполнения пакета «дополнительными» символами. Так, например, если длина пакета задана в 32 символа, а реальный пакет состоит из 28 символов, то к нему добавляется еще 4 символа, чтобы получился пакет стандартной длины.

В периоды горизонтального и вертикального гашения, основной поток видеоданных прерывается и практически все символы пакетов становятся «дополнительными». В результате, такие пакеты могут быть замещены пакетами потока атрибутов, содержащих информацию о высоте, ширине и других параметрах изображения, передаваемого в основном потоке. Эта информация может быть использована дисплеем для самостоятельной регенерации основного потока. Кроме того, во время вертикального и горизонтального гашения может быть организована передача пакетов аудио-потока.

Символ – это 8-разрядная порция данных, которая преобразуется в 10-разрядный код с использованием метода кодирования ANSI 8B/10B, который называют еще К-кодирование (ANSI X3.230-1994) Только после преобразования 8-битных данных в 10-битный код, обеспечивается их передача по линиям интерфейса. В спецификации DisplayPort различают два типа символов: символы данных и управляющие символы. Управляющие символы вставляются в пакеты, состоящие из символов данных для формирования фреймов. В стандарте описывается девять управляющих символов, например, таких как: начало гашения, конец гашения, начало и конец данных и т.д.

Физические характеристики

Интерфейсный кабель для DisplayPort выпускается (будет выпускаться) в двух модификациях (две категории отражения):

— кабель для высокочастотной передачи (2.7 Гбит/с на канал);

— кабель для низкочастотной передачи (1.62 Гбит/с на канал).

Длина соединительного кабеля при максимальных скоростях передачи данных должна составлять не более двух метров, что позволяет обеспечить гарантированную надежность передаваемых данных. Но, в принципе, длина кабеля может быть и больше, если использовать режимы работы с низким разрешением. В частности, в стандарте указано, что при определенных условиях (низкочастотные режимы) длина кабеля может достигать и 15 метров (режим с частотой кадра 50 Гц и при использовании всех четырех линий основного канала). Ассоциация VESA очень серьезно относится к вопросам конструкции соединительного кабеля, и в стандарте регламентировано практически все – от типа материалов, используемых для изоляции, до взаимного положения жил кабеля внутри общей изоляции. Поэтому к вопросам приобретения кабеля для DisplayPort придется относиться очень серьезно, особенно, если предполагается использовать дисплеи с высоким разрешением и хорошей глубиной цвета.

Как уже отмечалось выше, все информационные линии интерфейса выполнены в виде дифференциальных пар. Величина сигналов на этих дифференциальных парах может достаточно сильно изменяться при изменении частоты передачи данных, т.е. при выборе того или иного режима работы. Но, в принципе, размах сигналов на дифференциальных информационных линиях должен находиться в диапазоне от 0.4В до 1.2В (с учетом допусков от 0.34В до 1.38В). Согласно стандарту DisplayPort дифференциальные пары могут использоваться как в режиме переменного тока (AC), так и в режиме постоянного тока (DC). При работе в режиме DC дифференциальный сигнал изменяется относительно некого постоянного уровня, величина которого может достигать значения 3.6В, т.е. соответствует напряжению питания (см. рис.2).

HDMI: лучшая альтернатива

Микро, мини и полноразмерный разъем HDMI. Возможности всех этих разъемов одинаковы.

HDMI можно найти почти повсюду. Он удобен и недорог, но весь состоит из компромиссов. Устаревшая версия 1.4 имела ограниченный 8-битовый диапазон представления цвета, и пропускную способность, доходящую до 10 Гбит в секунду. Вместе с другими ограничениями этого было недостаточно для поддержания разрешения 4К на не очень удачной для глаз частоте 34 Гц, а при разрешении 1080p достигалась лишь частота 60 Гц.

К счастью, несколько лет назад появились стандарты HDMI 2.0 и 2.0a, которые, в основном, соответствовали возможностям DisplayPort, хотя и имели меньшую полосу пропускания (18 Гбит/сек), что ограничивало разрешение 4К частотой кадров в 60 Гц. Хотя большинство сегодняшних видеокарт поддерживают HDMI 2.0, мониторов, поддерживающих этот стандарт, намного меньше, и даже высококачественные компьютерные дисплеи, такие как Asus RoG Swift PG348Q предлагают только вход для HDMI 1.4.

HDMI версии 2.0 или выше, в основном, можно найти в мощных телевизорах, таких как LG OLED C7, поскольку он требует поддержки HDR. Это делает стандарт HDMI 2.0 идеальным выбором соединения для тех, кто намерен играть с использованием высокой частоты кадров или расширения 4K на ПК, установленных в гостиных, и, используя больше экраны, так как этот стандарт поддерживает разрешение 4К при частоте 60 Гц, а разрешение 1080p — при частоте 144 Гц.

Недавно была завершена разработка HDMI 2.1. Этот стандарт снимет ограничения HDMI, предлагая разрешение 10К на частоте 120 Гц, покадровый режим HDR и игровой режим с динамическим изменением частоты кадров. Но до того как эти мечты воплотятся в реальность, используйте лучшие варианты сегодняшнего рынка. Теперь вы знаете чем отличается hdmi от displayport хотя разница эта не очень большая, но при высоких разрешениях она будет иметь значение.

Существует большое количество различных кабелей HDMI, но вам нужен высокоскоростной кабель HDMI. Он определено будет работать с дисплеями, имеющими разрешение 4К, и поддержит полную полосу пропускания HDMI 2.0.

Стандарт HDMI 2.1 может появиться в мощных устройствах в 2019 году. Для него потребуется новый кабель, хотя разъем остается неизменным. Ширина полосы пропускания поднимется с 18, до 40 Гбит/сек, но это будет играть роль только для игр на мониторах 4К/120 Гц, и подобных им.

Двухканальный кабель DVI имеет полный набор контактов, как показано на фото

Разъемы DVI все еще можно найти на большинстве видеокарт для настольных компьютеров, и их ценность еще сохраняется, но они постепенно переходят в статус устаревших. Хотя они крупные, неуклюжие, требуют для фиксации поворачивать винты с головками под отвертки, и, как правило, не передают аудио-сигналы, они все же поддерживают прекрасную частоту 144 Гц с разрешением 1080p, в то время как обычные разъемы HDMI 1.4 — нет.

Это делает данный стандарт лучшим практическим выбором для многих старых игровых станций. Этот стандарт также поддерживает разрешение в пикселях до 2560 х 1600 при 60 Гц, что позволяет использовать мониторы с разрешением 1440p, которое остается разрешением для приемлемой производительности.

Эволюционировавшие в качестве переходного разъема от ужасных VGA 1990-х годов, разъемы DVI доступны во множестве вариантов, как в напоминающем о прошлом аналоговом варианте, так и в одноканальных и двухканальных разновидностях. Большинство кабелей DVI, которые вы покупаете сегодня, будут относиться к двухканальной версии с широкой полосой пропускания. Но если вам нужно быстро заменить старый кабель, убедитесь, что в разъеме кабеля полный набор контактов, иначе вы будете ограничены разрешением 1920 на 1200 пикселей и частотой кадров, соответствующей одноканальному DVI.

После 20-летнего применения, время жизни стандарта DVI подходит к концу, поэтому его следует рассматривать, как временное решение, позволяющее добиться наилучших результатов от вашего оборудования. Ведь, скорее всего, в ближайшее время вы начнете использовать что-то более новое.

Сравнение DVI и HDMI

Технология DVI постепенно начинает устаревать, поэтому пользователям при сборке ПК следует обращать внимание на оборудование, которое имеет более современные разъемы, но материнские и видео платы, оснащенные портом DVI, обычно стоят значительно дешевле. Если позволяет бюджет, то лучше останавливаться на более современных комплектующих

Типы HDMI-разъемов

В эти порты по умолчанию встроено 19 контактов. От вида разъема зависит его качество, но сам тип интерфейса отличается исключительно размером и устройствами, в которых он применяется. Ниже представлен краткий перечень типов с их характеристиками:

• А – наиболее распространенный вариант, который считается самым крупным. Используется исключительно в габаритной технике: ПК, ноутбуках, телевизорах.
• С – этот тип занимает намного меньше места, поэтому его можно часто встретить в планшетах и нетбуках.
• D – используется в небольших устройствах, таких как планшеты и даже мобильные.
• Е – применяется в автомобилях для подсоединения оборудования к бортовому ПК. Этот разъем имеет повышенную термо и влагоустойчивость.

Типы DVI-разъемов

В этих портах может быть от 17 до 29 контактов, от их количества зависит качество сигнала. На сегодняшний день известны такие типы разъемов:

• А – устаревший порт, которые использовался для отображения картинки еще на старых экранах. В нем предусмотрено всего 17 контактов, а сигнал отображается с помощью специальной трубки, которая в принципе неспособна показывать высококачественное изображение. Помимо этого, используя этот разъем, можно существенно ухудшить качество зрения.
• I – используется для передачи цифрового и аналогового сигнала. Оборудован 18 контактами, а так же имеет 5 дополнительных. Разработчики предусмотрели отдельную разновидность этого порта, которая оснащена 24 основными контактами и 5 добавочными. Такой разъем способен обеспечить отображение картинки в формате HD.
• D – необходим для передачи цифровых данных. Стандартная разновидность имеет 18 контактов и 1 добавочный, а улучшенная – 24 контакта и 1 дополнительный. На сегодняшний день этот тип считается наиболее востребованным, так как позволяет выводить картинку в разрешении 1980×1200.

В HDMI-разъемах также есть типы, отличающиеся качеством передачи изображения и габаритами, но все они предназначены только для ЖК-мониторов. Подобное оборудование передает картинку значительно в более низком качестве.

Основные отличия

Оба кабеля функционируют по весьма схожей технологии, но при этом имеют целый ряд отличительных особенностей:

• HDMI может работать только с цифровым сигналом, вне зависимости от используемого типа разъема. DVI-кабели могут поддерживать аналоговую передачу, цифровую и одновременно оба варианта. При использовании устаревших мониторов лучше выбрать DVI, а если оборудование поддерживает 4K, то HDMI.
• DVI может работать в многопоточном режиме, что позволяет подсоединить к ПК сразу несколько экранов. При этом разрешение не должно превышать HD. HDMI поддерживает работу только одного монитора.
• HDMI позволяет передавать аудио без гарнитуры, а для DVI потребуется приобретать дополнительно оборудование.

Отличаются и расстояния, на которые кабель может передавать сигнал. HDMI может быть сделан из разного материала, что позволяет работать на дистанции свыше 100 метров (оптоволокно). Обычные кабели делаются из меди, их длина редко превышает 20 метров, а частота для расширения Ultra HD находится в пределах 60 Гц.

DVI-кабели редко превышают длинной 10 метров, но в основном для личного использования большего и не требуется. Все они делаются из меди, а длина ни каким образом не оказывает влияния на качество картинки. Частота обновления монитора находится в пределах 22-165 Гц. Минимального порога будет недостаточно даже для просмотра фильма, а максимальный способен обеспечить бесперебойную работу игр на высоком качестве. Среднестатистическому пользователю обычно хватает 60 Гц.

При выборе разъема, лучше будет остановиться на HDMI, так как он отлично подходит для большинства современных устройств. Если же вы используете устаревшее оборудование, то предпочтительнее будет DVI. В любом случае, самый оптимальный вариант – приобрести комплектующее, в котором присутствуют одновременно оба разъема, а если вы планируете подключать больше двух экранов, то рассмотрите еще и DisplayPort.

DisplayPort — приоритетный выбор

Начнем наш разбор что лучше HDMI или DisplayPort для игр и стандартна DisplayPort. Возможности полноразмерного порта DisplayPort (слева) и мини DisplayPort (справа) совершенно одинаковые

По причинам практического и другого характера, DisplayPort это первое, на что следует обращать внимание при выборе подключения монитора к ПК. Вы не найдете эти порты на телевизорах или в оборудовании, не относящимся к компьютерам, но они обычно имеются на современных графических картах или игровых ноутбуках

Очень широкая полоса пропускания DisplayPort дает ему преимущества над HDMI на каждом шаге развития этого стандарта. Даже самые первые версии (1.0 и 1.1) поддерживали частоту кадров в 144 Гц при разрешении 1080p, вместе с аудио-сигналом. Версия 1.3 подняла эту скорость уже до величины 26 Гбит/сек. Существующий сегодня стандарт DisplayPort версии 1.4 поддерживает HDR, сжатие, и 32-канальное аудио. Скорость обмена данными позволяет обеспечить разрешение 4K с частотой кадров от 120 до 144 кадра в секунду. Правда, последняя скорость требует наличия нового режима сжатия данных SDC. При частоте 60 Гц поддерживается разрешение до 8К.

Адаптивная технология синхронизации G-Sync от Nvidia также требует подключения DisplayPort, и, хотя синхронизация FreeSync от AMD поддерживается некоторыми соединениями HDMI, сама технология динамической (адаптивной) синхронизации была создана, как дополнительная возможность, включенная в стандарт DisplayPort, начиная с 1.2а, и, поэтому, найти мониторы с DisplayPort и адаптивной синхронизацией довольно легко.

При использовании соединения DisplayPort, намного проще подключить несколько мониторов, так как оно дает возможность шлейфового соединения мониторов в стиле Thunderbolt. Это нужно для задач, требующих высокой производительности, хотя игроки избегают его, так как этот тип подключения нескольких мониторов использует для нескольких экранов одну и ту же полосу пропускания.

Разъемы USB-C также позволяют выводить видео по стандарту DisplayPort, что облегчает получение видео с ноутбука или телефона под управлением Android, применяя для этого адаптер для типового разъема DisplayPort (HDMI).

Уже завершена разработка нового поколения DisplayPort, позволяющего поднять скорость до впечатляющих 40 Гбит/сек, что соответствует не сжатому изображению с разрешением 4К и частотой обновления кадров 144 Гц, или разрешению 5К при частоте в 60 Гц, с 10-битовой цветовой глубиной. При использовании режимов сжатия этот стандарт поддерживает разрешение 8К при частоте кадров 120 Гц. Но пройдет какое-то время до того, как вы сможете приобрести дисплеи, поддерживающие этот стандарт.

Какой кабель нужен?

Новые версия стандарта DisplayPort (с конца 2017 действует версия 1.4) требуют нового оборудования, как со стороны графической карты, так и со стороны монитора, но изменений кабеля не требуется. Любой кабель DisplayPort, который вы приобретете, подтвердит это.

Когда ожидается следующее обновление?

На CES 2019 ассоциация VESA сообщила о намерении выпустить новую версию стандарта в первой половине года, и эта версия будет поддерживать разрешение 8К при частоте 60 Гц без сжатия данных.

Что лучше — HDMI или DisplayPort?

DisplayPort призван заменить VGA и DVI, но для HDMI он служит, скорее, дополнением.

Нет сомнений, что технические возможности DisplayPort превосходят HDMI. Он поддерживает более высокие разрешения, вплоть до формата 8K. Пропускная мощность DisplayPort также выше.

Однако HDMI более распространен. Почти вся сегодняшняя компьютерная техника оснащена этим разъемом. HDMI создан в первую очередь для использования в потребительской электронике. Этим разъемом оснащены Blu-Ray проигрыватели, телевизоры, видеопроекторы и т.п.

Длина кабеля HDMI достигает 40 м, что дает интерфейсу явное преимущество. DisplayPort ограничен длиной шнура, но гораздо компактнее по сравнению с HDMI. Модернизированное крепление-защелка заменило привычные для пользователей винты.

Что такое DisplayPort

DisplayPort или DP – это цифровой интерфейс для подключения дисплеев позволяющий передавать видео изображение и звук. Интерфейс DisplayPort используется для подключения к компьютеру или домашнему кинотеатру мониторов, телевизоров, проекторов и других устройств для вывода изображения. Данный стандарт был принят в 2006 году организацией VESA, которая занимается стандартизацией в области видео электроники, и сейчас считается наиболее современным и актуальным среди всех интерфейсов для передачи цифрового видео изображения.

Основной особенностью и преимуществом интерфейса DisplayPort является то, что он передает информацию в виде пакетов, также как это происходит в таких интерфейсах как Ethernet, USB или PCI Express. Среди всех интерфейсов, которые используются для подключения дисплеев, такой подход используется впервые. Пакетная передача позволяет передавать изображение высокого разрешения без применения большого количества контактов. Также данный подход делает DisplayPort расширяемым, это означает, что в новых версиях интерфейса могут быть добавлены новые возможности без значительных изменений на физическом уровне.

Интерфейс DisplayPort может применяться для одновременной трансляции как видео, так и аудио-потока. При этом каждый из этих потоков не является обязательным и может использоваться самостоятельно. Это означает, что с помощью DP вы можете передать на монитор или телевизор видео со звуком, видео без звука или только звук (без изображения). Для передачи видеопотока может использоваться от 6 до 16 бит на цветовой канал, а для передачи аудио-потока может использоваться до 8 каналов 24-бит 192 кГц.