Интерфейс контактов
Сегодня внезапно обнаружил, что внешний вид звонков и контактов сменился. Стало очень непривычно, даже скорее неудобно. Кто знает, как вернуть старый вид? Андроид, Poco
В Китае разработали универсальный интерфейс GPMI, который в 2 раза превосходит DisplayPort 2.1 UHBR20
Китайский альянс по сотрудничеству в области видео сверхвысокой четкости представил новый продвинутый стандарт подключения под названием General Purpose Media Interface (GPMI). Он представляет собой комплексное решение, в котором объединили функции передачи видео и аудио, взаимодействия с данными, сетевого подключения и электропитания.
Это позволяет использовать GPMI для широкого спектра задач. Новый стандарт будут интегрировать в сферы потребительской техники, телерадиовещания, умного дома и промышленности. Для подключения через GPMI используются разъемы USB Type-B и USB Type-C.
Интерфейс GPMI Type-C обеспечивает передачу данных до 96 Гбит/с и передачу мощности до 240 Вт. А более продвинутый GPMI Type-B имеет скорость передачи данных до 192 Гбит/с и передает до 480 Вт мощности. Это более чем в два раза превосходит показатели интерфейса DisplayPort 2.1 UHBR20 (80 Гбит/с и 240 Вт мощности).
Интерфейс GPMI уже получил одобрение Ассоциации USB. А более 50 китайских компаний пообещали интегрировать его в свои грядущие продукты. В этот список входят Huawei, Skyworth, Hisense и TCL.
Интерфейсы для подключения монитора
Для подключения монитора к источнику сигнала существует несколько различных интерфейсов: современные HDMI, Thunderbolt, DisplayPort и USB Type-C, а также устаревшие DVI и VGA. Каждый из них справляется с работой по выводу картинки, но при этом имеет собственные особенности и нюансы. Как устроен интерфейс монитора, и что нужно знать при его использовании.
VGA
Старейший из ныне встречающихся интерфейсов. Использует аналоговые каналы для передачи трех основных цветов, а также сигналов вертикальной и горизонтальной синхронизации. На момент появления в 1987 году VGA был рассчитан на разрешение 640х480. Но с развитием возможностей видеокарт уже к 2000 году научился выводить картинку с разрешением 2048х1536 при частоте обновления 85 Гц.
Производители графических процессоров в лице Intel, AMD и NVIDIA давно отказались от VGA, признав его устаревшим решением. Поэтому на видеокартах последнего десятилетия такого разъема уже не встретить. Но производители мониторов до сих пор с этим не спешат. Дело в том, что данный интерфейс совместим с огромным парком оборудования, находящегося у пользователей в эксплуатации. К тому же, он до сих пор устанавливается на множество современных материнских плат для вывода изображения со встроенной графики.
Из-за этого VGA и сегодня нередко можно встретить на мониторах как альтернативу более современным интерфейсам. Но при этом не стоит забывать, что они цифровые, а наш герой — аналоговый. За счет этого он наиболее сильно подвержен помехам и наводкам, которые могут помешать получить идеально четкую картинку. Чтобы этого избежать для VGA желательно использовать как можно более короткие кабели с ферритовыми кольцами — только тогда видимые потери качества изображения будут практически незаметными.
DVI
Гибридный интерфейс родом из 1999 года, поддерживающий и цифровую, и аналоговую передачу. Для аналогового режима через DVI транслируется сигнал VGA. А цифровой режим использует дифференциальную передачу сигналов с минимизацией переходов (TDMS) — алгоритм кодирования данных, устойчивый к появлению помех. С его помощью каждый из трех основных цветов передается с помощью собственного канала данных.
Также интерфейсом поддерживается расширенный цифровой режим Dual Link, где на каждый цвет приходится по два канала. Он предназначен для мониторов с разрешением до 2560x1600 и частотой обновления 60 Гц. В обычном режиме DVI ограничен более скромным разрешением 1920x1200.
Существует несколько видов разъемов и кабелей DVI, которые отличаются возможностями передачи сигнала.
DVI-A — только аналоговый сигнал
DVI-D — только цифровой сигнал
DVI-I — и аналоговый, и цифровой сигнал
DVI-A свое время позиционировался как замена разъему VGA, но в итоге быстро канул в лету. В современных мониторах можно найти разве что DVI-D, и то достаточно редко. А вот DVI-I там не встретить, так как им оснащались только видеокарты. На них с помощью пассивного переходника из такого разъема можно было получить порт VGA. Однако с 2016 года новые модели видеокарт с DVI-I выпускаться перестали — на их более современных последователях можно встретить только цифровой DVI-D.
HDMI
Самый популярный и распространенный цифровой интерфейс родом из 2002 года, являющийся дальнейшим развитием идей DVI-D. Его ключевыми отличиями стала возможность передачи звука, а позже — и локальной сети (Ethernet), для которых в кабеле используются собственные каналы передачи. При этом электрически интерфейс остался совместим с предшественником — для передачи картинки с HDMI-разъема видеокарты на монитор с DVI (или наоборот) можно использовать пассивный переходник.
У HDMI существует три форм-фактора разъемов: полноразмерный (Type A), и два уменьшенных — miniHDMI (Type C) и microHDMI (Type D).
В отличие от предшественника, HDMI активно развивается. Почти с каждым новым поколением у него увеличивается пропускная способность для поддержки высоких разрешений и частот обновления. До версии 2.0 это осуществлялось с помощью увеличения частоты сигналов TDMS. Начиная с HDMI 2.1 протокол TDMS был заменен на более прогрессивный Fixed Rate Link (FRL), а число каналов передачи увеличено с трех до четырех. Это заметно увеличило пропускную способность интерфейса. К тому же с этой версии появилась и поддержка сжатия Display Stream Compression (DSC). Она позволяет «впихнуть» в тот же канал картинку с большим разрешением или частотой за счет почти незаметного ухудшения ее качества.
С ограничениями версий HDMI при передаче изображения со стандартной глубиной цвета (8-бит) без сжатия DSC можно ознакомиться в таблице ниже.
DisplayPort
Этот прогрессивный цифровой интерфейс, сочетающий возможность передачи изображения и звука, дебютировал в 2006 году. В отличие от DVI и HDMI, он основан на пакетной передаче данных и использует для видеопотока четыре канала дифференциального сигнала. Форм-факторов разъемов два: полноразмерный DisplayPort и миниатюрный mini DisplayPort.
Как и HDMI, DisplayPort постоянно развивается. С новыми версиями часто растет пропускная способность интерфейса, причем по этому параметру актуальные версии DisplayPort обычно лидируют. Интерфейс поддерживают технологию Multi-Stream Transport, позволяющую соединять несколько мониторов по цепочке одним кабелем. А за счет сжатия Display Stream Compression, поддержка которого дебютировала в DisplayPort намного раньше HDMI, он долгое время оставался наиболее прогрессивным среди всех видеоинтерфейсов.
Несмотря на свою технологичность, по распространенности в устройствах DisplayPort занимает лишь второе место. Из-за монополии HDMI на рынке телевизоров и консолей проникнуть туда ему не удалось, да и в ноутбуках он почти не встречается — не забывайте об этом при выборе монитора. А вот для стационарных игровых ПК DisplayPort обычно является лучшим решением, чем HDMI, так как в одном поколении с ним зачастую способен обеспечить более высокую частоту обновления.
С ограничениями версий DisplayPort при передаче изображения со стандартной глубиной цвета (8-бит) без сжатия DSC можно ознакомиться в таблице ниже.
USB Type-C/Thunderbolt
USB Type-C — универсальный интерфейс родом из 2014 года, через который можно передать все. Ну или почти все. Сегодня разъем Type-C используют как современные контроллеры USB 3.x, так и контроллеры Thunderbolt 3/4/5. С помощью альтернативных режимов передачи каждый из них обретает возможность посылать по кабелю видео и аудио. Для этого может использоваться как протокол DisplayPort, так и протокол HDMI.
Однако наличие на мониторе разъема Type-C не говорит о совместимости с обоими этими протоколами. Поэтому у каждой модели их поддержку нужно смотреть индивидуально. К тому же не любой разъем USB Type-C на компьютере или ноутбуке подходит для передачи изображения — для этого обязателен порт с поддержкой альтернативного режима. В случае с Thunderbolt все проще: у каждого такого порта по умолчанию имеется поддержка передачи картинки посредством DisplayPort. А вот режим HDMI все также остается опцией.
Хотя USB Type-C универсален, для передачи видеосигнала с ПК он вряд ли пригодится: в этой категории властвуют полноразмерные HDMI и DisplayPort, да и порты с поддержкой альтернативных режимов здесь встречаются редко. Главная ниша этого интерфейса — носимые устройства, вроде ноутбуков, планшетов и смартфонов. А для последних двух это и вовсе единственный порт, через который можно вывести видеосигнал.
Длина кабелей: ограничения и нюансы
Из-за сопротивления проводов и затухания сигнала длина кабеля для каждого из интерфейсов ограничена. Но в стандарте она указана только для DVI — здесь в режиме Single Link для достижения максимального разрешения 1920х1200 при стандартных 60 Гц требуется кабель длиной не более 10 м.
На практике для стабильной передачи изображения с разрешением Full HD примерно такие же ограничения и у прочих цифровых интерфейсов — 10–15 м. А вот для аналогового VGA чем кабель короче — тем лучше. В теории, и он Full HD на этом расстоянии способен передать, но на практике такая картинка дойдет лишь с помехами. Это не так заметно, если к VGA подключен старый проектор, но для современных проекторов и жидкокристаллических панелей этот интерфейс на большом расстоянии определенно стоит избегать.
При повышении частоты обновления и увеличении разрешения сверх режима «1080p c 60 к/c» для любого из интерфейсов рекомендуются более короткие кабели — не более 3 м. При этом нужно обязательно обратить внимание на версию интерфейса, с которой совместим кабель. Внутри все кабели для одного интерфейса имеют одинаковое количество жил. Но бюджетные разновидности нередко имеют высокое сопротивление и сильное затухание сигнала, за счет которых не могут обеспечить стабильную передачу высоких разрешений даже на коротких расстояниях.
Более качественные кабели используют провода с меньшим сопротивлением и проходят дополнительные тесты, гарантирующие работу в режимах, требующих высокой пропускной способности. С современными мониторами разрешением 2K и 4К стабильную работу обеспечат кабели:
HDMI версии 2.0/2.1 (маркировка Premium/Ultra High Speed)
DisplayPort версии 1.2 и выше
Если длины обычных моделей мало, то нужно использовать активные кабели. Внутри них спрятаны усилители сигнала, позволяющие увеличить эффективную дальность примерно вдвое. А в случае, если и такое решение не подходит, то на помощь придут оптические кабели. У них встроены конвертеры, которые преобразуют электрические импульсы в оптический сигнал на одной стороне кабеля, а затем возвращают его в исходный вид на другой. Стоят такие решения недешево, зато могут обеспечить передачу сигнала на расстояние до 100 м.
Важно помнить, что из-за особенностей внутреннего устройства у активных и оптических кабелей существует направленность. Один коннектор предназначен строго для источника, второй — строго для приемника. Если перепутать их местами, изображения не будет.
Интерфейсы и выбор монитора
Прежде, чем приступать к выбору монитора, определитесь с необходимыми вам интерфейсами. Это нужно сделать исходя из планируемых сценариев его использования.
Если устройство будет подключаться к старому ПК, то обязательно позаботьтесь о наличии у него разъема VGA.
HDMI — наиболее универсальный вариант, позволяющий подключить монитор к любому современному ПК или ноутбуку.
Офисные мониторы с частотой 60 Гц нередко оснащаются разъемом DVI. Не стоит их избегать: если на мониторе нет встроенных динамиков, то функциональность такого порта полностью аналогична HDMI. Для соединения с последним понадобится лишь пассивный переходник или соответствующий кабель.
DisplayPort — лучший вариант для игровых мониторов. Многие модели среди них могут обеспечить максимальную частоту обновления именно через этот интерфейс, слегка урезая ее через HDMI из-за нехватки пропускной способности. Пример: 165 Гц c DP, и лишь 144 Гц c HDMI.
Если вы хотите подключить несколько мониторов к ПК одним кабелем, обратите внимание на модели с DisplayPort Multi-Stream Transport. За счет встроенного MST-хаба они позволяют объединять устройства отображения в цепочку.
Для подключения к монитору смартфонов и планшетов выбирайте модель с USB Type-C. Пригодится такой разъем и для соединения с некоторыми современными ноутбуками.
Display Stream Compression (DSC) для DisplayPort и HDMI — технология полезная. Ее поддерживают многие современные видеокарты. А вот о мониторах этого не скажешь. Поэтому прежде, чем рассчитывать на возможности картинки с DSC, убедитесь, что в выбранной модели монитора есть ее поддержка.
Особенности использования переходников
Уже есть монитор, на котором не нашлось необходимого интерфейса? Не беда, ведь всегда можно использовать переходники или кабели с одного интерфейса на другой. Они бывают двух видов — пассивными и активными. В пассивных переходниках сигнал, сформированный графическим процессором, передается с контактов одного разъема на другой. В них нет какой-либо электроники, поэтому они никак не влияют на качество и стабильность изображения.
В активных переходниках сигнал одного вида преобразовывается в другой, а питание для этой операции электроника внутри переходника получает от устройства-источника. Поэтому такая разновидность переходников (особенно модели низкого качества) иногда может давать небольшие помехи, либо в определенные моменты провоцировать мигание монитора.
Как и длинные кабели с усилителями, активные переходники работают в одностороннем режиме. То есть, переходник с HDMI на DisplayPort и c DisplayPort на HDMI — это не одно и то же. Если такое устройство подключить в неправильном направлении, то картинку оно передавать не будет. Не менее внимательным нужно быть с максимальным разрешением и частотой обновления, которое поддерживает переходник: для мониторов 2К/4K и игровых решений с быстрой матрицей подойдут далеко не любые модели.
В таблице ниже указано, какие переходники являются пассивными, а какие — активными. По горизонтали указан интерфейс на входе (сторона видеокарты), по вертикали — интерфейс на выходе (сторона монитора).
Что такое UX?
Технологии: "DisplayPort" сфера применения
DisplayPort — один из двух современных разъемов для передачи видео- и аудиосигнала. Он менее распространен, чем популярный HDMI, но нередко превосходит его по своим характеристикам и возможностям. Как устроен DisplayPort, что он умеет и где используется?
Немного истории
В прошлом веке для передачи изображения от источника к монитору или ТВ использовались аналоговые видеоинтерфейсы, которые хорошо подходили для экранов на основе электронно-лучевых трубок. Но с появлением жидкокристаллических панелей становились все более явными их недостатки, главными из которых была размытость изображения и повышенная чувствительность к помехам.
Поэтому уже в 1999 году был разработан первый компьютерный интерфейс, который обзавелся поддержкой и цифровой, и аналоговой передачи данных — DVI. Благодаря цифровому режиму изображение стало возможным передавать «точка-в-точку»: именно это требовалось для получения идеальной четкости на жидкокристаллических экранах. Спустя четыре года логическим продолжением DVI стал новый интерфейс HDMI. Он отказался от аналоговых линий, но взамен получил более компактный разъем, поддержку передачи звука и сигналов управления бытовой техникой.
Наш герой — DisplayPort — самый молодой из интерфейсов для мониторов, который был разработан и представлен в 2006 году ассоциацией по стандартам видеоэлектроники (VESA). Аналогично HDMI он получил компактный разъем, а также возможность транслировать картинку со звуком.
Уже со старта DisplayPort обогнал конкурента по пропускной способности — это позволило ему передавать изображение с более высоким разрешением и частотой обновления. К сегодняшнему дню актуальными остались только эти два видеоинтерфейса, но борьба за технологическое лидерство между ними все также продолжается.
Как устроен разъем DisplayPort
Интерфейс имеет два вида разъемов и коннекторов: полноразмерный DisplayPort и уменьшенный mini DisplayPort.
Внутри каждого из разъемов скрываются 20 контактов. Восемь из них образуют основную линию связи (Main Link) — это четыре высокоскоростных канала, передающие пакеты с видео- и аудиосигналом от источника к приемнику. Еще два контакта обеспечивают работу дополнительного канала (Auxillary Channel), который отвечает за обмен служебной информацией между источником и приемником. С его помощью дисплей передает данные о поддерживаемых режимах и протоколах, а устройство-источник может управлять параметрами его работы.
Каждый из пяти каналов имеет собственную линию заземления, благодаря которой обеспечивается эффективное экранирование и защита от помех. Помимо этого, в разъеме присутствуют еще пять контактов:
Два контакта конфигурации (Config 1/Config 2). Используются для определения типа кабеля или активного адаптера с DisplayPort на другой интерфейс. С переходником на HDMI один из этих контактов передает данные CEC (управление бытовой электроникой).
Контакт горячего подключения (Hot Plug Detect). Позволяет устройствам обнаруживать подключение и отключение кабеля DisplayPort.
Контакт передачи питания (Power). Снабжает электричеством микросхемы внутри активных кабелей DisplayPort и переходников на другие интерфейсы. Напряжение — 3.3 В, ток — до 500 мА.
Контакт обратного питания (Power Return). «Земля» контакта передачи питания.
С 2007 года интерфейс поддерживает альтернативный режим DisplayPort Dual-Mode (DP++). В нем контакты разъема переназначаются для того, чтобы источник изображения мог отправить по ним сигналы HDMI или DVI при подключении пассивных переходников на соответствующие интерфейсы.
Впрочем, у такого решения есть ограничения. Во-первых, переход в режим DP++ должен поддерживать выходной разъем видеокарты. Во-вторых, скорость альтернативного режима передачи HDMI по сравнению с «родным» DisplayPort может быть ограничена. В-третьих, в обратную сторону альтернативный режим не работает — то есть, монитор со входом DisplayPort получать по нему cигнал HDMI/DVI не может.
Принцип передачи и используемые технологии
DVI и HDMI (вплоть до версии 2.1) передают по отдельности сигналы каждого из трех основных цветов изображения и тактовый сигнал синхронизации. В отличие от них, DisplayPort изначально основан на пакетной передаче данных аналогично таким интерфейсам, как USB или PCI-Express. Это позволяет более гибко использовать пропускную способность соединения, а также заметно проще внедрять различные технологии, которые появляются у конкурента позже или вовсе не имеют аналогов.
Первой из таких технологий в 2010 году стала Multi-Stream Transport (MST). Она позволяет подключать несколько независимых дисплеев к одному разъему DisplayPort посредством специальных хабов — аналогично тому, как подключается USB-хаб с несколькими устройствами в один родительский порт на материнской плате.
Помимо отдельных MST-хабов, можно использовать встроенную микросхему для реализации «сквозного» разъема DisplayPort MST на мониторе. Такие модели можно подключать друг к другу по цепочке до тех пор, пока пропускной способности одного порта источника хватает для их работы (обычно до четырех, ограничено видеокартой).
Второй уникальной технологией, появившейся в 2013 году, стала VESA Adaptive Sync. За счет нее интерфейс получил поддержку передачи изображения с переменной частотой обновления (VRR).
В 2015 году на основе Adaptive Sync компания AMD представила собственную технологию синхронизации FreeSync. И хотя вскоре она стала доступна не только по DisplayPort, но и по HDMI, в последнем интерфейсе собственная реализация переменной частоты обновления появилась только в 2017 году с выходом версии 2.1.
Третьей ключевой технологией, дебютировавшей в DisplayPort в 2014 году, стало сжатие видеопотока Display Stream Compression (DSC). Данные сжимаются «визуально без потерь»: при таком алгоритме потеря качества на глаз неотличима, а артефакты отсутствуют. С помощью DSC интерфейс способен уместить в ту же пропускную способность большее разрешение, частоту или глубину цвета — например, вместо предельных 4К/60 Гц передать 4К/120 Гц. Но для работы технологии у монитора должен быть аппаратный декодер DSC c микросхемой буфера для временного хранения распакованных кадров. Как правило, ими оснащаются только модели верхнего ценового сегмента.
Аналогично переменной частоте обновления, DSC появилась в конкурирующем HDMI только в 2017 году.
Отличия версий интерфейса
С развитием DisplayPort планомерно наращивал пропускную способность линий, обзаводился поддержкой новых функций и технологий. Сравнение различных версий интерфейса представлено в таблице ниже.
Отличия кабелей DisplayPort
Кабели различных версий DisplayPort содержат одинаковое количество жил для передачи данных. Но, как и у HDMI, затухание сигнала определяется материалами их проводников. Поэтому качественные кабели способны стабильно работать с высокими скоростями передачи, а для более простых гарантируется работа только в базовых режимах.
Сертификации различных кабелей DisplayPort, их предельные режимы работы и допустимая длина указаны в таблице ниже.
Если необходимо подключение DisplayPort на больших расстояниях, то нужно использовать активные или оптические кабели cо встроенными усилителями. Их реализация ложится на плечи производителей кабелей, так как VESA предлагает свою сертификацию только для пассивных медных решений (за исключением нового стандарта DP80LL).
Итоги
DisplayPort — прогрессивный интерфейс для передачи изображения и звука. Его практически не встретить у телевизоров и другой бытовой техники, но на любой современной видеокарте и в большинстве компьютерных мониторов разъем DisplayPort всегда есть.
Несмотря на свою относительно узкую нишу, этот интерфейс незаменим для использования в ПК. В первую очередь потому, что у некоторых мониторов предельная частота обновления по HDMI бывает ограничена, а по DisplayPort — нет. К тому же, продвинутая технология синхронизации NVIDIA G-Sync Ultimate тоже работает только через DisplayPort. Поэтому именно данный интерфейс практически всегда является лучшим выбором для соединения компьютера с игровым монитором — что с бюджетным, что с топовым.
О том, как появляются новинки и софт...
Привет! 😎
В IT я сравнительно недавно — 10 месяцев с паузами.
Ну, если не считать, что первый комп появился у меня 20 лет назад, и за это время я перепробовал столько программ, что мог бы консультировать Microsoft по ностальгии.
Иногда пытался влезть в массивы переменной логики, но чаще это превращалось в переменную панику. Мышление было… скажем так, не в нужной кодировке.
В 2024 году снова всё завертелось. Началось с простого вопроса:
«А что это вообще за латынь такая в вакансиях? Куда ни глянь — какие-то реакты, frontend, backend, роуты, API, SPA, компоненты, асинхронность, fetch туда, post сюда…»
Поставил себе цель: хотя бы в общих чертах разбираться в каждом термине, который встречается в вакансиях.
Задавал миллион вопросов Алисам, Марусям, Чатам, Дипам и они меня так измотали командной строчкой, что решил ещё в чём-то попечатать..
Игрался в редакторах, IDE, симуляторах редакторов, IDE симуляторов — где получится...
А сегодня — ОП! — и я уже бросаю тот редактор, в котором учился. И где делал то, из-за чего его бросил.. Потому что свой не просто справляется с нужными задачами — он в чём-то даже лучше.
:)
Почти в каждой программе есть свои недостатки.
Но зачем писать отзывы, жаловаться на баги, просить исправить одно и то же по двадцать раз — и потом ждать месяцы или годы?.. Больше НЕ нужно)
Одновременно продолжаю учиться, но уже используя свой же интерфейс, где можно править HTML-код, внося изменения в свои шпаргалки — которые, одновременно, потом станут статьями и уроками.
Так что...
Программирование — это как написать свой язык и заставить его говорить.
Чем-то обязательно поделюсь, позже. Можно будет затестить)
Пс.
Вопрос, кого я сегодня неблагодарно бросил?