這次我們來分享一些顯示器數(shù)據(jù)接口的起源分類、制定標(biāo)準(zhǔn)、傳輸原理、信道帶寬、版本代次等相關(guān)信息。

 

數(shù)據(jù)接口類型原理解析

 

一直以來，液晶廠商在做產(chǎn)品研發(fā)時(shí)就根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用方向和市場(chǎng)定位對(duì)接口類型進(jìn)行了嚴(yán)格的等級(jí)劃分，甚至在附帶的傳輸線材上也有著明顯的差異。這是廠商人為劃分產(chǎn)品等級(jí)時(shí)常用的市場(chǎng)策略，以往全高清分辨率統(tǒng)治主流市場(chǎng)的時(shí)候，談?wù)擄@示接口這一點(diǎn)的意義不大，因?yàn)槟菚r(shí)無論是模擬接口還是數(shù)字接口，都能夠輕松應(yīng)對(duì)全高清帶來的信道帶寬傳輸壓力。

 

高刷新率高分辨率顯示器大行其道的當(dāng)下

 

然而隨著時(shí)間的推移和液晶行業(yè)的崛起發(fā)展，尤其是在高刷新率高分辨率顯示器大行其道的當(dāng)下，有很多顯示接口在應(yīng)對(duì)高分辨率帶來的巨大數(shù)據(jù)傳輸壓力時(shí)顯得捉襟見肘。更令人尷尬的是，有些液晶廠商為了使產(chǎn)品等級(jí)定位更加分明，在一些液晶新品中加入了很多雞肋的接口類型，降低了消費(fèi)者在后續(xù)使用中的觀感體驗(yàn)。所以非常有必要對(duì)數(shù)據(jù)接口有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)了解。

 

接下來我們就直奔主題，按照一定的邏輯順序?qū)⒚恳粋€(gè)類型的顯示數(shù)據(jù)接口的起源分類、制定標(biāo)準(zhǔn)、傳輸原理、信道帶寬、版本代次、甚至進(jìn)一步細(xì)分作全面系統(tǒng)的深入介紹。即便是有眾多用戶的批判吐槽，但主流接口的市場(chǎng)根基巨大，被淘汰的幾率小之又小，所以本文的一大目的就是方便大家在以后的顯示器選購(gòu)中對(duì)接口要求更加明確且有的放矢。

 

紛繁多樣的顯示接口類型

 

首先是歷史極為悠久，在CRT陰極射線管時(shí)代就已紅透半邊天，占據(jù)主流市場(chǎng)的VGA（也稱D-Sub），VGA全稱Video Graphics Array，意譯為視頻圖形陣列，是IBM在1987年帶頭制定的一個(gè)使用模擬信號(hào)的行業(yè)顯示標(biāo)準(zhǔn)。這是一種色差模擬數(shù)據(jù)傳輸接口，傳輸紅、綠、藍(lán)模擬信號(hào)以及同步信號(hào)（水平和垂直信號(hào)），內(nèi)藏15個(gè)針腳傳輸電極呈三列D型布置。VGA與其他接口還有一點(diǎn)不同的是VGA僅有一種接口標(biāo)準(zhǔn)，沒有作進(jìn)一步細(xì)分。

 

呈三列D型布置的VGA各個(gè)針腳傳輸?shù)奶囟ㄐ盘?hào)

 

VGA接口歷史悠久，在各種顯示設(shè)備上都被列為標(biāo)配存在，具有廣大的市場(chǎng)受眾基礎(chǔ)。但缺陷也是非常明顯的，VGA理論上可以支持2048*1536@60HZ的數(shù)據(jù)傳輸壓力，但致命的是VGA作為傳輸模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)接口，在CRT時(shí)代可以說是量身定做級(jí)別的適應(yīng)性，但在進(jìn)入LCD時(shí)代后，模擬信號(hào)在顯卡端和顯示器端不可避免要經(jīng)過兩次DAC信號(hào)轉(zhuǎn)換，同時(shí)在傳輸線材上信號(hào)也會(huì)有不可避免的損失。

 

作為平價(jià)液晶市場(chǎng)最受歡迎的數(shù)字接口DVI（Digital Visual Interface），幾乎在高中低檔各價(jià)位顯示器上都有配備。DVI標(biāo)準(zhǔn)是由1998年9月的Intel開發(fā)者論壇大會(huì)上成立的數(shù)字顯示工作小組（Digital Display Working Group簡(jiǎn)稱DDWG）制定的。1999年IBM、HP、NEC、Fujitsu、SiliconImage、Intel、Compaq等公司正式推出DVI數(shù)據(jù)傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)。

 

DVI-D和DVI-I有單通道和雙通道之分

 

DVI接口是數(shù)字信號(hào)接口，信道帶寬和抗干擾能力比之VGA有明顯的提升，DVI接口可以進(jìn)一步分為三種，DVI-A、DVI-D、DVI-I。DVI-A可以理解為VGA換湯不換藥的變種，目前基本銷聲匿跡，而主流的DVI-D和DVI-I又有單通道和雙通道之分，信道帶寬兩倍差距。

 

雙通道版本的DVI-D和DVI-I

 

DVI可以說是伴隨著液晶顯示器成長(zhǎng)完善的一代主流接口，由于DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，在顯卡端與顯示器端無需進(jìn)行信號(hào)類型的轉(zhuǎn)換，在保證信號(hào)不衰減的前提下，進(jìn)一步提升了屏幕的響應(yīng)時(shí)間，有效減輕了屏幕拖影等現(xiàn)象的出現(xiàn)。但由于制定時(shí)間較早同時(shí)也已經(jīng)較為成熟，想要進(jìn)一步提升信道帶寬的可能性不大，即便是雙通道版本的DVI接口極限也止步于8bit面板2560*1440@60HZ而已。

 

HDMI（High DefiniTIon MulTImedia）是在2002年由日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立的HDMI組織制定的全新數(shù)字視頻/音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)。初始版本為HDMI 1.0，06年底繼而頒布1.3標(biāo)準(zhǔn)，HDMI在針腳上與DVI兼容，只是封裝規(guī)格不同，但HDMI相較于DVI大幅增加了信道帶寬，輕松應(yīng)對(duì)目前高端市場(chǎng)高分辨率高刷新率帶來的數(shù)據(jù)傳輸壓力。

 

HDMI有多種接口封裝形式

 

HDMI擁有全面壓制DVI的實(shí)力，但并沒有占據(jù)主流市場(chǎng)，原因在于HDMI并不是一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)。任何使用到HDMI的制造商必須向HDMI標(biāo)準(zhǔn)制定協(xié)會(huì)支付版稅從而換取一個(gè)生產(chǎn)許可證。這個(gè)版稅為年費(fèi)形式，每年要交納15000美元的許可費(fèi)，更無節(jié)操的是每生產(chǎn)一個(gè)HDMI接口廠商就要支付0.15美元的許可費(fèi)。這也從側(cè)面證明了任何封閉的事物都不會(huì)有大的發(fā)展前景，不過協(xié)會(huì)成員斂錢的真正目的達(dá)到了，也算是雙贏局面。

 

HDCP工作原理示意圖

 

HDMI帶有另一個(gè)雞肋的功能HDCP內(nèi)容保護(hù)機(jī)制，如果廠商是HDCP內(nèi)容保護(hù)協(xié)議的會(huì)員，那么每個(gè)帶有HDMI接口的產(chǎn)品只需交納0.04美元的許可費(fèi)。但是如果制造商在其產(chǎn)品中使用HDCP高清數(shù)字內(nèi)容保護(hù)機(jī)制，那就必須交納15000美元的年費(fèi)，外加每個(gè)產(chǎn)品較少的密鑰費(fèi)用?？偠灾?，對(duì)于廠商來說，這是一個(gè)看起來便宜用起來貴的接口標(biāo)準(zhǔn)。成本壓力下，廠商在主打性價(jià)比市場(chǎng)的新品研發(fā)中就自動(dòng)過濾掉了對(duì)HDMI的選用。

 

最后的主流接口是號(hào)稱目前業(yè)內(nèi)最頂級(jí)的DP（DisplayPort）接口，現(xiàn)在常見的是DisplayPort和蘋果開發(fā)的miniDP。DP接口起始標(biāo)準(zhǔn)發(fā)軔于2006年，由視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（VESA）全權(quán)制定。DisplayPort擁有全面超越HDMI的整體素質(zhì)，重點(diǎn)在于它是開放免費(fèi)使用的，一時(shí)間贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、三星等業(yè)界巨頭的支持。

 

常見的接口類型是DisplayPort和蘋果開發(fā)的miniDP

 

DP的發(fā)展高度非常超前，在2K畫面還未普及的當(dāng)前，VESA組織接連發(fā)布了1.2a、1.3、1.4a多種規(guī)格版本，信道帶寬最高支持畫面在8K@60HZ流暢運(yùn)行，10bit面板4K分辨率120HZ運(yùn)行毫無壓力。DP的前瞻性之強(qiáng)無愧于最強(qiáng)主流顯示接口之稱。

 

高端顯卡中必不可少的接口是DP

 

DP被巨頭青睞倚重，比如在單顯卡多屏輸出時(shí)，無論是N還是A都要求至少一個(gè)DP接口。但弊端也很明顯，眾所周知HDMI是基于DVI的標(biāo)準(zhǔn)制定的，HDMI可以看作是DVI的強(qiáng)化與延伸，兩者在理論和實(shí)際中都可以相互兼容，但DP作為全新的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，僅支持DP單向傳輸至HDMI，不存在HDMI轉(zhuǎn)DP的情況，使用受到限制。理論上支持熱插拔，但不建議那么做，同時(shí)DP接口的使用規(guī)模較小，基本局限于高端市場(chǎng)，發(fā)展前景受限。

 

最終來到蘋果的雷電接口，雖然蘋果的產(chǎn)品基本都得到消費(fèi)者的一眾好評(píng)（不包括續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)18小時(shí)的蘋果手表，哈哈哈），但封閉式的技術(shù)策略確實(shí)阻礙了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)然也不全是蘋果的責(zé)任，因?yàn)樽畛醯睦纂娊涌诶砟钍怯捎⑻貭柼岢龅?，代?hào)Light Peak，后改名為Thunderbolt，在2012年2月以前屬于蘋果的專用技術(shù)，后期不斷有廠商加入，但限于高昂的專利使用費(fèi)，實(shí)際效果微弱。

 

最初的雷電接口理念是由英特爾提出的

 

雷電接口早已面世多年，一個(gè)接口統(tǒng)一絕大多數(shù)外接設(shè)備的理念也十分美好，同時(shí)紙面數(shù)據(jù)也非常優(yōu)異，但卻一直處于不溫不火的尷尬境地，這與英特爾與蘋果的封閉策略是有直接關(guān)系的?；蛟S換個(gè)顏色小幅升級(jí)就能圈錢的蘋果就根本沒打算把雷電接口推向主流市場(chǎng)，但在后續(xù)推廣中遇到的阻力之大令用戶使用感到十分的不便。

 

USB開發(fā)者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規(guī)范

 

雷電在多年的發(fā)展中幾乎停滯不前，但不努力就總會(huì)被人超越，目前USB標(biāo)準(zhǔn)化組織USB開發(fā)者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規(guī)范，增添了一種名為USB type-c的新型連接頭，這一種新式的可正反插的接口，極有可能成為未來的行業(yè)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，VESA也宣布DP接口支持備用模式，直白說就是USB type-c可以傳輸DP視頻信號(hào)。蘋果和英特爾在看到這種形勢(shì)之后，考慮將USB type-c的技術(shù)特征融入到新版本的雷電接口當(dāng)中。　

 

目前的主流接口眾多，同時(shí)各個(gè)接口基本都有進(jìn)一步的細(xì)致劃分，有些不同接口類型的標(biāo)準(zhǔn)存在相同之處，筆者作為行業(yè)外的打雜人員自認(rèn)為有必要把這些事情清晰地梳理出來，使廣大消費(fèi)者在購(gòu)買過程中更有目的性。