Display Port接口科普

Display Port接口科普？

DisplayPort是一种流行的数字显示接口，主要用于将视频从电脑传输到连接的显示器，但它也可以传送音频和数据。

它被介绍来替代像VGA和DVI这样的老旧解决方案，但通过使用适配器，它仍然保持对这些接口，以及HDMI接口的向下兼容性。

作为HDMI的竞争对手，DisplayPort通常提供更大的带宽，但它没有相同的特性集。第一代DisplayPort于2006年推出，并经历了几个后续代，直到DisplayPort 2.1的推出之前，它没有见过任何重大的修订。而现在最流行的DisplayPort 1.4主要是一个特性升级，而不是性能改进，在许多显卡和显示器上都是采用的DP1.4标准。

DisplayPort使用带有20个引脚的不可逆插头。它具有锁定机制，以保持电缆稳定，但也可在没有该安全功能的Mini DisplayPort接头中使用。然而，随着USB-C提供通过DisplayPort Alt Mode的DisplayPort兼容性，Mini DisplayPort在最近几年已被Type-C DP线逐渐淘汰。

USB-C物理接口本身就是DP2.0官方标准的一部分，原生DP接口有4条lane，而使用“普通的”被动USB-C接口的时候（DP Alt Mode）会只使用2条lane，导致在最大带宽上有差别。

USB-C更多是一个接口的形状标准，重点在于形状。而DP是一个影音数据交换协议，重点在于数据编码。还有就是上面的Thunderbolt 3的物理界面(，重点在于传输。

不管是那个协议，大家都不是互斥的，这次的2.0和之前1.4版本不同的是，DP2.0采用了和USB4一样，都用Thunderbolt 3作为物理界面(PHY)。原来的Thunderbolt 3是双向40Gbps的带宽，但是DP2.0不需要数据上行，所以合并双向为单向，成为单向80Gbps的带宽。

本身Thunderbolt 3使用的就是USB-C形状接口，而DP2.0则支持原生DP和USB-C两种形状。但是要达到Thunderbolt 3的最高带宽则要求传输线是active的（或者0.5米长以下），而普通的passive的USB线无法实现这种速率。在这种情况下DP2.0还是通过新的编码可以实现比原来1.4a版本更高速更有效率的带宽利用。

DisplayPort支持一些最高的分辨率和刷新率，而DisplayPort 2.1代表当今最功能强大的视频传输接口。

DisplayPort 2.1解析

DisplayPort 2.1是最新一代的DisplayPort技术，并像HDMI 2.1一样，它代表了比前代产品更大的升级。由于几乎没有多少设备使用过DisplayPort 2.0标准，DisplayPort 2.1实际上是第一个利用了换代技术的全部优势，并增加了一些额外的特性来更好地标准化高速版本的DisplayPort标准，并更好地将DisplayPort协议与USB-C集成。

展望未来，我们不太可能看到更多的DisplayPort 2.0的设备或显示器了，第一是DP2.1已经推出，再推广DP2.0设备已经没有意义，而且由VESA主管的显示器技术联盟指出，DisplayPort 2.1“定义了元件和系统设计的新规范要求和指导信息”。但DisplayPort 2.1到底能做什么呢？答案是非常多。

DisplayPort 2.1最大的升级在于其带宽。它可以支持的总带宽是DisplayPort 1.4的三倍以上，这是因为DP2.1有三种新的传输模式。这三种新的传输模式是Ultra High Bit Rate 10（UHBR 10，超高比特率10）、Ultra High Bit Rate 13.5（UHBR 13.5，超高比特率13.5）和Ultra High Bit Rate 20（UHBR 20，超高比特率20）。

数字表示连接的每路数据传输速率，在采用DisplayPort口的情况下，这些速率会在DP口的20针线路中的四条通道上跑，因此速率会被四倍增加，从而可能使DisplayPort 2.1的最大带宽达到80 Gbps。这几乎是HDMI 2.1的两倍，可以与最快的USB4 Type-C电缆相媲美。

并非每条DisplayPort 2.1信号线、DP2.1接口显卡或显示器都支持全部三种新的传输模式，但即便是只用UHBR 10模式，也使DisplayPort2.1成为最强大的视频信号接口了。采用UHBR10的DP线和显卡，可处理 144Hz刷新率的4K信号，或在8K 分辨率最高达到30Hz刷新率。如果采用更高带宽的UHBR传输模式，DP2.1可以达到4K@240Hz，甚至是8K@85Hz的图形模式支持。

相比1.4、2.0，DP2.1有啥不同？

DisplayPort2.1与DisplayPort2.0在规格上几乎相同，但它们在与USB-C接口和DisplayPort alt mode的集成方面有一些轻微的改进。不过，这两个标准性能都远远超越了DisplayPort 1.4。DisplayPort 1.4只支持传统的四种DisplayPort传输模式：Reduced Bit Rate（RBR）、High Bit Rate（HBR）、High Bit Rate 2（HBR2）和High Bit Rate 3（HBR3），最大带宽为32.4 Gbps。

新的DisplayPort 2.0和2.1标准支持更新的UHBR传输模式，提供总带宽高达80 Gbps，或者原始数据速率高达77.37 Gbps。DisplayPort1到1.4使用了旧的 ANSI 8b/10b 编码系统，其中每10位中有8位是数据，最后两位用于DC平衡（使传输中的1和0数量大致相等）。这导致效率仅为80%，从而使得DisplayPort 1.4的32.4 Gbps带宽减少到仅有25.92 Gbps的总数据传输速率。



DisplayPort 2.0和2.1使用新的128b/132b编码方案，其整体效率达到96.7%，从而使其在使用UHBR 20传输模式时充分利用其80 Gbps带宽，使其总数据率达到77.37 Gbps。所有这些额外带宽为DisplayPort 2.1和2.0带来了新的分辨率和刷新率。它们可以支持1080p@900Hz，4K@240Hz，8K@60Hz，以及在DisplayPort 1.4带宽更受限的分辨率和刷新率下支持HDR和10bit色深。

另外，两种新的DisplayPort标准还支持VESA的面板重放技术。这种技术可以在显示器上显示静态内容时，使像素不必刷新，从而降低显示器的功耗，如显示LOGO或游戏中的HUD元素。DisplayPort 2.1和DisplayPort 2.0在功能上几乎相同，只是在版本2.1中对电缆完整性的标准化和UHBR 13.5、UHBR 20线的新命名约定方面进行了一些小的改进，因此2.1现在被认为是最新DisplayPort标准，今年和以后我们可能只会看到DisplayPort 2.1设备和显示器发布了。

DisplayPort 2.1姗姗来迟，商业化却异常地快,一方面，如今无论电视、显卡，还是显示器，都配备有HDMI接口；而在电视、影碟机、功放、游戏主机等设备上，则是看不到DP接口的。另一方面，随着8K时代的到来，HDMI组织早在2017年就公布了能够很好对应8K，120Hz显示设备，并支持VRR可变刷新率技术的HDMI 2.1标准，并且这一该标准也早已被广泛运用到了各类家电、PC设备上。

相比之下，DP标准背后的视频电子标准协会（Video Electronics Standards Association，下文简称为VESA）在应对“超高清”的需求时，却显得有些动作迟缓。2019年6月，就是在HDMI 2.1标准公布两年后，同样能够支持8K 60FPS、8K 120FPS超清视频传输的DP 2.0标准才姗姗来迟。

更为糟糕的是，又过了两年多后，至今没有看到任何一款配备了这一接口的主流PC或显示器产品上市。很显然对于整个PC阵营来说，这是一个非常被动的局面。因为如今HDMI 2.1标准已经被越来越多的超清、高刷设备采纳，而这就必然意味着DP的行业地位将进一步萎缩。在这样的情况下，2022年10月下旬，PC行业终于吹响了反击的号角，不仅公布了DisplayPort 2.1规范。

更为重要的是，VESA方面还宣布，一大批重要的产品，其中包括但不限于最新款GPU、扩展坞芯片、监视器标量芯片、PHY中继器芯片、以及各种形状的DP40/DP80电缆和接口，均已经同步通过DP 2.1技术认证、可以即刻投向市场。众所周知，一项最新的行业规范自公布后，通常要经历数月、甚至数年时间，才会被实际的产品所采用。因此像DP 2.1这样技术标准才刚刚公布，产品（虽然是相对上游的零部件）就已经准备好了的情况，是相当罕见的。那么，DP 2.1是如何做到能够“快速出货”的呢？原因其实很简单，因为其本身的标准相比于2019年发布的DP 2.0，变化非常有限。

与此同时，VESA在这次公布新标准前，与一大批能够生产DP2.0标准相关设备的厂商进行了技术合作，对所有已推出、或是即将推出的DP2.0设备进行了重新检测、认证，最终确认它们“全都符合DP2.1标准”，无论如何，AMD RX 7900系列显卡产品开始支持DP 2.1，意味着新的高性能接口应用终于有了一个开头。毕竟如果没有人开这个头，整个行业就可能在类似“先有鸡还是先有蛋”的问题里犹豫，所幸AMD与三星达成了某些一致，发布会上同期透露了支持DP 2.1的Odyssey Neo G9这类8K超宽屏显示器的消息.

审核编辑：刘清