Hoe werkt DisplayPort-bandbreedte?

DisplayPort is een digitale beeldscherminterface die videogegevens verzendt via een reeks hogesnelheids seriële datakanalen, ook wel lanes genoemd. Een standaard DisplayPort-verbinding gebruikt tot 4 lanes, waarbij elke lane op een specifieke bitsnelheid werkt, afhankelijk van de DisplayPort-versie en de link rate-modus. De totale beschikbare bandbreedte is de som van alle lanes samen.

Niet alle verzonden bits bevatten pixelgegevens. DisplayPort 1.0–1.4a gebruikt 8b/10b-codering, waarbij elke 10 verzonden bits slechts 8 bits aan werkelijke gegevens vertegenwoordigen — een efficiëntie van 80%. DisplayPort 2.0 en latere versies gebruiken 128b/132b-codering, wat aanzienlijk efficiënter is met ongeveer 96,7%. Na aftrek van de coderingsoverhead bepaalt de resterende datasnelheid hoeveel pixels per seconde via de verbinding kunnen worden verzonden.

De vereiste bandbreedte voor een bepaalde beeldschermconfiguratie is afhankelijk van de resolutie, verversingssnelheid, kleurformaat en kleurdiepte. Een 4K-beeldscherm op 60 Hz met 8-bit RGB-kleur vereist bijvoorbeeld veel minder bandbreedte dan dezelfde resolutie op 144 Hz met 10-bit HDR-kleur. Inzicht in deze relaties helpt bepalen of een specifieke DisplayPort-versie en kabel een gewenste monitorconfiguratie kunnen ondersteunen.

Beschrijving van de tool

Deze calculator bepaalt de maximale verversingssnelheid die haalbaar is voor elke combinatie van DisplayPort-versie, link rate, aantal lanes, resolutie, kleurformaat en kleurdiepte. De tool toont ook een haalbaarheidsoverzicht voor veelgebruikte verversingssnelheden (60, 120, 144, 165, 240 en 360 Hz), met vermelding of elke snelheid wordt ondersteund en hoeveel van de beschikbare bandbreedte deze zou verbruiken. Alle berekeningen gebruiken officiële VESA-specificaties, inclusief de juiste coderingsoverhead en CVT-RBv2-blankingintervallen.

Hoe het werkt

De calculator volgt deze stappen:

  1. Beschikbare datasnelheid bepalen: Vermenigvuldig de bandbreedte per lane met het aantal lanes en pas vervolgens de coderingefficiëntiefactor toe (80% voor 8b/10b, ~96,7% voor 128b/132b)
  2. Bits per pixel berekenen: Vermenigvuldig de kleurdiepte (bits per component) met het aantal componenten voor het gekozen kleurformaat — 3 voor RGB en YCbCr 4:4:4, 2 voor YCbCr 4:2:2, 1,5 voor YCbCr 4:2:0
  3. Totaal aantal pixels per frame berekenen: Tel CVT-RBv2-blankingintervallen op (80 horizontaal, 58 verticaal) bij de actieve resolutie om het totale pixelaantal inclusief blanking te verkrijgen
  4. Maximale verversingssnelheid berekenen: Deel de beschikbare datasnelheid door de vereiste bits per frame (totaal pixels × bits per pixel)

$$\text{Max Hz} = \frac{\text{Lanes} \times \text{Snelheid per lane} \times \text{Coderingsefficiëntie}}{(\text{Breedte} + 80) \times (\text{Hoogte} + 58) \times \text{BPC} \times \text{Componenten}}$$

Uitleg van de opties

  • DisplayPort-versie — Bepaalt welke link rate-modi beschikbaar zijn. DP 1.0–1.1a ondersteunt tot HBR, DP 1.2 voegt HBR2 toe, DP 1.3–1.4a voegt HBR3 toe, en DP 2.0–2.1a voegt UHBR 10/13,5/20 toe
  • Link rate — De verzendsnelheid per lane. Varieert van RBR (1,62 Gbit/s) tot UHBR 20 (20 Gbit/s). Hogere link rates ondersteunen hogere resoluties en verversingssnelheden
  • Lanes — Aantal datakanalen (1, 2 of 4). Standaard DisplayPort gebruikt 4 lanes. Sommige configuraties zoals één of twee lanes worden gebruikt in embedded of Thunderbolt-setups
  • Resolutie — Kies uit veelgebruikte voorinstellingen (720p tot en met 8K, inclusief ultrawide) of voer een aangepaste resolutie in
  • Kleurformaat — RGB en YCbCr 4:4:4 gebruiken volledige bandbreedte; YCbCr 4:2:2 gebruikt ~33% minder; YCbCr 4:2:0 gebruikt ~50% minder
  • Kleurdiepte — Bits per kleurcomponent, van 6 bpc (basis) tot 16 bpc (deep color). Een hogere diepte betekent meer bandbreedte per pixel
Link Rate Per Lane Codering DP-versie Datasnelheid met 4 lanes
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

Voorbeelden

4K 144 Hz met 10-bit HDR (RGB):

  • DisplayPort 1.4 met HBR3 (4 lanes) biedt 25,92 Gbit/s aan datasnelheid
  • 4K op 144 Hz met 10 bpc RGB vereist ~29,01 Gbit/s — dit overschrijdt de HBR3-capaciteit
  • Oplossing: Gebruik DP 2.0 met UHBR 10, of schakel over naar YCbCr 4:2:2 om de bandbreedte met 33% te verminderen

1440p 240 Hz gaming:

  • Bij 8 bpc RGB vereist dit ~17,76 Gbit/s
  • HBR2 (17,28 Gbit/s) komt net tekort — HBR3 of hoger is vereist

Functies

  • Dekt alle DisplayPort-versies van 1.0 tot en met 2.1a met nauwkeurige link rate-beschikbaarheid per versie
  • Berekent de haalbaarheid voor zes veelgebruikte verversingssnelheden (60, 120, 144, 165, 240, 360 Hz) met percentages voor bandbreedtegebruik
  • Ondersteunt aangepaste resoluties en 10 ingebouwde voorinstellingen, inclusief ultrawide-formaten
  • Houdt rekening met CVT-RBv2-blankingoverhead in alle berekeningen
  • Gebruikt officiële VESA-coderingsefficiënties: 80% voor 8b/10b en ~96,7% voor 128b/132b

Toepassingen

  • Monitor kopen: Controleer of een specifieke DisplayPort-versie op uw GPU een monitor met hoge verversingssnelheid of hoge resolutie kan aansturen voordat u tot aankoop overgaat
  • Kabelcontrole: Bepaal of uw bestaande DisplayPort-kabel en port-versie de gewenste combinatie van resolutie en verversingssnelheid ondersteunen
  • Planning voor kleurnauwkeurigheid: Begrijp de bandbreedteafwegingen bij het kiezen tussen 8-bit en 10-bit kleurdiepte voor het maken van HDR-content