DisplayPort 1.2, 1.4 und 2.1: Versionen und Kabel

DisplayPort-Versionen werden durch den VESA-Standard definiert, und die Versionsnummer gibt die Link-Rate an, nicht das, was ein Kabel leisten kann. DisplayPort 1.0 kam 2006 auf den Markt; DP 1.2 erhöhte die Link-Rate auf 21,6 Gbps (HBR2) und fügte MST-Daisy-Chaining hinzu; DP 1.4 erhöhte sie auf 32,4 Gbps (HBR3) und fügte DSC-Kompression hinzu, genug für 4K bei 120 Hz und 8K bei 60 Hz mit DSC; DP 2.0 und 2.1 definieren drei UHBR-Raten – UHBR10 mit 40 Gbps, UHBR13.5 mit 54 Gbps und UHBR20 mit 80 Gbps. Ein Kabel wird nach der Rate zertifiziert, die es durchleitet, nicht nach einer auf der Verpackung aufgedruckten Versionsnummer.

Was jede DisplayPort-Version überträgt

DP 1.4 ist die Version, die die meisten Desktops, Laptops und Monitore tatsächlich implementieren. Sie ist diejenige, nach der man suchen sollte, wenn ein Monitor 4K bei 120 Hz oder 8K bei 60 Hz benötigt, und das erreicht sie mit DSC, der Display Stream Compression von DisplayPort. DSC ist eine visuell verlustfreie Kompression, die auf die Verbindung angewendet wird, nicht auf die Datei; der Monitor dekomprimiert sie. Ohne DSC überträgt DP 1.4 weniger, als die beworbene Rate vermuten lässt, denn die rohe Pixelrate von hochauflösendem Video mit hoher Bildwiederholrate ist groß.

DP 2.0 und 2.1 sind dieselbe elektrische Spezifikation unter zwei Namen, wobei 2.1 Verwaltungs- und kabelbezogene Verfeinerungen hinzufügt. UHBR20 mit 80 Gbps ist die höchste Rate. Ein Monitor und ein Grafikausgang müssen beide die verwendete UHBR-Rate unterstützen; ein DP 2.1-Monitor an einem DP 1.4-Anschluss fällt auf HBR3 zurück.

DSC und MST

DSC, definiert im DisplayPort-Standard, komprimiert den Videostream, sodass eine gegebene Verbindung mehr Pixel übertragen kann. Es ist das, was 4K bei 120 Hz und 8K bei 60 Hz auf DP 1.4 möglich macht. Beide Enden müssen es unterstützen; wenn der Monitor es nicht tut, wechselt die Quelle in einen unkomprimierten Modus mit niedrigerer Auflösung oder Bildwiederholrate.

MST, Multi-Stream Transport, kam mit DP 1.2. Es ermöglicht einem DisplayPort-Ausgang, mehrere Monitore über eine einzige Verbindung anzusteuern, entweder über einen Hub oder durch Daisy-Chaining von Monitoren, die einen eigenen DisplayPort-Ausgang haben. Das gesamte Pixel-Budget wird geteilt, sodass zwei 4K-Displays mit hoher Bildwiederholrate das überschreiten können, was eine HBR3-Verbindung überträgt. MST-Hubs und Daisy-Chains hängen auch von der MST-Unterstützung des Monitors selbst ab; ein Monitor mit nur einem Eingang kann den Stream nicht weiterleiten.

Welches Kabel für welche Rate: DP8K, DP40, DP80, DP80LL

VESA zertifiziert DisplayPort-Kabel nach der Link-Rate, für die sie gebaut und getestet sind:

Ein DP8K-Kabel ist die richtige Wahl für einen DP 1.4-Monitor. Ein DP40- oder DP80-Kabel ist das, was ein DP 2.1-Monitor und eine Karte benötigen, um UHBR-Raten zu erreichen. Ein DP80-Kabel für eine DP 1.4-Verbindung zu kaufen, ist harmlos, aber unnötig; ein nicht zertifiziertes Kabel für eine 80-Gbps-Verbindung zu kaufen, ist die Ursache für intermittierendes Blanking und Link-Abbrüche. Passive DisplayPort-Kupferkabel verlieren an Reserve, wenn Länge und Rate steigen, daher ist eine lange Strecke bei UHBR20 schwieriger als dieselbe Länge bei HBR3. DP80LL existiert genau aus diesem Grund.

Wenn ein Monitor 4K bei 120 Hz benötigt, ist die Kette: eine Quelle, die HBR3 oder besser unterstützt, ein DP8K-Kabel (oder höher) und ein Monitor, der die Rate akzeptiert. Wenn irgendein Teil dieser Kette ein Kabel aus der DP 1.2-Ära ist, handelt die Verbindung herunter und die Bildwiederholrate sinkt mit.

Mini DisplayPort und die Steckerfamilie

Mini DisplayPort ist dasselbe Signal auf einem kleineren Stecker. Er erscheint an älteren Laptops, an einigen Small-Form-Factor-Maschinen und an Adaptern. Ein Mini DisplayPort-auf-DisplayPort-Kabel ist ein passives Kabel: Die Drähte laufen direkt durch, und kein Konverter-Chip ist beteiligt. Dasselbe gilt für Mini DisplayPort auf HDMI oder DVI nur, wenn der Quellanschluss DP++ unterstützt.

DP++-Anschlüsse (Dual-Mode) können HDMI oder DVI über einen passiven Adapter ansteuern, weil der Anschluss selbst die erforderliche Signalisierung ausgibt. Ein Anschluss ohne DP++ benötigt einen aktiven Adapter mit Konverter-Chip. Dies ist der häufigste Adapterfehler: Ein passiver HDMI-Adapter an einem Nicht-DP++-Anschluss liefert überhaupt kein Bild.

DisplayPort Alt Mode überträgt DisplayPort über USB-C. Das Videosignal läuft auf den Hochgeschwindigkeits-Lanes des USB-C-Kabels, daher muss das Kabel für die involvierte Datenrate ausgelegt sein. Hier beißt sich die Verwechslung von Stecker und Kabel: Siehe warum USB-C-Kabel nicht alle gleich sind, bevor Sie annehmen, dass jedes USB-C-Kabel ein hochratiges DisplayPort-Signal zu einem Monitor übertragen kann.

Auswahl zwischen DisplayPort-, HDMI- und USB-C-Ausgang

DisplayPort und HDMI überschneiden sich stark bei 4K, und die Wahl hängt normalerweise davon ab, welchen Anschluss der Monitor und der Computer beide haben und welche Funktionen benötigt werden. Der Vergleich von Raten, Audio-Rückkanal und Multi-Display-Verhalten wird in HDMI vs. DisplayPort: Was verwenden behandelt.

USB-C- und Thunderbolt-Ausgänge sind der andere Weg zu einem Monitor, und das Kabel ist genauso wichtig wie der Anschluss. Ein Thunderbolt 4- oder 5-Kabel funktioniert auch als USB-C-Kabel für Daten und Laden, und Thunderbolt 5 läuft mit 80 Gbps in beide Richtungen mit bis zu 120 Gbps in eine Richtung für Displays. Die Unterschiede zwischen den beiden Familien sind in Thunderbolt 3, 4 und 5 vs. USB4 dargelegt.

Was schiefgeht

• Eine Versionsnummer auf der Verpackung ist keine Rate. DisplayPort-Kabel werden nach Rate zertifiziert – DP8K, DP40, DP80, DP80LL – und ein Kabel, das nur als “DisplayPort 1.4” verkauft wird, wurde möglicherweise nicht für HBR3 getestet. Passen Sie die Zertifizierung an die Link-Rate an.
• Ein passiver HDMI- oder DVI-Adapter an einem Nicht-DP++-Anschluss. Kein Bild. Prüfen Sie, ob der Anschluss Dual-Mode ist, bevor Sie einen passiven Adapter kaufen; andernfalls verwenden Sie einen aktiven.
• MST-Budgets werden geteilt. Zwei hochauflösende Displays an einer Daisy-Chain können die Verbindung überschreiten, und die Quelle senkt die Bildwiederholrate oder verweigert das zweite Display. Addieren Sie die Pixelrate, bevor Sie annehmen, dass eine Kette funktioniert.
• DSC benötigt beide Enden. Ein Monitor ohne DSC kann den komprimierten Modus nicht nutzen, daher sind 4K bei 120 Hz oder 8K bei 60 Hz möglicherweise nicht verfügbar, obwohl Kabel und Karte es unterstützen.
• Lange passive Kabel bei hohen Raten. Bei UHBR20 ist die Kabellänge der limitierende Faktor. Ein kurzes zertifiziertes Kabel ist zuverlässiger als ein langes nicht zertifiziertes.
• USB-C-Kabel sind nicht austauschbar. Ein USB-C-Kabel kann ein USB 2.0-Kabel mit 480 Mbps sein oder 10, 20, 40 oder 80 Gbps übertragen. DisplayPort Alt Mode über ein Nur-Ladekabel wird keinen Monitor ansteuern.
• Adapter, die in die falsche Richtung konvertieren. DisplayPort auf VGA benötigt einen aktiven Konverter, weil VGA analog ist. DisplayPort auf DVI oder HDMI kann nur mit DP++ passiv sein.

Das Kabel an die Aufgabe anpassen

Für einen 4K-Monitor bei 60 Hz an einer Maschine der DP 1.2-Ära reicht normalerweise ein Standard-DisplayPort-Kabel. Für 4K bei 120 Hz oder 8K bei 60 Hz mit DSC verwenden Sie ein DP8K-Kabel und bestätigen Sie, dass der Monitor DSC unterstützt. Für eine DP 2.1-Karte und einen Monitor bei UHBR20 verwenden Sie ein DP80- oder DP80LL-Kabel und halten Sie die Strecke so kurz wie das Layout erlaubt. Für einen Laptop mit Mini DisplayPort ist ein passives Mini DisplayPort-auf-DisplayPort-Kabel die einfachste Antwort; für HDMI-Ausgabe von diesem Anschluss prüfen Sie zuerst DP++.

Beschriften Sie beide Enden jedes Kabels und halten Sie die Zertifizierung jedes einzelnen bekannt. Wenn eine Verbindung auf eine niedrigere Auflösung oder Bildwiederholrate als erwartet abfällt, sind das Kabel und der Adapter die ersten beiden Dinge, die ausgetauscht werden sollten, bevor Sie annehmen, dass der Grafikausgang oder der Monitor defekt ist.