DVI 的正統接班人:DisplayPort

發佈年代:2006 年

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DisplayPort 是一個比較新的規格,由發展了許多電腦顯示方面標準規範的 VESA 所發佈,整體來說特性上跟 HDMI 有點相似,值得注意的是生產 DisplayPort 不需要支付授權費用,但 HDMI 則不論是入會、生產設備與使用標章都需要繳交授權費用給 HDMI 組織。

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訊號格式大改並首次採用封包化資料傳輸

提到封包這個名詞大部分人想到的大概是網際網路協定裏的封包吧?沒錯,DisplayPort 捨棄了過去在 DVI 與 HDMI 中使用的「最小化傳輸差分訊號 (TMDS)」技術,改採「低電壓差分訊號 (LVDS)」並使用類似乙太網路與 USB 介面所使用的封包技術將傳輸的資料以封包的方式包裝起來。

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使用封包的方式包裝訊號帶來的好處就是 DisplayPort 能夠具備一些以往只在乙太網路和 USB 介面中出現的特性,例如以往一個 HDMI 連接埠只能對應一台 HDMI 裝置,但 DisplayPort 則可以透過專用的集線器來達成單一連接埠對應數台獨立裝置的功能 (也就是串接顯示器),這使得多螢幕架構的發展得到了突破 (畢竟空間有限,儘管 HDMI 接頭比 DVI 小多了,但還是沒辦法塞一堆 HDMI 連接埠)。

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除此之外還有一項很重要的特性是得益於封包架構設計,那就是 DisplayPort 特有的「架構延展性」,由於中間隔了一層封包,所以我們可以很容易透過改變兩端設備的軟體與封包內的內容來對 DisplayPort 加入新的特性,而不需要針對硬體進行任何調整。

DisplayPort 的認證分類與轉換

DisplayPort 有三種不同的認證標章,左邊的第一種沒有任何額外標示的是最單純的原生 DisplayPort,而左邊加上兩個加號的則是雙模 DisplayPort,右邊加上箭頭的則是主動式 DisplayPort 傳輸線專用的認證標章。

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之所以會分成這麼多類主要是與達成對 HDMI、DVI 轉換的方式不同有關,所以在解釋分類的意義之前我想先談 DisplayPort 轉 HDMI、DVI 的兩種形式。

  • 主動式 (Active) 轉換器
    主動式的意思是傳輸線或轉接頭中有晶片負責將 DisplayPort 連接埠輸出的訊號轉換為輸入裝置的 HDMI、DVI 甚至 VGA 介面所能理解的訊號格式,這類轉換器由於需要轉換處理晶片,因此通常成本與價格都較高,以 DisplayPort 的情況來說,由於本身有設計供電,因此主動式 DisplayPort 轉換器需要外接電源者與不須額外電源者兼有之,此外主動式轉換器有不少種類都只能支援單向轉換。
  • 被動式 (Passive) 轉換器
    被動式的意思則是輸出端設備可以直接輸出另一端輸入設備所需要的訊號格式,傳輸線或轉接頭中沒有額外的訊號轉換器,這類轉換器成本與價格通常都相對低廉許多,且通常可以支援雙向轉換。

瞭解這兩類轉換器的差別之後再回頭理解 DisplayPort 的三種認證就容易多了,最單純沒加任何註記的原生 DisplayPort 本身沒有轉換訊號的能力,因此若要轉換為 HDMI 或 DVI 介面只能使用主動式轉換器,而左側加上兩個加號的雙模 DisplayPort++ 則是具備將輸出訊換轉換為 DVI (僅 Single Link)、HDMI 所使用之 TMDS 訊號的能力,因此除了主動式轉換器之外,在轉換為 DVI 或 HDMI 時也可以搭配被動式轉換器使用。

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至於最右邊那個加上箭頭的認證標誌,指的就是具備主動式轉換器之傳輸線的意思,至於 DisplayPort 轉 VGA 由於牽涉到數位與類比訊號之間的轉換,因此必定是主動式轉換器。

DisplayPort 介面的特性與限制

以最初的 DisplayPort 1.0 版本來說可以支援的資料傳輸速率為 8.64 Gbps,但比較大的限制出現在傳輸線最長僅到 2 公尺,在小修訂的 DisplayPort 1.1 版本中則是新增加了可以使用光纖代替銅纜製作 DisplayPort 傳輸線,最高可以支援更新頻率 120 Hz 的 1080P 與更新頻率 60 Hz 的 2K 解析度,但在 4K 解析度方面則是僅能支援到 30 Hz 的更新頻率

至於升級版的 DisplayPort 1.2 則是一口氣將資料傳輸率提高兩倍,因此能夠支援 60 Hz 的 4K 解析度,如果你要選購 4K 顯示器搭配 DisplayPort 介面的話,請務必挑選支援 DisplayPort 1.2 以上版本的顯示器與傳輸線。

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而較新的 DisplayPort 1.3 與 1.4 版本的資料傳輸率則是前版的 1.5 倍 (1.0 與 1.1 版本的 3 倍),最高可以支援的解析度來到了 4K 甚至 8K,不過 60 Hz 更新頻率的 8K 解析度則需要 1.4 版本搭配 Display Stream Compression (顯示串流壓縮, DSC) 技術才能達成。