Calculateur de bande passante DisplayPort

Comment fonctionne la bande passante DisplayPort ?

DisplayPort est une interface d'affichage numérique qui transmet des données vidéo via un ensemble de canaux de données série haute vitesse appelés lanes. Une connexion DisplayPort standard utilise jusqu'à 4 lanes, et chaque lane fonctionne à un débit binaire spécifique selon la version DisplayPort et le mode de débit de liaison. La bande passante totale disponible est l'agrégat de toutes les lanes combinées.

Tous les bits transmis ne transportent pas des données de pixels. DisplayPort 1.0–1.4a utilise l'encodage 8b/10b, où chaque groupe de 10 bits transmis ne représente que 8 bits de données réelles — une efficacité de 80 %. DisplayPort 2.0 et les versions ultérieures utilisent l'encodage 128b/132b, nettement plus efficace avec environ 96,7 %. Après prise en compte de la surcharge d'encodage, le débit de données restant détermine le nombre de pixels par seconde pouvant transiter par la connexion.

La bande passante requise pour une configuration d'affichage donnée dépend de la résolution, du taux de rafraîchissement, du format de couleur et de la profondeur de couleur. Par exemple, un écran 4K à 60 Hz en couleur RGB 8 bits nécessite bien moins de bande passante que la même résolution à 144 Hz en couleur HDR 10 bits. Comprendre ces relations permet de déterminer si une version DisplayPort et un câble spécifiques peuvent prendre en charge la configuration de moniteur souhaitée.

Description de l'outil

Ce calculateur détermine le taux de rafraîchissement maximal réalisable pour toute combinaison de version DisplayPort, débit de liaison, nombre de lanes, résolution, format de couleur et profondeur de couleur. Il affiche également un tableau de faisabilité pour les taux de rafraîchissement courants (60, 120, 144, 165, 240 et 360 Hz), indiquant si chaque taux est pris en charge et quelle proportion de la bande passante disponible il consommerait. Tous les calculs utilisent les spécifications officielles VESA, incluant la surcharge d'encodage appropriée et les intervalles de blanking CVT-RBv2.

Fonctionnement

Le calculateur suit ces étapes :

1. Déterminer le débit de données disponible : Multiplier la bande passante par lane par le nombre de lanes, puis appliquer le facteur d'efficacité d'encodage (80 % pour 8b/10b, ~96,7 % pour 128b/132b)
2. Calculer les bits par pixel : Multiplier la profondeur de couleur (bits par composante) par le nombre de composantes pour le format de couleur choisi — 3 pour RGB et YCbCr 4:4:4, 2 pour YCbCr 4:2:2, 1,5 pour YCbCr 4:2:0
3. Calculer le nombre total de pixels par image : Ajouter les intervalles de blanking CVT-RBv2 (80 horizontal, 58 vertical) à la résolution active pour obtenir le nombre total de pixels incluant le blanking
4. Calculer le taux de rafraîchissement maximal : Diviser le débit de données disponible par les bits requis par image (total pixels × bits par pixel)

$$\text{Hz max} = \frac{\text{Lanes} \times \text{Débit par lane} \times \text{Efficacité d'encodage}}{(\text{Largeur} + 80) \times (\text{Hauteur} + 58) \times \text{BPC} \times \text{Composantes}}$$

Explication des options

• Version DisplayPort — Sélectionne les modes de débit de liaison disponibles. DP 1.0–1.1a prend en charge jusqu'à HBR, DP 1.2 ajoute HBR2, DP 1.3–1.4a ajoute HBR3, et DP 2.0–2.1a ajoute UHBR 10/13.5/20
• Débit de liaison — La vitesse de transmission par lane. Va de RBR (1,62 Gbit/s) à UHBR 20 (20 Gbit/s). Des débits de liaison plus élevés prennent en charge des résolutions et des taux de rafraîchissement plus élevés
• Lanes — Nombre de lanes de données (1, 2 ou 4). DisplayPort standard utilise 4 lanes. Certaines configurations à une ou deux lanes sont utilisées dans des configurations embarquées ou Thunderbolt
• Résolution — Choisissez parmi des préréglages courants (720p à 8K, y compris ultrawide) ou saisissez une résolution personnalisée
• Format de couleur — RGB et YCbCr 4:4:4 utilisent la pleine bande passante ; YCbCr 4:2:2 utilise ~33 % de moins ; YCbCr 4:2:0 utilise ~50 % de moins
• Profondeur de couleur — Bits par composante de couleur, de 6 bpc (basique) à 16 bpc (couleur profonde). Une profondeur plus élevée signifie plus de bande passante par pixel

Débits de liaison pris en charge

Exemples

4K 144 Hz avec HDR 10 bits (RGB) :

• DisplayPort 1.4 avec HBR3 (4 lanes) fournit 25,92 Gbit/s de débit de données
• La 4K à 144 Hz avec RGB 10 bpc nécessite ~29,01 Gbit/s — dépasse la capacité HBR3
• Solution : utiliser DP 2.0 avec UHBR 10, ou passer à YCbCr 4:2:2 pour réduire la bande passante de 33 %

Gaming 1440p 240 Hz :

• En RGB 8 bpc, cela nécessite ~17,76 Gbit/s
• HBR2 (17,28 Gbit/s) est légèrement insuffisant — HBR3 ou supérieur est nécessaire

Fonctionnalités

• Couvre toutes les versions DisplayPort de 1.0 à 2.1a avec la disponibilité précise des débits de liaison par version
• Calcule la faisabilité pour six taux de rafraîchissement courants (60, 120, 144, 165, 240, 360 Hz) avec les pourcentages d'utilisation de la bande passante
• Prend en charge les résolutions personnalisées et 10 préréglages intégrés incluant les formats ultrawide
• Tient compte de la surcharge de blanking CVT-RBv2 dans tous les calculs
• Utilise les efficacités d'encodage officielles VESA : 80 % pour 8b/10b et ~96,7 % pour 128b/132b

Cas d'utilisation

• Achat de moniteur : Vérifiez si une version DisplayPort spécifique sur votre GPU peut piloter un moniteur à taux de rafraîchissement élevé ou à haute résolution avant l'achat
• Vérification de câble : Déterminez si votre câble DisplayPort existant et la version du port prennent en charge la combinaison de résolution et de taux de rafraîchissement souhaitée
• Planification de la précision des couleurs : Comprenez les compromis en termes de bande passante lors du choix entre une profondeur de couleur 8 bits et 10 bits pour la création de contenu HDR