Что такое DisplayPort. Форм-фактор. Преимущества и недостатки

DisplayPort — это стандарт цифрового аудио- и видеоинтерфейса, разработанный для передачи видео и аудио с компьютера или другого источника на дисплей, такой как монитор, проектор или телевизор. Он был разработан ассоциацией VESA (Video Electronics Standards Association) и впервые представлен в 2006 году.

Что такое DisplayPort. Форм-фактор. Преимущества и недостатки

Форм-факторы DisplayPort

Форм-факторОписание
Стандартный DisplayPort (DP)Наиболее распространенный и широко используемый тип разъема DisplayPort. Имеет 20 контактов и уникальную форму, предотвращающую неправильное подключение. Предназначен для передачи видео и аудио высокого разрешения, подключения мониторов, телевизоров и других дисплеев к источникам, таким как компьютеры, графические карты и мультимедийные устройства.
Mini DisplayPort (Mini DP, mDP)Уменьшенная версия стандартного DisplayPort разъема, разработанная изначально компанией Apple. Имеет такое же количество контактов (20), но меньше по размерам, что делает его идеальным для использования в более компактных устройствах, таких как ноутбуки и планшеты. Поддерживает такие же функции, что и стандартный DisplayPort.
USB Type-C с поддержкой DisplayPort Alternate ModeОбъединяет возможности DisplayPort и USB Type-C в одном кабеле. USB Type-C разъемы с поддержкой DisplayPort Alternate Mode могут передавать сигналы DisplayPort через USB Type-C порт, предлагая гибкость и универсальность при подключении различных устройств. Позволяет использовать один и тот же кабель для передачи данных, видео, аудио и зарядки устройств.

История развития

  1. DisplayPort 1.0 (2006): первая версия стандарта, предложившая передачу видео с разрешением до 2560×1600 при 60 Гц.
  2. DisplayPort 1.1 (2007): добавление поддержки защиты контента HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection).
  3. DisplayPort 1.2 (2009): увеличение пропускной способности и поддержка разрешений до 4K (3840×2160) при 60 Гц, а также поддержка Multi-Stream Transport (MST) для одновременного подключения нескольких дисплеев.
  4. DisplayPort 1.3 (2014): поддержка 5K (5120×2880) при 60 Гц и 4K при 120 Гц.
  5. DisplayPort 1.4 (2016): добавление поддержки Display Stream Compression (DSC), HDR и 8K при 60 Гц (с DSC).
  6. DisplayPort 2.0 (2019): значительное увеличение пропускной способности, поддержка 8K при 60 Гц без сжатия и до 16K при 60 Гц с DSC.

Особенности

  1. Поддержка высоких разрешений и частот обновления.
  2. Многострочная передача (MST) для подключения нескольких дисплеев.
  3. Аудио и видео передаются через один кабель.
  4. Гибкая архитектура, обеспечивающая совместимость со старыми и новыми стандартами видеосигнала.

Преимущества DisplayPort

  1. Высокая пропускная способность и поддержка высоких разрешений.
  2. Возможность передачи аудио и видео через один кабель, упрощая подключение и снижая количество кабелей.
  3. Поддержка MST для подключения нескольких дисплеев одновременно.
  4. Горячая замена (hot-plugging) устройств без необходимости перезагрузки системы.
  5. Совместимость с адаптерами для других стандартов, таких как HDMI, DVI и VGA.

Недостатки DisplayPort

  1. Менее распространенный по сравнению с HDMI, особенно в домашних системах развлечений и телевизорах.
  2. Некоторые функции, такие как поддержка Ethernet и аудио возвращаемого канала (ARC), доступны только в HDMI и отсутствуют в DisplayPort.

Интересные факты о DisplayPort

  1. DisplayPort был разработан как замена старых стандартов VGA и DVI, которые не могли удовлетворить растущие требования к передаче видео высокого разрешения.
  2. Современные видеокарты обычно предлагают несколько портов DisplayPort для подключения мониторов, что упрощает настройку систем с несколькими дисплеями.
  3. Apple активно использовало Mini DisplayPort в своих продуктах (MacBook, iMac, MacBook Pro) до перехода на USB Type-C с поддержкой DisplayPort Alternate Mode.
  4. DisplayPort поддерживает дополнительные возможности, такие как обновление ПО дисплея и управление питанием через стандарт VESA Display Data Channel (DDC) и DisplayPort Configuration Data (DPCD).
  5. В некоторых случаях, благодаря функции Adaptive Sync, DisplayPort также может предложить более плавную передачу кадров и меньше задержек при использовании совместимых мониторов.
  6. DisplayPort активно используется в профессиональных сферах, таких как графический дизайн, видеомонтаж, медицинские системы визуализации и автоматизированные рабочие станции.
  7. Стандарт DisplayPort 2.0 вводит новую технологию UHBR (Ultra-High Bit Rate), которая позволяет добиться высокой пропускной способности без сжатия и поддерживает новые высокие разрешения и частоты обновления экрана.

В целом, DisplayPort является передовым стандартом видеоинтерфейса, предлагающим высокую пропускную способность, поддержку высоких разрешений и возможность подключения нескольких дисплеев. Это делает его идеальным выбором для профессионалов и энтузиастов, которым требуются передовые технологии для работы с графикой и видео. Однако для обычных потребителей и домашних систем развлечений HDMI может быть более подходящим вариантом из-за своей распространенности и дополнительных функций, таких как поддержка Ethernet и аудио возвращаемого канала (ARC).

Что такое Поддержка MST для подключения нескольких дисплеев одновременно

MST (Multi-Stream Transport) — это функция стандарта DisplayPort, позволяющая одновременно подключать и использовать несколько дисплеев к одному источнику видеосигнала, такому как компьютер или графическая карта, с помощью одного DisplayPort кабеля. Это облегчает настройку многодисплейных систем и упрощает кабельный маршрут.

При использовании MST, видеосигнал разделяется на несколько независимых потоков данных (сигналов) и передается через один кабель DisplayPort. Эти потоки данных могут быть отдельно обработаны и отображены на разных мониторах, подключенных к источнику сигнала.

Для реализации MST обычно используются специальные хабы MST, которые подключаются к источнику сигнала через один DisplayPort кабель и распределяют видеосигнал на несколько портов DisplayPort или других видеостандартов (например, HDMI или DVI) для подключения мониторов.

Однако, есть и мониторы с встроенным MST хабом, которые позволяют подключать их к источнику сигнала через один DisplayPort кабель и затем соединять другие мониторы к этому монитору для создания многодисплейной системы.

Поддержка MST упрощает настройку и управление многодисплейными системами и позволяет пользователям расширить рабочую область, улучшить многозадачность и создавать более продуктивные рабочие станции.

Что такое технология UHBR (Ultra-High Bit Rate)

Технология UHBR (Ultra-High Bit Rate) — это передовая технология передачи данных, введенная в стандарт DisplayPort 2.0, обеспечивающая высокую пропускную способность и поддержку новых высоких разрешений и частот обновления экрана. UHBR позволяет значительно увеличить максимальную пропускную способность DisplayPort по сравнению с предыдущими версиями стандарта.

Технология UHBR предлагает три уровня скорости передачи данных:

  1. UHBR 10: обеспечивает скорость передачи данных до 10 Гбит/с на пару (40 Гбит/с на все четыре пары).
  2. UHBR 13.5: обеспечивает скорость передачи данных до 13,5 Гбит/с на пару (54 Гбит/с на все четыре пары).
  3. UHBR 20: обеспечивает скорость передачи данных до 20 Гбит/с на пару (80 Гбит/с на все четыре пары).

Благодаря повышенной пропускной способности, обеспечиваемой технологией UHBR, DisplayPort 2.0 может поддерживать следующие разрешения и частоты обновления:

  • 8K (7680 × 4320) при 60 Гц с полным цветовым пространством 4:4:4 и 30 бит на пиксель (без сжатия)
  • 10K (10240 × 4320) при 60 Гц с полным цветовым пространством 4:4:4 и 24 бит на пиксель (без сжатия)
  • 4K (3840 × 2160) при 240 Гц с полным цветовым пространством 4:4:4 и 24 бит на пиксель (без сжатия)

Технология UHBR также обеспечивает лучшую эффективность передачи данных, что позволяет передавать больше информации при меньшей потребляемой мощности.

В целом, технология UHBR делает DisplayPort 2.0 идеальным выбором для передачи видео высокого разрешения и аудио сигналов в профессиональных и потребительских приложениях, таких как игровые системы, виртуальная реальность, медицинские системы визуализации и домашние кинотеатры.