這次我們來(lái)分享一些顯示器數據接口的起源分類(lèi)、制定標準、傳輸原理、信道帶寬、版本代次等相關(guān)信息。

 

數據接口類(lèi)型原理解析

 

一直以來(lái)，液晶廠(chǎng)商在做產(chǎn)品研發(fā)時(shí)就根據產(chǎn)品的應用方向和市場(chǎng)定位對接口類(lèi)型進(jìn)行了嚴格的等級劃分，甚至在附帶的傳輸線(xiàn)材上也有著(zhù)明顯的差異。這是廠(chǎng)商人為劃分產(chǎn)品等級時(shí)常用的市場(chǎng)策略，以往全高清分辨率統治主流市場(chǎng)的時(shí)候，談?wù)擄@示接口這一點(diǎn)的意義不大，因為那時(shí)無(wú)論是模擬接口還是數字接口，都能夠輕松應對全高清帶來(lái)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下

 

然而隨著(zhù)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下，有很多顯示接口在應對高分辨率帶來(lái)的巨大數據傳輸壓力時(shí)顯得捉襟見(jiàn)肘。更令人尷尬的是，有些液晶廠(chǎng)商為了使產(chǎn)品等級定位更加分明，在一些液晶新品中加入了很多雞肋的接口類(lèi)型，降低了消費者在后續使用中的觀(guān)感體驗。所以非常有必要對數據接口有一個(gè)清晰的認識了解。

 

接下來(lái)我們就直奔主題，按照一定的邏輯順序將每一個(gè)類(lèi)型的顯示數據接口的起源分類(lèi)、制定標準、傳輸原理、信道帶寬、版本代次、甚至進(jìn)一步細分作全面系統的深入介紹。即便是有眾多用戶(hù)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中對接口要求更加明確且有的放矢。

 

紛繁多樣的顯示接口類(lèi)型

 

首先是歷史極為悠久，在CRT陰極射線(xiàn)管時(shí)代就已紅透半邊天，占據主流市場(chǎng)的VGA（也稱(chēng)D-Sub），VGA全稱(chēng)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)使用模擬信號的行業(yè)顯示標準。這是一種色差模擬數據傳輸接口，傳輸紅、綠、藍模擬信號以及同步信號（水平和垂直信號），內藏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僅有一種接口標準，沒(méi)有作進(jìn)一步細分。

 

呈三列D型布置的VGA各個(gè)針腳傳輸的特定信號

 

VGA接口歷史悠久，在各種顯示設備上都被列為標配存在，具有廣大的市場(chǎng)受眾基礎。但缺陷也是非常明顯的，VGA理論上可以支持2048*1536@60HZ的數據傳輸壓力，但致命的是VGA作為傳輸模擬信號的數據接口，在CRT時(shí)代可以說(shuō)是量身定做級別的適應性，但在進(jìn)入LCD時(shí)代后，模擬信號在顯卡端和顯示器端不可避免要經(jīng)過(guò)兩次DAC信號轉換，同時(shí)在傳輸線(xiàn)材上信號也會(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標準是由1998年9月的Intel開(kāi)發(fā)者論壇大會(huì )上成立的數字顯示工作小組（Digital Display Working Group簡(jiǎn)稱(chēng)DDWG）制定的。1999年IBM、HP、NEC、Fujitsu、SiliconImage、Intel、Compaq等公司正式推出DVI數據傳輸接口標準。

 

DVI-D和DVI-I有單通道和雙通道之分

 

DVI接口是數字信號接口，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(xiāo)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(shuō)是伴隨著(zhù)液晶顯示器成長(cháng)完善的一代主流接口，由于DVI傳輸的是數字信號，在顯卡端與顯示器端無(wú)需進(jìn)行信號類(lèi)型的轉換，在保證信號不衰減的前提下，進(jìn)一步提升了屏幕的響應時(shí)間，有效減輕了屏幕拖影等現象的出現。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組織制定的全新數字視頻/音頻傳輸標準。初始版本為HDMI 1.0，06年底繼而頒布1.3標準，HDMI在針腳上與DVI兼容，只是封裝規格不同，但HDMI相較于DVI大幅增加了信道帶寬，輕松應對目前高端市場(chǎng)高分辨率高刷新率帶來(lái)的數據傳輸壓力。

 

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(méi)有占據主流市場(chǎng)，原因在于HDMI并不是一個(gè)開(kāi)放的標準。任何使用到HDMI的制造商必須向HDMI標準制定協(xié)會(huì )支付版稅從而換取一個(gè)生產(chǎn)許可證。這個(gè)版稅為年費形式，每年要交納15000美元的許可費，更無(wú)節操的是每生產(chǎn)一個(gè)HDMI接口廠(chǎng)商就要支付0.15美元的許可費。這也從側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(guò)協(xié)會(huì )成員斂錢(qián)的真正目的達到了，也算是雙贏(yíng)局面。

 

HDCP工作原理示意圖

 

HDMI帶有另一個(gè)雞肋的功能HDCP內容保護機制，如果廠(chǎng)商是HDCP內容保護協(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。但是如果制造商在其產(chǎn)品中使用HDCP高清數字內容保護機制，那就必須交納15000美元的年費，外加每個(gè)產(chǎn)品較少的密鑰費用?？偠灾?，對于廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)看起來(lái)便宜用起來(lái)貴的接口標準。成本壓力下，廠(chǎng)商在主打性?xún)r(jià)比市場(chǎng)的新品研發(fā)中就自動(dòng)過(guò)濾掉了對HDMI的選用。

 

最后的主流接口是號稱(chēng)目前業(yè)內最頂級的DP（DisplayPort）接口，現在常見(jiàn)的是DisplayPort和蘋(píng)果開(kāi)發(fā)的miniDP。DP接口起始標準發(fā)軔于2006年，由視頻電子標準協(xié)會(huì )（VESA）全權制定。DisplayPort擁有全面超越HDMI的整體素質(zhì)，重點(diǎn)在于它是開(kāi)放免費使用的，一時(shí)間贏(yíng)得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、三星等業(yè)界巨頭的支持。

 

常見(jiàn)的接口類(lèi)型是DisplayPort和蘋(píng)果開(kāi)發(fā)的miniDP

 

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

 

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(wú)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的標準制定的，HDMI可以看作是DVI的強化與延伸，兩者在理論和實(shí)際中都可以相互兼容，但DP作為全新的數據傳輸標準，僅支持DP單向傳輸至HDMI，不存在HDMI轉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接口的使用規模較小，基本局限于高端市場(chǎng)，發(fā)展前景受限。

 

最終來(lái)到蘋(píng)果的雷電接口，雖然蘋(píng)果的產(chǎn)品基本都得到消費者的一眾好評（不包括續航時(shí)間長(cháng)達18小時(shí)的蘋(píng)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，當然也不全是蘋(píng)果的責任，因為最初的雷電接口理念是由英特爾提出的，代號Light Peak，后改名為T(mén)hunderbolt，在2012年2月以前屬于蘋(píng)果的專(zhuān)用技術(shù)，后期不斷有廠(chǎng)商加入，但限于高昂的專(zhuān)利使用費，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)接口統一絕大多數外接設備的理念也十分美好，同時(shí)紙面數據也非常優(yōu)異，但卻一直處于不溫不火的尷尬境地，這與英特爾與蘋(píng)果的封閉策略是有直接關(guān)系的?；蛟S換個(gè)顏色小幅升級就能圈錢(qián)的蘋(píng)果就根本沒(méi)打算把雷電接口推向主流市場(chǎng)，但在后續推廣中遇到的阻力之大令用戶(hù)使用感到十分的不便。

 

USB開(kāi)發(fā)者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規范

 

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標準化組織USB開(kāi)發(fā)者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規范，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(lái)的行業(yè)傳輸標準，VESA也宣布DP接口支持備用模式，直白說(shuō)就是USB type-c可以傳輸DP視頻信號。蘋(píng)果和英特爾在看到這種形勢之后，考慮將USB type-c的技術(shù)特征融入到新版本的雷電接口當中?！?/div>