Kuidas DisplayPort ribalaius töötab?

DisplayPort on digitaalne kuvailiides, mis edastab videoandmeid kiirete jadaandmekanalite kaudu, mida nimetatakse radadeks. Standardne DisplayPort-ühendus kasutab kuni 4 rada ja iga rada töötab kindla bitikiirusega, mis sõltub DisplayPort-i versioonist ja lingi kiirusrežiimist. Kogu saadaolev ribalaius on kõigi radade kogusumma.

Kõik edastatud bitid ei kanna pikselite andmeid. DisplayPort 1.0–1.4a kasutab 8b/10b kodeeringut, kus iga 10 edastatud bitti esindab ainult 8 bitti tegelikke andmeid — efektiivsus on 80%. DisplayPort 2.0 ja uuemad versioonid kasutavad 128b/132b kodeeringut, mis on märkimisväärselt tõhusam, ligikaudu 96,7%. Pärast kodeerimise üldkulude arvestamist määrab järelejäänud andmeedastuskiirus, kui palju pikseleid sekundis on võimalik ühenduse kaudu edastada.

Konkreetse kuvarikonfiguratsiooni jaoks vajalik ribalaius sõltub eraldusvõimest, värskendussagedusest, värvivormingust ja värvisügavusest. Näiteks 4K kuvar 60 Hz juures 8-bitise RGB-värviga nõuab palju vähem ribalaiust kui sama eraldusvõimega kuvar 144 Hz juures 10-bitise HDR-värviga. Nende seoste mõistmine aitab kindlaks teha, kas konkreetne DisplayPort-i versioon ja kaabel suudavad soovitud monitori konfiguratsiooni toetada.

Tööriista kirjeldus

See kalkulaator määrab maksimaalse saavutatava värskendussageduse mis tahes DisplayPort-i versiooni, lingi kiiruse, radade arvu, eraldusvõime, värvivormingu ja värvisügavuse kombinatsiooni jaoks. Samuti kuvab see teostatavustabeli levinud värskendussageduste jaoks (60, 120, 144, 165, 240 ja 360 Hz), näidates, kas iga sagedus on toetatud ja kui suure osa saadaolevast ribalaiusest see kasutaks. Kõik arvutused kasutavad ametlikke VESA spetsifikatsioone, sealhulgas nõuetekohast kodeerimise üldkulu ja CVT-RBv2 tühikuintervalle.

Kuidas see töötab

Kalkulaator järgib neid samme:

  1. Saadaoleva andmeedastuskiiruse määramine: Korrutage ühe raja ribalaius radade arvuga, seejärel rakendage kodeerimise efektiivsustegur (80% 8b/10b puhul, ~96,7% 128b/132b puhul)
  2. Pikselipõhiste bittide arvutamine: Korrutage värvisügavus (bitti komponendi kohta) valitud värvivormingu komponentide arvuga — 3 RGB ja YCbCr 4:4:4 puhul, 2 YCbCr 4:2:2 puhul, 1,5 YCbCr 4:2:0 puhul
  3. Kaadri kogu pikselite arvu arvutamine: Lisage aktiivse eraldusvõime saamiseks CVT-RBv2 tühikuintervallid (80 horisontaalselt, 58 vertikaalselt), et saada kogu pikselite arv koos tühikutega
  4. Maksimaalse värskendussageduse arvutamine: Jagage saadaolev andmeedastuskiirus kaadri kohta vajalike bittidega (kogu pikselite arv × bitte pikseli kohta)

$$\text{Max Hz} = \frac{\text{Rajad} \times \text{Kiirus raja kohta} \times \text{Kodeerimise efektiivsus}}{(\text{Laius} + 80) \times (\text{Kõrgus} + 58) \times \text{BPC} \times \text{Komponendid}}$$

Valikute selgitus

  • DisplayPort-i versioon — Valib, millised lingi kiirusrežiimid on saadaval. DP 1.0–1.1a toetab kuni HBR-i, DP 1.2 lisab HBR2, DP 1.3–1.4a lisab HBR3 ja DP 2.0–2.1a lisab UHBR 10/13,5/20
  • Lingi kiirus — Ühe raja edastuskiirus. Vahemik on RBR-ist (1,62 Gbit/s) kuni UHBR 20-ni (20 Gbit/s). Suuremad lingi kiirused toetavad kõrgemaid eraldusvõimeid ja värskendussagedusi
  • Rajad — Andmeradade arv (1, 2 või 4). Standardne DisplayPort kasutab 4 rada. Mõned konfiguratsioonid, nagu ühe- või kaherajalised, kasutatakse manustatud seadmetes või Thunderbolti seadistustes
  • Eraldusvõime — Valige levinud eelseadetest (720p kuni 8K, sealhulgas ultrawide) või sisestage kohandatud eraldusvõime
  • Värviformaat — RGB ja YCbCr 4:4:4 kasutavad täielikku ribalaiust; YCbCr 4:2:2 kasutab ~33% vähem; YCbCr 4:2:0 kasutab ~50% vähem
  • Värvisügavus — Bitte värvikomponendi kohta, alates 6 bpc-st (põhiline) kuni 16 bpc-ni (sügav värv). Suurem sügavus tähendab rohkem ribalaiust pikseli kohta

Toetatud lingi kiirused

Lingi kiirus Raja kohta Kodeering DP versioon 4-rajaline andmeedastuskiirus
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

Näited

4K 144 Hz 10-bitise HDR-iga (RGB):

  • DisplayPort 1.4 koos HBR3-ga (4 rada) pakub 25,92 Gbit/s andmeedastuskiirust
  • 4K 144 Hz juures 10 bpc RGB nõuab ~29,01 Gbit/s — ületab HBR3 mahutavuse
  • Lahendus: Kasutage DP 2.0 koos UHBR 10-ga või lülitage YCbCr 4:2:2 peale, et vähendada ribalaiust 33% võrra

1440p 240 Hz mängimine:

  • 8 bpc RGB puhul nõuab see ~17,76 Gbit/s
  • HBR2 (17,28 Gbit/s) jääb napilt alla — vajalik on HBR3 või kõrgem

Funktsioonid

  • Hõlmab kõiki DisplayPort-i versioone alates 1.0-st kuni 2.1a-ni täpse versioonipõhise lingi kiiruse saadavusega
  • Arvutab teostatavuse kuue levinud värskendussageduse jaoks (60, 120, 144, 165, 240, 360 Hz) koos ribalaiuse kasutusprotsendiga
  • Toetab kohandatud eraldusvõimeid ja 10 sisseehitatud eelseadet, sealhulgas ultrawide-formaate
  • Arvestab kõigis arvutustes CVT-RBv2 tühikuintervallide üldkulu
  • Kasutab ametlikke VESA kodeerimise efektiivsusi: 80% 8b/10b puhul ja ~96,7% 128b/132b puhul

Kasutusjuhud

  • Monitori ostmine: Kontrollige enne ostmist, kas teie GPU konkreetne DisplayPort-i versioon suudab juhtida kõrge värskendussageduse või kõrge eraldusvõimega monitori
  • Kaabli kontrollimine: Määrake, kas teie olemasolev DisplayPort-kaabel ja pordi versioon toetavad soovitud eraldusvõime ja värskendussageduse kombinatsiooni
  • Värvitäpsuse planeerimine: Mõistke ribalaiuse kompromisse, kui valite HDR-sisu loomiseks 8-bitise ja 10-bitise värvisügavuse vahel