телефон (495) 231-3586 факс (495) 306-7687

Кабель (разъем) DisplayPort

Кабель (разъем) DisplayPort

DisplayPort (порт дисплея) – это цифровой интерфейс для устройств отображения, разработанный Ассоциацией по стандартизации видеоэлектроники (Video Electronics Standards Association.

DisplayPort (порт дисплея) – это цифровой интерфейс для устройств отображения, разработанный Ассоциацией по стандартизации видеоэлектроники (Video Electronics Standards Association, VESA –официальный сайт: http://www.vesa.org). Основной областью применения этого интерфейса является подключение источника видео к устройству отображения (например, к компьютерному монитору), хотя допускается использование DisplayPort для передачи аудио, сигналов USB поверх DisplayPort и для пересылки других цифровых данных.

DisplayPort

Разъем-вилка DisplayPort имеет пружинные фиксаторы для зацепления в розетке.

Спецификация VESA для DisplayPort (официальный сайт: www.displayport.org) сделана открытым стандартом, без каких-либо лицензионных отчислений (хотя для использования логотипов DisplayPort компании-изготовителю придется вступить в члены ассоциации VESA или стать официальным дилером одного из членов этой ассоциации, что в обоих случаях не является бесплатным), причем основными конкурентами считаются интерфейсы VGA и DVI, которые должны быть заменены интерфейсом DisplayPort. Взаимоотношения этого стандарта с HDMI несколько сложнее и хотя DisplayPort обеспечивает практически одинаковые функциональные возможности, конкуренция или попытки замены на DisplayPort не планировались изначально.

Первая версия, DisplayPort 1.0, была утверждена VESA в 2006 году (3 мая), версия 1.1a была одобрена 2 апреля 2007 года, затем 22 декабря 2009 года была выпущена текущая на момент публикации версия DisplayPort 1.2.

Логотипы вариантов DisplayPort.

Установлены три различных логотипа для маркировки продукции с интерфейсом DisplayPort:

логотип DisplayPort

Базовый логотип для любого интерфейса DisplayPort. Служит для маркировки розеток и соединительных кабелей, удовлетворяющих требованиям спецификации DisplayPort. Дополнительно в документации может быть отмечено соответствие требованиям последней версии стандарта – DisplayPort 1.2 – с целью указания на поддержку новых возможностей, как минимум, функций HBR2 или Multi-Stream (см. ниже).

логотип DisplayPort

Логотип для разъемов Dual-Mode DisplayPort (в сокращенной текстовой форме: DP++). Это единый логотип для версий Dual-Mode DisplayPort 1.0 (разъем типа 1) и Dual-Mode DisplayPort 1.1 (разъем типа 2). В обоих случаях "двойной режим (Dual-Mode)" предназначен для согласования с одноканальными интерфейсами Single-link DVI или с обычным интерфейсом HDMI 1.2/1.4 с помощью простого, пассивного адаптера. Такой адаптер выполняет преобразование сигналов (из низковольтного дифференциального сигнала LVDS в дифференциальное кодирование с минимизацией переходов TMDS), но не обеспечивает поддержку VGA или Dual-link DVI, для которых необходим активный адаптер с внешним источником питания.

логотип DisplayPort

Логотип для активных (с внешним электропитанием и электроникой) кабелей DisplayPort Active Cable, обеспечивающих преобразование в Dual-link DVI, HDMI и VGA.

Функциональные возможности.

DisplayPort позволяет одновременно передавать информацию аудио и видео по двум независимым каналам: от 6 до 16 разрядов для кодирования цвета в видео и до 8 аудиоканалов с разрешением при кодировании 24 разряда для 192-килогерцового несжатого PCM-звука (импульсно-кодовая модуляция). Дополнительный двунаправленный полудуплексный служебный канал может использоваться для управления устройством или контроля данных от устройства согласно стандартам VESA EDID, MCCS, или DPMS. В этом же служебном канале можно пересылать двунаправленные сигналы USB.

На физическом уровне сигналы DisplayPort не совместимы с DVI или HDMI, поэтому установлены специальные варианты портов для согласования. Порты Dual-Mode DisplayPort через внешний пассивный адаптер обеспечивают сопряжение с протоколами Single-link DVI или HDMI 1.2/1.4, но не поддерживают преобразование в VGA или Dual-link DVI. Для сопряжения с двумя последними интерфейсами требуется сложное преобразование сигналов, поэтому необходимы активные кабели DisplayPort Active Cable.

Разъем DisplayPort может содержать 1, 2 или 4 дифференциальные пары для передачи данных (называемые магистралями – lane), которые объединены в Main Link (главный канал). Любая дифференциальная пара (lane) обеспечивает неформатированную битовую скорость (raw bit rate) 1,62; 2,7 или 5,4 Гбит/с с внутренним (встроенным) тактированием на частоте 162, 270 или 540 МГц. Данные кодируются методом 8b/10b (т.е. 8 информационных битов представлены 10-разрядным символом). Поэтому реальная битовая скорость передачи (битрейт) после кодирования составляет 1,296; 2,16 или 4,32 Гбит/с для каждой магистрали (80% от неформатированной скорости).

Версии DisplayPort 1.0/1.1 обеспечивала максимальную битовую скорость 8,64 Гбит/с на расстояние до 2 м (в версии 1.1 были предложены оптические соединения, которые никогда не использовались на практике, но могли бы обеспечить повышение битовой скорости и длины кабеля).

Текущая версия DisplayPort 1.2 удвоила реальную полосу пропускания до 17,28 Гбит/с в режиме HBR2 (High Bit Rate 2, вторая высокая битовая скорость), обеспечила последовательное подключение нескольких мониторов к одному источнику видео за счет режима многопоточного транспорта (Multi-Stream Transport), стереоскопические функции 3D, дополнительные цветовые пространства, а также официально утвердила миниатюрный вариант Mini DisplayPort (MiniDP или mDP), широко используемый компанией Apple Inc. в своих ноутбуках. В официальных документах VESA для DisplayPort не принято указывать скорость передачи, обычно сообщается о поддержке передачи видео с разрешением 4K x 2K при 60 Гц, т.е. кадр размером 4096 x 2048 с частотой смены 60 Гц для одного порта. Стандарт DisplayPort, кроме уже упомянутой Apple, поддерживают компании HP, Philips, Samsung, Lenovo, AMD, Nvidia, Intel и многие другие.

Недавно появилось много технических решений параллельного использования нескольких портов DisplayPort с подключением несколькими кабелями DisplayPort, причем это никак не связано с функцией Multi-Stream Transport, предполагающей последовательную цепочку соединительных кабелей, которая редко используется на практике, если вообще использовалась когда-нибудь. Однако параллельное подключение нескольких мониторов к одной видеокарте несколькими кабелями DisplayPort позволяет достичь высокого суммарного разрешения, например 12K x 2K при подключении "референсной" видеокарты ASUS HD 7970 DirectCU II к трем мониторам тремя отдельными кабелями DisplayPort для вывода общего изображения:

возможности DisplayPort

4 полноразмерных (стандартных) порта DisplayPort (вверху) на видеокарте ASUS HD 7970 DirectCU II позволяют подключить 4 монитора, но программное обеспечение пока поддерживает только три.

В рамках спецификации DisplayPort 1.2 выпущены несколько дополнительных стандартов, которые являются необязательными (хотя и не все). Наиболее важны следующие:

Mini DisplayPort (mDP) – миниатюрный вариант разъема DisplayPort был объявлен компанией Apple в четвертом квартале 2008 г., причем вскоре были отменены лицензионные отчисления при использовании разъема этого типа сторонними компаниями. Ассоциация VESA официально утвердила Mini DisplayPort в спецификации DisplayPort 1.2. Основной целью была замена интерфейса DVI, который по словам Apple в десять раз превосходит Mini DisplayPort по габаритным размерам. Однако в 2011 году Apple и Intel объявили новый интерфейс Thunderbolt в качестве замены Mini DisplayPort. Интерфейс Thunderbolt имеет поддержку шины PCI Express для передачи данных с этой внутренней шины ПК на периферийные устройства, но сохраняет обратную совместимость с Mini DisplayPort для внешних по отношению к ПК устройств (т.е. для периферии).

Direct Drive Monitor (DDM) 1.0 (прямое управление монитором) – утвержден в декабре 2008 г. и позволяет выводить видео на мониторы без контроллеров, в которых панель отображения напрямую управляется сигналом DisplayPort, хотя и с ограничением разрешения и глубины цвета, поскольку обмен данными будет возможен только по 2 магистралям из четырех.

Embedded DisplayPort (eDP) 1.0 (встроенный интерфейс DisplayPort) – эта спецификация одобрена в декабре 2008 г. и служит для стандартизации интерфейса дисплейной панели (т.е. монитор без контроллера с внешним входом), специально предназначенного для внутренних соединений, например интерфейс от видеокарты ноутбука к его экрану (дисплейной панели). В спецификации определены расширенные функции энергосбережения, включая переключение частоты кадров без искажений на экране (seamless refresh rate switching). Версия eDP 1.1 утверждена в октябре 2009 г., затем в ноябре 2009 г. появилась версия 1.1a. В версии 1.2 от мая 2010 г. введены новые скорости передачи данных, цепочечное (последовательное) подключение цветных мониторов при частоте кадров 120 Гц и новый протокол управления дисплейной панелью, действующий поверх дополнительного управляющего канала контроллера DP-AUX. Версия eDP 1.3 опубликована в феврале 2011 г. и содержит новую функцию PSR (Panel Self-Refresh, самоподстройка частоты кадров панели), обеспечивающую энергосбережение и продление срока автономной работы от аккумулятора для переносных и носимых ПК за счет перехода центрального процессора компьютера в режим энергосбережения, когда информация на экране не меняется и смены кадров не требуется. Для реализации PSR на практике требуется собственная память на полный кадр изображения в контроллере (или управляющем блоке) дисплейной панели. Очередная версия – eDP 1.4 – ожидается в октябре 2013 г.

Internal DisplayPort (iDP) 1.0 (внутренний интерфейс DisplayPort) – этот стандарт одобрен в 2010 г. и определяет внутренний канал связи между микросхемой контроллера цифрового телевизора и микросхемой синхронизации дисплейной панели этого телевизора. Целью является замена действующих сегодня внутренних магистралей передачи данных FPD-Link на соединение DisplayPort. Интересно, что спецификация iDP на уровне физического интерфейса и протокола не совместима с обычным стандартом DisplayPort и с внешними соединениями, однако для внутреннего подключения обеспечивается высокое разрешение с не менее высокой частотой смены кадров, поскольку в iDP установлена постоянная тактовая частота 2,7 Гц при номинальной скорости передачи 3,24 Гбит/с на каждой магистральной линии (до 16 таких магистралей в одном банке).

Portable Digital Media Interface (PDMI) – цифровой медийный интерфейс портативных устройств – спецификация взаимной связи между станцией стыковки (док-станцией)/устройствами отображения и портативными мультимедийными проигрывателями (плеерами) на основе подключения по стандарту DisplayPort v1.1a с двумя магистралями. В феврале 2010 года эта спецификация утверждена в качестве стандарта ANSI/CEA-2017-A.

Wireless DisplayPort (wDP) – беспроводный интерфейс DisplayPort – обеспечивает полосу пропускания и функции обычной спецификации DisplayPort 1.2 для беспроводного подключения в радиочастотном диапазоне 60 ГГц; Эта спецификация в ноябре 2010 г. объявлена в качестве совместной разработки альянса WiGig Alliance и VESA.

Mobility DisplayPort (DisplayPort для мобильных устройств), также известный под названием MyDP или SlimPort, утвержден в июле 2012 г. на основе разъема micro-USB и пассивных соединительных кабелей с поддержкой DisplayPort, HDMI и VGA для подключения мобильных устройств к внешним дисплеям. Первым устройством с поддержкой MyDP стал смартфон Google Nexus 4.

Конструкция и технические характеристики.

В разъеме DisplayPort должно быть 20 контактов при внешнем подключении (т.е. при подключении устройства отображения к ПК, ноутбукам, графическим видеокартам и т.д.) или 30/20 контактов при внутреннем подключении (например, между графическим контроллером и дисплейной панелью).

Расположение контактов в разъеме DisplayPort (внешний соединитель на стороне источника на печатной плате):

распайка контактов DisplayPort

распайка контактов DisplayPort

Контакты 13 и 14 могут быть заземлены непосредственно, либо через нагрузочные (согласующие) резисторы.

Стандартный соединительный кабель для передачи с полной пропускной способностью не должен быть длиннее 3 метров или 33 метров для активного кабеля (с внешним электропитанием и электронными усилителями сигнала).

В заключение отметим, что DisplayPort по некоторым характеристикам превосходит HDMI и DVI в отдельных областях применения и, возможно, этот стандарт предпочтительнее с технологической и экономической точки зрения, но HDMI уже широко используется в области аудио/видео, поэтому быстрого перехода на DisplayPort ожидать не следует и уж тем более невозможна широкомасштабная замена HDMI на DisplayPort. Причем даже такое простое техническое решение, как вилка с пружинными фиксаторами и кнопкой освобождения, не является выигрышным с любой точки зрения: хорошо закрепленный в разъеме кабель может стать причиной падения аппарата, если случайно зацепиться ногой за этот кабель (в стандартном разъеме HDMI без пружинных фиксаторов в этой ситуации кабель просто выскочит из розетки и дорогостоящий аппарат останется на столе).


Яндекс.Метрика