Как работи честотната лента на DisplayPort?

DisplayPort е цифров интерфейс за дисплей, който предава видео данни през набор от високоскоростни серийни канали за данни, наречени ленти. Стандартна DisplayPort връзка използва до 4 ленти, и всяка лента работи с определена битова скорост в зависимост от версията на DisplayPort и режима на скоростта на връзката. Общата налична честотна лента е сумата на всички ленти комбинирани.

Не всички предавани битове носят данни за пиксели. DisplayPort 1.0–1.4a използва 8b/10b кодиране, където всеки 10 предавани бита представляват само 8 бита действителни данни — ефективност от 80%. DisplayPort 2.0 и по-нови версии използват 128b/132b кодиране, което е значително по-ефективно при приблизително 96,7%. След отчитане на режийните разходи на кодирането, останалата скорост на данните определя колко пиксела в секунда могат да бъдат изпратени през връзката.

Честотната лента, необходима за дадена конфигурация на дисплей, зависи от разделителната способност, честотата на опресняване, формата на цвета и дълбочината на цвета. Например, 4K дисплей при 60 Hz с 8-битов RGB цвят изисква далеч по-малко честотна лента от същата разделителна способност при 144 Hz с 10-битов HDR цвят. Разбирането на тези връзки помага да се определи дали конкретна версия на DisplayPort и кабел могат да поддържат желаната конфигурация на монитора.

Описание на инструмента

Този калкулатор определя максималната честота на опресняване, която може да се постигне за всяка комбинация от версия на DisplayPort, скорост на връзката, брой ленти, разделителна способност, формат на цвета и дълбочина на цвета. Той също така показва таблица на осъществимостта за обичайни честоти на опресняване (60, 120, 144, 165, 240 и 360 Hz), указвайки дали всяка честота се поддържа и колко от налична честотна лента би консумирала. Всички изчисления използват официални спецификации на VESA, включително правилни режийни разходи на кодирането и интервали на CVT-RBv2 blanking.

Как работи

Калкулаторът следва тези стъпки:

  1. Определяне на налична скорост на данните: Умножете честотната лента на лента по брой ленти, след това приложете коефициента на ефективност на кодирането (80% за 8b/10b, ~96,7% за 128b/132b)
  2. Изчисляване на битове на пиксел: Умножете дълбочината на цвета (битове на компонент) по брой компоненти за избрания формат на цвета — 3 за RGB и YCbCr 4:4:4, 2 за YCbCr 4:2:2, 1,5 за YCbCr 4:2:0
  3. Изчисляване на общо пиксели на кадър: Добавете интервали на CVT-RBv2 blanking (80 хоризонтални, 58 вертикални) към активната разделителна способност, за да получите общия брой пиксели, включително blanking
  4. Изчисляване на максимална честота на опресняване: Разделете налична скорост на данните на битовете, необходими на кадър (общо пиксели × битове на пиксел)

$$\text{Max Hz} = \frac{\text{Lanes} \times \text{Rate per lane} \times \text{Encoding efficiency}}{(\text{Width} + 80) \times (\text{Height} + 58) \times \text{BPC} \times \text{Components}}$$

Обяснение на опциите

  • Версия на DisplayPort — Избира кои режими на скоростта на връзката са налични. DP 1.0–1.1a поддържа до HBR, DP 1.2 добавя HBR2, DP 1.3–1.4a добавя HBR3, и DP 2.0–2.1a добавя UHBR 10/13.5/20
  • Скорост на връзката — Скоростта на предаване на лента. Варира от RBR (1,62 Gbit/s) до UHBR 20 (20 Gbit/s). По-високите скорости на връзката поддържат по-високи разделителни способности и честоти на опресняване
  • Ленти — Брой ленти за данни (1, 2 или 4). Стандартният DisplayPort използва 4 ленти. Някои конфигурации като еднолентови или двулентови се използват в вградени или Thunderbolt конфигурации
  • Разделителна способност — Изберете от обичайни предустановки (720p до 8K, включително ultrawide) или въведете персонализирана разделителна способност
  • Формат на цвета — RGB и YCbCr 4:4:4 използват пълна честотна лента; YCbCr 4:2:2 използва ~33% по-малко; YCbCr 4:2:0 използва ~50% по-малко
  • Дълбочина на цвета — Битове на компонент на цвета, от 6 bpc (основна) до 16 bpc (дълбок цвят). По-висока дълбочина означава повече честотна лента на пиксел

Поддържани скорости на връзката

Скорост на връзката На лента Кодиране DP версия 4-лентова скорост на данните
RBR 1,62 Gbit/s 8b/10b (80%) 1.0+ 5,18 Gbit/s
HBR 2,70 Gbit/s 8b/10b (80%) 1.0+ 8,64 Gbit/s
HBR2 5,40 Gbit/s 8b/10b (80%) 1.2+ 17,28 Gbit/s
HBR3 8,10 Gbit/s 8b/10b (80%) 1.3+ 25,92 Gbit/s
UHBR 10 10,0 Gbit/s 128b/132b (~96,7%) 2.0+ 38,69 Gbit/s
UHBR 13.5 13,5 Gbit/s 128b/132b (~96,7%) 2.0+ 52,22 Gbit/s
UHBR 20 20,0 Gbit/s 128b/132b (~96,7%) 2.0+ 77,37 Gbit/s

Примери

4K 144 Hz с 10-битов HDR (RGB):

  • DisplayPort 1.4 с HBR3 (4 ленти) осигурява 25,92 Gbit/s скорост на данните
  • 4K при 144 Hz с 10 bpc RGB изисква ~29,01 Gbit/s — превишава капацитета на HBR3
  • Решение: Използвайте DP 2.0 с UHBR 10, или преминете на YCbCr 4:2:2, за да намалите честотната лента с 33%

1440p 240 Hz гейминг:

  • При 8 bpc RGB, това изисква ~17,76 Gbit/s
  • HBR2 (17,28 Gbit/s) е малко недостатъчен — необходим е HBR3 или по-висок

Функции

  • Покрива всички версии на DisplayPort от 1.0 до 2.1a с точна наличност на скоростта на връзката за всяка версия
  • Изчислява осъществимост за шест обичайни честоти на опресняване (60, 120, 144, 165, 240, 360 Hz) с проценти на използване на честотната лента
  • Поддържа персонализирани разделителни способности и 10 вградени предустановки, включително ultrawide формати
  • Отчита режийни разходи на CVT-RBv2 blanking във всички изчисления
  • Използва официални ефективности на кодирането на VESA: 80% за 8b/10b и ~96,7% за 128b/132b

Случаи на употреба

  • Пазаруване на монитор: Проверете дали конкретна версия на DisplayPort на вашия GPU може да управлява монитор с висока честота на опресняване или висока разделителна способност, преди да закупите
  • Проверка на кабела: Определете дали вашия съществуващ DisplayPort кабел и версия на порта поддържат желаната комбинация от разделителна способност и честота на опресняване
  • Планиране на точност на цвета: Разберете компромисите на честотната лента при избор между 8-битов и 10-битов цвят за создаване на HDR съдържание