DisplayPort bant genişliği nasıl çalışır?

DisplayPort, video verilerini lane adı verilen yüksek hızlı seri veri kanalları üzerinden ileten dijital bir ekran arabirimidir. Standart bir DisplayPort bağlantısı 4 adede kadar lane kullanır ve her lane, DisplayPort sürümüne ve link rate moduna bağlı olarak belirli bir bit hızında çalışır. Toplam kullanılabilir bant genişliği, tüm lane'lerin birleşik toplamıdır.

İletilen bitlerin tamamı piksel verisi taşımaz. DisplayPort 1.0–1.4a, her 10 iletilen bitin yalnızca 8 bit gerçek veriyi temsil ettiği 8b/10b kodlamasını kullanır; bu da %80 verimlilik anlamına gelir. DisplayPort 2.0 ve sonraki sürümler, yaklaşık %96,7 ile çok daha verimli olan 128b/132b kodlamasını kullanır. Kodlama yükü hesaba katıldıktan sonra kalan veri hızı, bağlantı üzerinden saniyede kaç piksel aktarılabileceğini belirler.

Belirli bir ekran kurulumu için gereken bant genişliği; çözünürlüğe, yenileme hızına, renk formatına ve renk derinliğine bağlıdır. Örneğin, 8 bit RGB renk ile 60 Hz'de çalışan 4K bir ekran, 10 bit HDR renk ile 144 Hz'de çalışan aynı çözünürlüklü ekrana kıyasla çok daha az bant genişliği gerektirir. Bu ilişkileri anlamak, belirli bir DisplayPort sürümü ve kablosunun istenen monitör yapılandırmasını destekleyip destekleyemeyeceğini belirlemeye yardımcı olur.

Araç açıklaması

Bu hesap makinesi, DisplayPort sürümü, link rate, lane sayısı, çözünürlük, renk formatı ve renk derinliğinin herhangi bir kombinasyonu için ulaşılabilecek maksimum yenileme hızını hesaplar. Ayrıca yaygın yenileme hızları (60, 120, 144, 165, 240 ve 360 Hz) için her hızın desteklenip desteklenmediğini ve kullanılabilir bant genişliğinin ne kadarını tüketeceğini gösteren bir uygulanabilirlik tablosu sunar. Tüm hesaplamalar, uygun kodlama yükü ve CVT-RBv2 boşluk aralıkları dahil olmak üzere resmi VESA spesifikasyonlarını kullanır.

Nasıl çalışır

Hesap makinesi şu adımları izler:

  1. Kullanılabilir veri hızını belirleme: Lane başına bant genişliğini lane sayısıyla çarpın, ardından kodlama verimlilik faktörünü uygulayın (8b/10b için %80, 128b/132b için ~%96,7)
  2. Piksel başına bit hesaplama: Seçilen renk formatı için renk derinliğini (bileşen başına bit) bileşen sayısıyla çarpın — RGB ve YCbCr 4:4:4 için 3, YCbCr 4:2:2 için 2, YCbCr 4:2:0 için 1,5
  3. Kare başına toplam piksel hesaplama: Boşluk aralıkları dahil toplam piksel sayısını elde etmek için aktif çözünürlüğe CVT-RBv2 boşluk aralıklarını ekleyin (yatay 80, dikey 58)
  4. Maksimum yenileme hızını hesaplama: Kullanılabilir veri hızını kare başına gereken bit sayısına (toplam piksel × piksel başına bit) bölün

$$\text{Maks Hz} = \frac{\text{Lane sayısı} \times \text{Lane başına hız} \times \text{Kodlama verimliliği}}{(\text{Genişlik} + 80) \times (\text{Yükseklik} + 58) \times \text{BPC} \times \text{Bileşenler}}$$

Seçeneklerin açıklaması

  • DisplayPort sürümü — Hangi link rate modlarının kullanılabilir olduğunu seçer. DP 1.0–1.1a en fazla HBR'yi destekler, DP 1.2 HBR2 ekler, DP 1.3–1.4a HBR3 ekler, DP 2.0–2.1a ise UHBR 10/13,5/20 ekler
  • Link rate — Lane başına iletim hızı. RBR (1,62 Gbit/s) ile UHBR 20 (20 Gbit/s) arasında değişir. Daha yüksek link rate'ler, daha yüksek çözünürlük ve yenileme hızlarını destekler
  • Lane sayısı — Veri lane'lerinin sayısı (1, 2 veya 4). Standart DisplayPort 4 lane kullanır. Tek lane veya çift lane gibi bazı yapılandırmalar gömülü sistemlerde veya Thunderbolt kurulumlarında kullanılır
  • Çözünürlük — Yaygın ön ayarlar arasından seçim yapın (720p'den 8K'ya kadar, ultrawide dahil) veya özel bir çözünürlük girin
  • Renk formatı — RGB ve YCbCr 4:4:4 tam bant genişliği kullanır; YCbCr 4:2:2 yaklaşık %33 daha az kullanır; YCbCr 4:2:0 yaklaşık %50 daha az kullanır
  • Renk derinliği — Renk bileşeni başına bit sayısı, 6 bpc (temel) ile 16 bpc (derin renk) arasında değişir. Daha yüksek derinlik, piksel başına daha fazla bant genişliği anlamına gelir
Link Rate Lane Başına Kodlama DP Sürümü 4 Lane Veri Hızı
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

Örnekler

10 bit HDR ile 4K 144 Hz (RGB):

  • HBR3 (4 lane) ile DisplayPort 1.4, 25,92 Gbit/s veri hızı sağlar
  • 10 bpc RGB ile 144 Hz'de 4K, yaklaşık 29,01 Gbit/s gerektirir — HBR3 kapasitesini aşar
  • Çözüm: UHBR 10 ile DP 2.0 kullanın veya bant genişliğini %33 azaltmak için YCbCr 4:2:2'ye geçin

1440p 240 Hz oyun:

  • 8 bpc RGB ile bu yaklaşık 17,76 Gbit/s gerektirir
  • HBR2 (17,28 Gbit/s) biraz yetersiz kalır — HBR3 veya daha yüksek bir link rate gereklidir

Özellikler

  • Sürüm başına doğru link rate kullanılabilirliğiyle DisplayPort 1.0'dan 2.1a'ya kadar tüm sürümleri kapsar
  • Bant genişliği kullanım yüzdeleriyle birlikte altı yaygın yenileme hızı (60, 120, 144, 165, 240, 360 Hz) için uygulanabilirlik hesaplar
  • Özel çözünürlükleri ve ultrawide formatlar dahil 10 yerleşik ön ayarı destekler
  • Tüm hesaplamalarda CVT-RBv2 boşluk yükünü hesaba katar
  • Resmi VESA kodlama verimliliklerini kullanır: 8b/10b için %80 ve 128b/132b için ~%96,7

Kullanım senaryoları

  • Monitör alışverişi: Satın almadan önce GPU'nuzun belirli bir DisplayPort sürümünün yüksek yenileme hızlı veya yüksek çözünürlüklü bir monitörü destekleyip destekleyemeyeceğini kontrol edin
  • Kablo doğrulama: Mevcut DisplayPort kablonuzun ve port sürümünüzün istediğiniz çözünürlük ve yenileme hızı kombinasyonunu destekleyip desteklemediğini belirleyin
  • Renk doğruluğu planlaması: HDR içerik üretimi için 8 bit ve 10 bit renk derinliği arasında seçim yaparken bant genişliği dengelerini anlayın