什么是DisplayPort 2.1接口,所需了解的一切

DisplayPort 2.1 是高端计算机和游戏显示器令人兴奋的新连接选项,但到 2023 年它将变得更加主流。DisplayPort 技术的最新发展,它很可能成为全球台式机的首选连接方式在未来的几年里,就好像 HDMI 2.1 让它物有所值一样,DisplayPort 2.1 是可用的最强大的视频和音频传输介质。

但是尽管有这种可能性,DisplayPort 2.1 在撰写本文时并不是最容易使用的连接器。配套设备不多,能买到的都比较贵。不过,这会在适当的时候发生变化,因此,如果您希望在 DisplayPort 2.1 推出更广泛的设备和显示器时为它做好准备,那么您来对地方了。

什么是DisplayPort 2.1接口,所需了解的一切

什么是 DisplayPort?

DisplayPort 是一种流行的数字显示接口, 主要用于将视频从台式 PC 传输到连接的显示器,但它也可以传输音频和数据。它的引入是为了取代 VGA 和 DVI 等传统解决方案,但通过使用适配器保留了与这些解决方案和 HDMI 的向后兼容性。

通常被视为 HDMI 的竞争对手,DisplayPort 通常提供更大的带宽,但它没有相同的功能集。

第一代 DisplayPort 于 2006 年推出,此后经历了连续几代,虽然直到 DisplayPort 2.1 推出,自 2014 年 DisplayPort 1.3 以来一直没有看到任何重大修订。DisplayPort 1.4 主要是功能升级,而不是尽管它是目前最流行的 DisplayPort 形式,并且可以在许多现代图形卡和显示器上找到,但它不是性能改进。

DisplayPort 使用具有 20 个引脚的不可逆接头。它具有锁定机制,可将电缆固定到位,但也提供没有该安全功能的 Mini DisplayPort 形式。然而,Mini DisplayPort 近年来已基本被淘汰,取而代之的是 USB-C,USB-C 通过 DisplayPort Alt 模式提供 DisplayPort 兼容性。这是USB-C 电缆使用 DisplayPort 协议将视频和音频与数据同时传输到兼容显示器的一种方式。

DisplayPort 电缆支持一些可能的最高分辨率刷新率,DisplayPort 2.1 代表了当今可用的最强大的视频传输接口。

什么是 DisplayPort 2.1?

DisplayPort 2.1 是最新一代的 DisplayPort 技术,与 HDMI 2.1 一样,它代表了对其前身的重大升级。由于没有设备使用过 DisplayPort 2.0 标准,DisplayPort 2.1 实际上是第一个利用该标准的所有优势的设备,还有一些额外的功能可以更好地标准化更高速版本的 DisplayPort 电缆,并更好地将 DisplayPort 协议与 USB-C 集成.

展望未来,我们不太可能看到任何 DisplayPort 2.0 设备或显示器,因为管理机构 VESA 表示 DisplayPort 2.1“为组件和系统设计定义了新的规范要求和信息指南。” 但是 DisplayPort 2.1 究竟能做什么呢?答案很多。

DisplayPort 2.1 的主要升级是其带宽。由于三种新的传输模式,它可以支持的总带宽是 DisplayPort 1.4 的三倍多。这些已被指定为超高比特率 10 (UHBR 10)、超高比特率 13.5 (UHBR 13.5) 和超高比特率 20 (UHBR 20)。数字表示连接的每通道数据速率,在 DisplayPort 的情况下,它在其四个通道中翻了四倍,可能为 DisplayPort 2.1 提供 80 Gbps 的最大带宽。这接近 HDMI 2.1 的两倍,可与最快的USB4 Type-C 线缆相媲美。

并非所有 DisplayPort 2.1 电缆、设备或显示器都支持所有三种传输模式,但即使是 UHBR 10 也使 DisplayPort 成为最强大的视频传输电缆之一。UHBR 10 电缆和设备可以处理高达 144Hz 的 4K 分辨率,或高达 30Hz 的 8K 分辨率。更高的数据速率更令人印象深刻,在 4K 时高达 240Hz,在 8K 时甚至高达 85Hz。借助显示流压缩 (DSC), UHBR 20 甚至可以处理高达 60Hz、具有 HDR 和 10 位颜色的单个 16K 显示器。

在较低的分辨率下,更高刷新率的潜力也非常令人兴奋。DisplayPort 2.1 可以处理高达 500Hz 的 1440p 或高达 900Hz 的 1080p。这可以为最具竞争力的玩家打开更快的游戏监视器,并在高速动作游戏中带来更高的运动分辨率。它也可能对下一代虚拟现实和增强现实耳机有用,它们需要更高的分辨率和刷新率支持,以实现更身临其境和更舒适的使用。

DisplayPort 2.1 也可通过 USB-C 使用,并可在同时为多个 4K 显示器供电的同时实现高速数据传输。

DisplayPort 2.1 的巨大数据速率改进部分归功于电缆编码系统的变化。它使用更高效的 128b/132b 编码,从而更有效地利用可用带宽。最终从 80 Gbps 的总带宽中为您提供 77.37 Gbps 的可用数据速率。

至于功能,DisplayPort 2.1 仍然没有提供任何像HDMI 的 ARC 和 eARC 能力,但它确实有一个新的带宽管理功能,可以更好地促进通过 USB-C 电缆同时传输数据和视频,以及一个新的测试和更高带宽 DP40 和 DP80 电缆的命名约定。

DisplayPort 2.1 对比 2.0 对比 1.4

DisplayPort 2.1 和 DisplayPort 2.0 就其规格而言几乎相同,但在与 USB-C 电缆和 DisplayPort alt 模式的集成方面有一些细微的改进。然而,这两个标准都比 DisplayPort 1.4 有了突飞猛进的发展。

DisplayPort 1.4支持四种传统的DisplayPort传输模式:低比特率(RBR)、高比特率(HBR)、高比特率2(HBR2)和高比特率3(HBR3),最大带宽为32.4Gbps。更新的 DisplayPort 2.0 和 2.1 标准支持更新的 UHBR 传输模式,提供高达 80 Gbps 的总带宽,或 77.37 Gbps 的原始数据速率。

这部分是通过改变各代电缆之间的编码来实现的。DisplayPort 1 到 1.4 使用较旧的 ANSI 8b/10b 编码系统,其中每 10 位中有八位是数据,最后两位用于直流平衡(在传输中提供大致相等数量的 1 和 0)。这导致效率仅为 80%,导致 DisplayPort 1.4 电缆的总 32.4 Gbps 带宽减少到总数据速率仅为 25.92 Gbps。

DisplayPort 2.0 和 DisplayPort 2.1 使用新的 128b/132b 编码方案,整体效率为 96.7%,有助于充分利用其 80 Gbps 带宽,在使用 UHBR 20 传输模式时总数据速率为 77.37 Gbps。

所有这些额外的带宽都为 DisplayPort 2.1 和 2.0 提供了新的分辨率和刷新率。它们可以支持高达 900Hz 的 1080p、高达 240Hz 的 4K 和高达 60Hz 的 8K,以及在各种分辨率和刷新率下支持 HDR 和 10 位颜色,这在 DisplayPort 1.4 更有限的带宽上是不可能的.

虽然是可选的,但较新的 DisplayPort 标准也可以支持 VESA 的面板重放技术,这使得显示器上的像素在显示相同的静态内容时不必刷新成为可能。当屏幕上有静态元素(如徽标或游戏中的抬头显示元素)时,这会降低显示器的功耗。

DisplayPort 2.1 和 DisplayPort 2.0 在功能上是相同的,仅对 2.1 版的电缆完整性标准化以及 UHBR 13.5 和 UHBR 20 电缆的新命名约定进行了一些小的改进。然而,由于从未发布过支持 DisplayPort 2.0 的设备或显示器,并且 DisplayPort 2.1 现在被认为是现代 DisplayPort 标准,因此我们似乎只会看到 DisplayPort 2.1 设备和显示器。

DisplayPort 2.1 与 HDMI 2.1

DisplayPort 2.1 和HDMI 2.1是两种视频和音频传输电缆标准,它们将在 2020 年代初至中期主导消费类设备。两者都支持 4K 和 8K 等超高清分辨率,以及 4K 时 120Hz 或更高的高刷新率。这使得它们非常适合支持最新的和下一代的台式 PC 和笔记本电脑,以及游戏机。

但是,它们之间存在一些主要差异,最显着的是 DisplayPort 2.1 的性能更高。在具有 77.37 Gbps 的最大数据速率的情况下,HDMI 2.1 只能管理 42 Gbps 的可用数据速率。对于 Xbox Series X 或 PlayStation 5 上的 4k 120Hz 游戏来说,这仍然足够强大,但它不能做更多的事情。

然而,DisplayPort 2.1 可以走得更远,在 4K 时达到 240Hz,甚至在 8K 时达到 85Hz,无需任何压缩。HDMI 2.1 可以使用 DSC 来匹配它,但这对于游戏和其他对延迟敏感的任务来说并不理想。

不过,HDMI 2.1 确实支持 ARC 和 eARC,可在您的 A/V 娱乐系统上实现更精简的布线,这是 DisplayPort 2.1 或任何其他一代 DisplayPort 无法做到的。HDMI 2.1 也广泛应用于最新游戏机、UHD 蓝光播放器以及许多台式电脑和笔记本电脑等源设备上。

另一方面,DisplayPort 2.1 几乎不存在。在撰写本文时,只有少数源设备可以输出到 DisplayPort 2.1,并且只有几台显示器可以接收信号。不过,这种情况可能会在来年发生变化。DisplayPort 2.1 将得到显示器制造商的更多支持,随着更实惠的新显卡作为最新一代的一部分发布,我们也应该看到 DisplayPort 2.1 连接得到更广泛的采用。

DisplayPort 2.1 兼容性:我可以使用哪些设备?

到现在为止,很少。DisplayPort 2.1 是一项新技术,实际上是在 2022 年底随着 AMD 的 RX 7900 XT 和 7900 XTX 显卡的首次亮相才推出的。在撰写本文时,它们是唯一可用的 DisplayPort 2.1 源设备,因此如果您想在 2023 年初使用 DisplayPort 2.1,它们是您唯一的选择。它们与各种台式机主板和处理器兼容,因此兼容性并不难,但价格也不便宜,因为它们都是 AMD 最新一代 GPU 的旗舰卡。

到目前为止,仅发布了两款支持 DisplayPort 2.1 的显示器,在撰写本文时,这两款显示器均未广泛使用。华硕拥有 ROG SWIFT PG32UQXR,这是一款具有 160Hz 刷新率的 32 英寸 4K 面板。它有一对 DisplayPort 2.1 端口,以及两个 HDMI 2.1 端口,最大限度地支持最新的游戏机和台式电脑。

三星还发布了其 Neo G9 49 英寸超宽游戏显示器的新版本,具有惊人的 7,680 x 2,160 原始分辨率和 240Hz 刷新率。虽然它以 8K 的形式销售,但它更像是两个并排放置的 4K 显示器(原生 8K 为 7,680 x 4,320)。但是,它仍然需要使用 DisplayPort 2.1 来处理将从源设备接收的大量视频数据,并利用 UHBR 13.5 传输模式来实现。

结论:DisplayPort 的下一步是什么?

在不久的将来,DisplayPort 2.1 的更多采用将是 DisplayPort 技术所有激动人心的地方。我们将看到新的、功能更强大的显示器可以利用它来支持更高分辨率和更高的刷新率。我们可能会看到频率高达 900Hz 的 1080p 显示器——尽管迄今为止最令人印象深刻的是 360Hz,因此可能需要一些时间才能达到如此高的频率——以及更多未启用 DSC 的 240Hz 4K 显示器。

至于该标准的未来版本,VESA 尚未宣布任何内容,但毫无疑问,它正在研究接下来的内容。我们的钱将花在功能改进上,而不是性能增强上,因为我们甚至还没有开始挖掘 DisplayPort 2.1 的功能,但毫无疑问,从现在开始,DisplayPort 系列中将会有更快、数据更密集的连接。

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