DisplayPort

DisplayPort — стандарт сигнального интерфейса для цифровых мониторов. Принят VESA (Video Electronics Standard Association) в мае 2006 года; новейшая версия 2.1a представлена 8 января 2024 года^[1].

DisplayPort
Кабель DisplayPort
Тип	Цифровой аудио/видео разъём
История
Разработчик	VESA
Разработано	Май 2006
Вытеснил	DVI, VGA, SCART, Компонентное видео, HDMI
Вытеснено	нет
Спецификации
Горячая замена	да
Внешнее	да
Аудиосигнал	Опционально; 1—8 каналов, 16- или 24-битная линейная ИКМ; частота дискретизации 32—192 кГц; максимальный битрейт 4608 Кбит/с
Видеосигнал	Цифровой до 16K
Кабель	до 15 м
Соединитель	DP-20
Электрические параметры
Напряжение	3,3 В
Заземление	да
Макс. напряжение	16 В
Макс. ток	0,5 А
Параметры данных
Пропускная способность	77,37 Гбит/с (версия 2.0—2.1a)
Макс. устройств	4
Протокол	Микропакет
Распиновка
Разъём DisplayPort
№ контакта Маркировка Описание 1 ML_Lane 0 (p) Линия 0 (+) 2 GND Земля 3 ML_Lane 0 (n) Линия 0 (−) 4 ML_Lane 1 (p) Линия 1 (+) 5 GND Земля 6 ML_Lane 1 (n) Линия 1 (−) 7 ML_Lane 2 (p) Линия 2 (+) 8 GND Земля 9 ML_Lane 2 (n) Линия 2 (−) 10 ML_Lane 3 (p) Линия 3 (+) 11 GND Земля 12 ML_Lane 3 (n) Линия 3 (−) 13 CONFIG1 К земле 14 CONFIG2 К земле 15 AUX CH (p) Дополнительный канал (+) 16 GND Земля 17 AUX CH (n) Дополнительный канал (−) 18 Hot plug Детектор горячего подключения 19 Return Детектор отключения 20 DP_PWR Питание для разъёма
Медиафайлы на Викискладе

DisplayPort предполагается к использованию в качестве наиболее современного интерфейса соединения аудио- и видеоаппаратуры, в первую очередь для соединения компьютера с дисплеем или компьютера и систем домашнего кинотеатра. Имеет свой логотип и торговую марку.

Технические характеристики

DisplayPort имеет пропускную способность вдвое большую, чем Dual-Link DVI, низкое напряжение питания (3,3 В, вместо 5 В, используемых в DVI и HDMI) и низкие посторонние наводки^{[уточнить]}. Технология, реализованная в DisplayPort, позволяет передавать одновременно как графические, так и аудиосигналы, максимальная длина кабеля DisplayPort составляет 15 метров^[2]. Основное отличие от HDMI — чуть более широкий канал для передачи данных (10,8 Гбит/с вместо 10,2 Гбит/с).

DisplayPort 1.2 имеет максимальную скорость передачи данных 21,6 Гбит/с на расстоянии до 3 метров, что больше, чем HDMI Type B (2x10,2 Гбит/c). Также поддерживает несколько независимых потоков, пропускная способность вспомогательного канала в стандарте увеличена с 1 до 720 Мбит/с. Таким образом, через интерфейс DisplayPort 1.2 можно подключить до двух мониторов, воспроизводящих картинку размером 2560х1600 точек с частотой 60 Гц, либо до четырёх мониторов с разрешением 1920х1200 точек. При использовании одиночного монитора поддерживаемое разрешение возрастает до 3840х2400 точек с частотой 60 Гц, монитор с поддержкой частоты обновления 120—165 Гц поддерживается при разрешениях до 2560х1600 точек. Это позволяет стандарту DisplayPort 1.2 работать с технологиями построения стереоскопического изображения^[3].

Поддерживает HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection — «защита широкополосного цифрового содержимого») версии 1.3. Помимо HDCP, реализована технология DPCP (англ. DisplayPort Content Protection — «защита содержимого DisplayPort»), технология защиты медиаконтента, разработанная компанией AMD, основанная на 128-битном AES-шифровании, предназначенная для предотвращения незаконного копирования видеосигнала, передаваемого через интерфейс DisplayPort. Является аналогом HDCP, но предназначена исключительно для DisplayPort. Данная технология присутствует во всех версиях DisplayPort.

Ограничения по частоте и разрешению для DisplayPort

Формат видео				Версия DisplayPort / Максимальная пропускная способность
Сокращенно	Разрешение	Частота обновления (Гц)	Требуемая пропускная способность	1.0—1.1a	1.2—1.2a	1.3	1.4	2.0—2.1a
				8,64 Гбит/с[lower-alpha 1]	17,28 Гбит/с[lower-alpha 1]	25,92 Гбит/с[lower-alpha 1]	25,92 Гбит/с[lower-alpha 1]	77,37 Гбит/с
1080p	1920 × 1080	30	1,58 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		60	3,20 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		120	6,59 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		144	8,00 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		240	14,00 Гбит/с	Нет	Да	Да	Да	Да
1440p	2560 × 1440	30	2,78 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		60	5,63 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		75	7,09 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		120	11,59 Гбит/с	Нет	Да	Да	Да	Да
		144	14,08 Гбит/с	Нет	Да	Да	Да	Да
		165	16,30 Гбит/с	Нет	Да	Да	Да	Да
		240	24,62 Гбит/с	Нет	Нет	Да	Да	Да
4K	3840 × 2160	30	6,18 Гбит/с	Да	Да	Да	Да	Да
		60	12,54 Гбит/с	Нет	Да	Да	Да	Да
		75	15,79 Гбит/с	Нет	Да	Да	Да	Да
		120	25,82 Гбит/с	Нет	Нет	Да	Да	Да
		144	31,35 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Со сжатием[lower-alpha 2]	Да
		240	54,84 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Со сжатием[lower-alpha 2]	Да
5K	5120 × 2880	30	10,94 Гбит/с	Нет	Да	Да	Да	Да
		60	22,18 Гбит/с	Нет	Нет	Да	Да	Да
		120	45,66 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Со сжатием[lower-alpha 2]	Да
8K	7680 × 4320	30	24,48 Гбит/с	Нет	Нет	Да	Да	Да
		60	49,65 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Со сжатием[lower-alpha 2]	Да
10K	10 240 × 5760	30	32,64 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Со сжатием[lower-alpha 2]	Да
		60	65,28 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Нет	Да
16K	15 360 × 8640	30	47,94 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Со сжатием[lower-alpha 2]	Да
		60	95,88 Гбит/с	Нет	Нет	Нет	Нет	Со сжатием[lower-alpha 2]
				1.0—1.1a	1.2—1.2a	1.3	1.4	2.0—2.1a
				Версия DisplayPort

1. С использованием кодирования 8b/10b, пропускная способность в 10,8, 21,6, 32,4 Гбит/с позволяет передавать данные со скоростью 8,64, 17,28, и 25,92 Гбит/с соответственно
2. Требует использования технологии «Display Stream Compression» (DSC)

Производство

Первые компьютеры и мониторы с поддержкой DisplayPort поступили в продажу в 2008 году.

До лета 2011 года DisplayPort (с уменьшенными в размере разъёмами Mini DisplayPort) был стандартом для новых продуктов семейства Apple Macintosh. Мониторы Apple LED Cinema Display поддерживали исключительно вход DisplayPort. Компьютеры MacBook, MacBook Pro, MacBook Air имели выход DisplayPort, к которому через специальный адаптер может также подключаться монитор DVI или VGA. Компьютеры Mac mini имели выходы DisplayPort и DVI. Модели, начиная с 2010 года, имели выходы HDMI и Mini DisplayPort. К настоящему времени Mini DisplayPort заменён на аналогичный по внешнему виду разъём Thunderbolt, который является обратно совместимым с ним, однако предлагает гораздо большие возможности для использования.

DisplayPort поддерживают такие известные производители, как Acer, AMD, Asus, Apple, Analogix, ASRock, BenQ, Dell, Fujitsu, Genesis Microchip, Gigabyte, Hewlett-Packard, Hosiden Corporation, Intel, Integrated Device Technology, Lenovo, LG Display, Luxtera, Molex, NEC, Nvidia, NXP Semiconductors, Palit, Panasonic, Parade Technologies, Philips, Quantum Data, Samsung, Texas Instruments, Tyco Electronics.

Различия между DisplayPort и HDMI

• DisplayPort имеет механизм надёжной фиксации штекера в гнезде (благодаря механической кнопке-защёлке на штекере). Такое конструктивное решение даёт ощутимые преимущества при эксплуатации порта при гравитационных и вибрационных нагрузках.
• Ранее DisplayPort не предполагал каких-либо выплат^[4], но с 5 марта 2015 года выплаты составляют 20 центов за каждое устройство^[5]. Производители устройств с HDMI выплачивают ежегодно 10 000 долларов, плюс минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах)^[6].
• DisplayPort не требует наличия DRM, а в HDMI его наличие обязательно.
• Новая версия стандарта DisplayPort 2.0 (2.1) имеет более высокую пропускную способность (77,37 Гбит/с), что позволяет передавать сигнал с частотой 60 Гц при разрешении 15 360 x 8640 пикселей (в разрешении 16K), позволяя достигать более высоких частот обновления экрана при более низких разрешениях и даже выходить за рамки HDMI 2.1, у которого скорость передачи ограничена 48 Гбит/с^[7].

DisplayPort Dual-Mode (DP++)

Порт двойного назначения, имеющий возможность параллельного вывода сигнала HDMI/DVI. Для подключения источника DisplayPort к устройству HDMI требуется пассивный адаптер (переходник). Режим Dual-Mode является дополнительной функцией, поэтому не все источники DisplayPort обязательно поддерживают пассивные адаптеры DVI/HDMI, хотя на практике это делают почти все устройства.

Хотя цифровой сигнал, передаваемый портом DP в режиме Dual-Mode, полностью имитирует сигнал TMDS, электрически сигнал передаётся при собственном напряжении DisplayPort (3,3 В) вместо 5 В, используемых в DVI и HDMI. В результате даже пассивные переходники и кабели для режима DP++ должны содержать повышающий преобразователь напряжения, что поднимает вопрос о том, можно ли их называть пассивными. Кроме того, наличие преобразователя напряжения увеличивает стоимость кабелей и переходников и уменьшает их надёжность из-за сложной внутренней схемы разводки и большего количества точек пайки. Особенно низкая надёжность наблюдается у кабелей DP-HDMI и DP-DVI, в которых компактный преобразователь встроен прямо в штекер.

Кроме того, от качества и скорости работы преобразователя напряжения зависит пропускная способность кабеля, а значит и максимальное разрешение картинки и частота её обновления.^[8]

Стоит понимать, что в обратном случае, если источник изображения (видеокарта) имеет разъём HDMI, а приёмник (монитор) — разъём DisplayPort, одного преобразователя напряжения не хватит для вывода картинки. Для таких ситуаций в адаптер должен быть также встроен конвертер видеосигнала из HDMI в DisplayPort.

DisplayPort Alternate Mode

DisplayPort Alternate Mode (Alt Mode) позволяет с помощью обычного разъёма USB Type-C передавать аудио-/видеоданные на скоростях, характерных для интерфейса DisplayPort, а также обеспечивать поддержку подключения мониторов с разрешением 4K и выше, передачу сигналов USB 3.1 и до 100 Вт мощности по одному кабелю.^[9] Данный режим вывода активно применяется в смартфонах, планшетах и ноутбуках, в которых габариты не позволяют уместить достаточное количество полноценных USB-A, DisplayPort, HDMI и т. д.

Примеры устройств: MacBook, Chromebook Pixel, Surface book 2, Samsung Galaxy Tab S4 и новее, Samsung Galaxy S8 и новее, iPad Pro (3-го поколения), HTC 10/U Ultra/U11/U12+, Huawei Mate 10/20/30, LG V20/V30/V40/V50, OnePlus 7 и новее, ROG Phone, Sony Xperia 1/5 и др.

Multi-Stream Transport (MST)

Multi-Stream Transport позволяет одному порту управлять несколькими независимыми мониторами одновременно. Мониторы могут быть подключены через хаб или по цепочке.

См. также

• USB
• HDMI
• Thunderbolt

Примечания

1. Bill Lempesis; David Moreno. VESA Announces DisplayPort Updates and Extensions for Gaming and Automotive Market at CES (амер. англ.). VESA — Interface Standards for The Display Industry (8 января 2024). Дата обращения: 2 марта 2024.
2. FAQ по DisplayPort (англ.). displayport.org. Дата обращения: 31 января 2012. Архивировано 24 ноября 2020 года.
3. Сычёв А. VESA одобряет стандарт DisplayPort 1.2  (рус.). Overclockers.ru (11 января 2010). Дата обращения: 11 января 2010. Архивировано 14 января 2010 года.
4. DisplayPort Technical Overview (англ.). displayport.org (май 2010). Архивировано 26 июля 2011 года.
5. MPEG LA Introduces License for DisplayPort (англ.). Business Wire (5 марта 2015). Дата обращения: 3 апреля 2015. Архивировано 2 апреля 2015 года.
6. "Соглашение об использовании HDMI". HDMI.org. Архивировано 18 декабря 2008. Дата обращения: 7 февраля 2010.
7. HDMI 2.1 против DisplayPort 2.0, техническое сравнение на ПК (рус.). ITIGIC.com (28 сентября 2021). Дата обращения: 4 января 2023. Архивировано 5 января 2023 года.
8. VESA Introduces Updated Dual-Mode Standard for Higher Resolution Interoperability with HDMI Displays  (неопр.). VESA (10 мая 2018). Дата обращения: 11 марта 2023. Архивировано 10 мая 2018 года.
9. VESA анонсировала DisplayPort over USB Type-C  (рус.). 3DNews (23 сентября 2014). Дата обращения: 9 января 2015. Архивировано 10 января 2015 года.

Ссылки

• Официальный сайт www.displayport.org (англ.)
• DisplayPort вместо HDMI Архивная копия от 28 февраля 2014 на Wayback Machine, 3dnews, 2006
• VESA выпустила новые рекомендации по совместимости DisplayPort
• Техническое описание DisplayPort