Bildanslutningar del 1 – Pixelklockan

Bildanslutningar del 1 – Pixelklockan

Vad krävs egentligen för att driva en skärm? DVI, HDMI och Displayport är självklarheter men specifikationer säger sällan allt. SweClockers guidar bland pixelklockor och videosignaler.

Sammanfattning

För att en viss pixelmatris och frekvens ska fungera måste grafikkortet kunna skapa signalen och skärmen måste kunna ta emot samma signal. Det är alltså fyra saker som sätter gräns för vad som är möjligt:

  1. Specifikationen har ett maximalt tak för högt du kan faktiskt kan nå

  2. Källan, alltså grafikkortet och datorn sätter sin gräns. För integrerad grafik och grafikkretsar kopplade via moderkort, exempelvis bärbara datorer, kan dessa ofta begränsa GPU:ns kapacitet

  3. Skärmens mottagande kretsuppsättning sätter en gräns för vilka signaler som är möjliga

  4. Kabelns maximala bandbredd utgör en praktisk gräns för vad som är möjligt

Här går gränserna i praktiken

Observera att produkternas kretsuppsättningar, såväl i källa som i mottagare inte automatisk följer den högsta specificerade bandbredden enligt standard. Idag ser de praktiska gränserna hos produkterna, särskilt hos skärmar och bärbara datorer, ser ut som följer:

Pixelklocka/
hastighet

Exempel

Möjlig bildsignal

165 MHz
5 Gbps

Gammal TMDS-standard från 1999. Fortfarande aktuellt på en del moderkort och enklare produkter

1 920 × 1 080/60 Hz
1 920 × 1 200/60 Hz

300 MHz
9 Gbps

Praktisk gräns på många äldre (tillverkade 2010-2015) TV-apparater samt många skärmar. Aktuell gräns för exempelvis Intels integrerade grafik och HDMI

1 920 × 1 080/120 Hz
3 840 × 2 160/30 Hz
2 560 × 1 600/60 Hz

340 MHz
10,2 Gbps

Specificerad gräns för HDMI 1.3 (från 2009) men i praktiken inte använd i kretsuppsättningar, annat än HDMI-switchar och liknande produkter. Ofta praktisk gräns för DVI-DL

1 920 × 1 080/144 Hz

600 MHz
18 Gbps

De facto praktisk gräns hos den absoluta majoriteten skärmar

1 920 × 1 080/240 Hz
3 840 × 2 160/60 Hz
2 560 × 1 440/144 Hz

600+ MHz
≈20 Gbps

Enstaka skärmar med Nvidia G-Sync klarar strax över 600 MHz i bandbredd över Displayport

2 560 × 1 440/165 Hz
3 440 × 1 440/120 Hz

1 080 MHz
32 Gbps

Övre gräns för HBR3 med Displayport 1.3/1.4, en kapacitet som återfinns hos ett fåtal skärmar lanserade under 2018

3 840 × 2 160/120 Hz (8 bit RGB)
3 840 × 2 160/98 Hz (10 bit RGB med HDR)
3 440 × 1 440/120 Hz (8 bit RGB)

1 600 MHz
48 Gbps

Övre teoretisk gräns för HDMI 2.1-specifikationen (48 Gbps)

3 840 × 2 160/144 Hz (10 bit RGB)
3 840 × 2 160/180 Hz (8 bit RGB)

1. Specifikationen sätter grundnivån

Specifikationer som HDMI och Displayport sätter högstanivån för vad tillverkarna kan försöka uppnå. Efter att en specifikation blir officiell kommer det att dröja till dess att det faktisk kommer hårdvara som fungerar enligt den nya specifikationen. Kretsuppsättningar måste först modifieras, konstrueras och till slut masstillverkas. Detta sker inte över en natt utan kan handla om flera år innan tekniken dyker upp i produkter.

Ett typexempel på detta är den högsta HBR3-hastigheten hos Displayport 1.3/1.4 där det tog närmare fyra år från specifikation i september 2014 till att skärmar som faktiskt utnyttjar bandbredden dyker upp marknaden sommaren 2018. Läs testet av Asus PG27UQ.

sammanfatt_wiki.jpg

Specifikationen beskriver vad som i teorin kan vara möjligt med anslutningen.

2. Grafikkortets kretsupsättningar styr

Grafikkortet kanske inte når upp till aktuell specifikation. Typexemplen är bärbara datorer där det kan finnas en lägre gräns som en pixelklocka på 165 MHz som gör att du inte får ut mer än 1 920 × 1 080 pixlar över HDMI, lång under aktuell specifikation. Fast samma grafikkort kanske följer specifikationen till punkt och pricka när det gäller Displayport.

sammanfatt_2.jpg

Grafikkortet sätter den praktiska gränsen för vilka signaler som kan skapas. Enklare och inbyggda grafikkort, som äldre modeller och hos bärbara datorer, är ofta begränsade jämfört med aktuell standard. Själva grafikkretsen kan mer, men kretsuppsättningarna och signalvägar på moderkort sätter gränsen lägre

3. Skärmens kretsuppsättning begränsar

Samma situation som ovan fast begränsningen ligger i skärmen. Här hänger mycket på tillverkare av kretsuppsättningar vad de konstruerar sin kretsar efter. Den praktiska gränsen idag tycks ligga kring 600 MHz pixelklocka och att befintlig hårdvara för skärmar inte når högre. Detta kan skilja sig för olika anslutningar, vanligtvis att HDMI-anslutningen följer en äldre specifikation medan Displayport-anslutningen följer aktuell standard.

Viewsonic_VP2780-4K_kontakter.jpg

Skärmen kretsuppsättning måste också kunna ta emot signalen. Även här finns det ofta begränsningar jämfört med aktuell standard.

4. Kabeln en praktisk gräns

Sällan ett problem vid låga krav på bandbredd och pixelkocka under 300 MHz. Men högre bandbredder, särskilt vid 600 MHz som är den övre praktiska gränsen ställs också krav på kabelns kvalitet.

För HDMI finns det flera tydliga certifieringar för kabelns bandbredd där riktlinjen något vi tar upp i denna artikel och video. Tumregeln är att HDMI-kablar bör vara Premium High Speed-certifierade för att garantera 600 MHz.

För Displayport är det DP8K-certifieringen som är den nya aktuella certifieringen. Certifiering från VESA finns men är inte satt i bruk med stor spridning och därför är det stor variation med Displayportkablar, särskilt i längder över 2 meter. Det är också vanligt att Displayport-kablar är felkonstruerade så att de matar ström från skärm till grafikkort, något som tas upp i forumet.

DP8K_canvas.jpg

DP8K-certifieringen kommer förhoppningsvis räta ut de problem som råder idag runt Displayportkablars bandbredd och felkoppling.

DVI är sedan länge insommnad som standard, har en annan komplexitet. Vad som gäller där tar vi upp i Del 2 av artikelserien.

Vad som är viktigt här är att det inte räcker med att gå in på Wikipedia och läsa om DVI, Displayport och HDMI och deras specificerade gränser. I praktiken varierar det från produkt till produkt.

Detta är första delen i en artikelserie kring bildskärmsanslutningar. Kommande delar tar mer specifikt upp skillnader kring HDMI, DVI och Displayport samt vad det innebär i praktiken.

Kommentarer till artikeln

85 debattinlägg

Skicka en rättelse
28

Nvidia berättar hur bolaget förbättrar uppskalningstekniken DLSS

Uppskalningstekniken DLSS har släppts för Metro Exodus och Battlefield V, med blandade resultat. Nvidia avslöjar nu hur bolaget ska förbättra teknikens bildkvalitet framöver. Läs mer

23

Nvidia Geforce GTX 1660 Ti får prestandasiffror – i klass med GTX 1070

Lanseringen av arkitekturen Turing utan ray tracing-funktioner kommer allt närmare. Först ut väntas GTX 1660 Ti, vilket nu får prestandasiffror i Final Fantasy XV. Läs mer

I samarbete med EVGA
41

Ray tracing – djupdykning i tekniken och betydelsen för framtidens spel

När Nvidia lanserade Geforce RTX 2000-serien slogs det på stora trumman för ray tracing. Vad är det, hur skiljer det från traditionell rastrering och varför beskrivs det som "den heliga graalen"? Läs mer

I samarbete med Eset
36

Så upptäcker antivirus skadliga program

I veckans Så fungerar-avsnitt lyfter vi en fråga som är ständigt återkommande i forumet. Vi frågar oss hur antivirus fungerar och besöker Eset, skaparen av Nod32. Läs mer

13

Intel Core 9000-serien för bärbara hittar ut på webben – upp till 8 kärnor och 16 trådar

Med fjolårets Coffee Lake-H-serie från Intel tog bärbara datorer ett kliv upp till sex kärnor. Nu skymtas information om seriens nästa generation, där antalet kärnor ökar ytterligare. Läs mer

25

ID Cooling släpper ultrakompakt processorkylare med kylförmåga på 100 watt

Kraftfulla komponenter i kompakta chassin är på modet i entusiastkretsar. Nu släpper ID Cooling en 30 mm hög processorkylare som utlovar kompetent kylförmåga. Läs mer

140

Forumet: Berätta om din första egna dator

Nostalgin flödar i SweClockers forum när det börjar pratas om gamla ägodelar. Vilken var din första datorn och när kom du in i hårdvarusvängen? Gå in i forumet och dela med dig! Läs mer

9

Fredagspanelen 169: Radeon VII, Nvidia DLSS i spel och kemikalieskatten

Strax innan Jonas och Jacob ska ge sig iväg till Växjö för en medlemsträff hoppar duon in i studion för att gå igenom stora händelser från senaste två veckorna. Läs mer

13

SweClockers öppnar ny kategori för smarta hem och hemautomation i Galleriet

Intresset för hemautomationsprojekt av olika slag fortsätter öka på SweClockers, och därför öppnar vi nu en ny kategori i Galleriet för just detta Läs mer

49

Fortsatt sjunkande priser på SSD-enheter – 1 TB för runt 1 500 kronor 

På bara fyra månader har det skett stora förändringar på marknaden för SSD-enheter, där många modeller i de större storleksklasserna börjar komma ned i pris. Läs mer

77

Nvidias senaste kvartalsrapport visar på sjunkande försäljning inom gamingsegmentet

Försäljningen av Nvidias grafikkort har sjunkit under det senaste kvartalet, vilket gjort avtryck på företagets intäkter för det senaste kvartalet. Läs mer

15

Galleriet: Hemmabyggt arkadspel tillverkat i ek

"Pettzoon" känner suget efter retrospel och bygger ett eget arkadkabinett i ek, vilket han visar i galleriet. Läs mer