小菜硬件杂谈 你真了解显卡视频接口么

  大家好，我是之前写“A饭心路历程”的小菜。上次的文章得到了诸位的热烈欢迎，小菜很是感激，因此和主编大人商量后，决定以后每周出一篇关于电脑硬件方面的科普类文章，方便大家学习更多的硬件知识，这对我自身也是一个提高的过程，希望大家多多关注。如果您在生活中遇到了有关硬件方面的问题，您可以在评论中提问并@我，我一定及时给大家回复。请诸位放心，有不会的就问我，我不会了就百度，一定尽量解决您的疑问。

  面对日趋丰富的显卡视频接口和多联屏技术的普及，不管一张显卡是入门级还是发烧级，都会出现两种以上的视频接口。现在再不是那个一个VGA接口走天下的时代了，甚至很多中档以上显示器上已经不再配备过于老旧的VGA接口了，而很多人对其他的借口又不甚了解，连DVI接口分几种都不知道，更别提这几种接口的特性了。因此小菜我这次就和大家讲一讲各种不同的视频接口都有什么特点和区别，希望能让大家对各种不同视频接口有个较为深刻的了解。

  目前，我们最常在显卡上见到的视频接口有五种，它们分别是：VGA、DVI、DP、miniDP和HDMI。这几种视频接口是目前最最通用的视频接口，它们有着不同的特性，支持的分辨率和刷新率也不一样。我们ZOL显卡频道做评测的显示器有HDMI和DVI接口。而小菜我的笔记本是五年前的老本，只有VGA和HDMI的接口。想要连接显示器只能用HDMI的线连接，但是连接后出现了在高分辨下出现了刷新率不够高，在减小分辨率后才恢复60Hz的刷新率。这是因为我的笔记本HDMI的接口只是V1.4的版本，带宽不足，导致刷新率下降。

DVI+DP+HDMI接口

  不知各位看客在关注显卡芯片不断更新换代的同时有没有研究过显卡上的视频接口的演变呢？如果您还不太清楚，就由我小菜带您一同探究一下这些不同的显卡视频接口背后的秘密吧。

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  一提到显示接口，很多人第一反应想到的一定是VGA接口了。因为这种接口是电脑显示器上最主要的接口，从块头巨大的CRT显示器时代开始，VGA接口就被使用，并且一直沿用至今，另外VGA接口还被称为D-Sub接口。

VGA接口

  VGA（Video Graphics Array）视频图形阵列是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口即电脑采用VGA标准输出数据的专用接口。VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。

VGA接口管脚定义

  很多人觉得只有HDMI接口才能进行高清信号的传输，但这是一个误区，因为通过VGA的连接同样可以显示1080P的图像，甚至分辨率可以达到更高，所以用它连接显示设备观看高清视频是没有问题的，而且虽然它是种模拟接口，但是由于VGA将视频信号分解为R、G、B三原色和HV行场信号进行传输，所以在传输中的损耗还是相当小的。　　

  从技术规格上来说VGA最大的分辨率能支持率到2048*2048 256色或者1600*1200 16M色，但一般显卡VGA最高分辨率只支持到2048*1536。目前VGA是所有显卡的基础配备，即使显卡不带VGA接口，也会附赠一个转VGA接口的转接头。由于VGA是模拟输出，所以在分辨率高于1280x1024后，显示的精度就会受到影响。

VGA-DVI转接头

  值得肯定的是，VGA接口是CRT时代最好的选择，即使到现在也还有应用。那么是什么让VGA逐步退出历史舞台的呢？那就是LCD的普及。

  CRT时代结束后，液晶开始进入高速普及阶段。与CRT的模拟信号不同，液晶显示器使用数字信号来驱动，如果使用原来的VGA接口，显卡进行一次数模转换后，到显示器还要再进行一次数模转换才能驱动液晶成像，图像经过两次转换无疑降低了工作效率。就这样使用数字信号的DVI接口诞生了。

DVI接口

  DVI是替代VGA的方案，支持数字输出与模拟输出，在高分辨率下依然能得到很好的显示效果。但是不持支3D输出与音频输出是最大的遗憾。

  DVI接口是在1999年推出的接口标准。DVI接口的传输信号采用全数字格式，有多种规格,一共分为5种标准。其中DVI-D和DVI-I分为“双通道”和“单通道”两种类型。

两种DVI类型

  DVI-I 18+5(单通道) 支持最大分辨率1920*1200 60Hz

  DVI-I 24+5(双通道) 支持最大分辨率2560*1600 60Hz 1920*1200 120Hz

  DVI-D 18+1(单通道) 支持最大分辨率1920*1200 60Hz

  DVI-D 24+1(双通道) 支持最大分辨率2560*1600 60Hz 1920*1200 120Hz

  DVI-A是一种模拟传输标准,晚期的大屏幕专业CRT中能看见，不过由于和VGA没有本质区别,性能也不高,因此DVI-A事实上已经被废弃了。至于DFP接口，这是一种已经被废弃。18+5和24+5这种规格都属于DVI-I，多出来的4根线用于兼容传统VGA模拟信号。DVI双通道接口可支持不同的刷新率以及更高的分辨率,单通道的接口刷新率之固定在60Hz。

DVI接口说明

  DVI接口存在的主要问题有：

  1.DVI接口考虑的对象是PC，对于电视的兼容能力一般。

  2.DVI接口对影像版权保护缺乏支持。

  3.DVI接口只支持8bit的RGB信号传输，不能让广色域的显示终端发挥最佳性能。

  4.DVI接口出于兼容性考虑，预留了不少引脚以支持模拟设备，造成接口体积较大，效率很低。

  5.DVI接口只能传输图像信号，对于数字音频信号的支持完全没有考虑。

　　由于以上种种缺陷，DVI接口已经不能更好的满足整个行业的发展需要。因此，无论是IT厂商，平板电视制造商，还是好莱坞的众多出版商，都迫切需要一种更好的能满足未来高清视频行业发展的接口技术，也正是基于这些原因，才促使了HDMI标准的诞生。

  进入21世纪后，随着液晶电视、等离子电视等大尺寸数字化平板显示设备的普及，以及高清电视格式（720p/1080i/1080p）的确定，传统模拟接口的带宽已经已经不能满足海量数据流传输的需要，也不符合数字化的潮流。因此，传输速度更快的全数字化接口势必会成为传统模拟接口的终结者。
  除了数据传输能力的限制，另一个影响到模拟接口继续使用的因素来自好莱坞的影视出版商们。由于模拟接口不具备任何防盗版能力，因此盗版影片、电视剧的横行给他们造成了巨大的经济损失。根据美国影协的统计，仅2005年，因为盗版问题好莱坞的几个主要电影制片厂就损失了近61亿美元。如果算上电视剧等方面，这个数字会更加惊人，因此，具有版权保护功能的数字接口也得到了好莱坞方面的热烈欢迎。

  2002年4月，日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝七家公司共同组建了HDMI高清多媒体接口组织，开始着手制定一种符合高清时代标准的全新数字化视频/音频接口技术。经过半年多时间的准备工作，HDMI组织在2002年12月9日正式发布了HDMI 1.0版标准，标志着HDMI技术正式进入历史舞台。

DVI和HDMI接口

  在HDMI标准制定之初，并没有抛弃DVI标准中相对成熟且较易实现的部分技术标准。整个传输原理依然是基于Silicon Image公司的TMDS编码技术。而对于DVI接口存在的各种缺陷，HDMI进行了大幅提升。

  目前常见的HDMI 1.4已经可以支持4K了，但是受制于带宽10.2Gbps，1080p(1920x1200 30Hz-50Hz)，在分辨率超过1080后刷新率开始下降，在2560x1440时刷新率会降到55Hz，最高3840×2160的分辨率刷新率只有可怜的25Hz，用鼠标拖动窗口会有略微的拖影。

不同种类的HDMI接口

  最新的HDMI 2.0则将带宽扩充到了18Gbps，可以支持3840×2160分辨率和50FPS、60FPS帧率。 支持即插即用和热插拔 支持720P,1080i@60Hz,1080p(1920x1200@70Hz)(3840x2160@60fps@24Hz/25Hz/30Hz)高分辨;支持全高清和3D显示,(4Kx2K 50/60fps@24Hz)，支持PS4和XBox one这样超大型游戏的流畅运行。支持Dolby True-HD,DTS-HD Master audio ，同时在音频方面支持最多32个声道，以及最高1536kHz采样率。

  其中要注意的是4K屏幕上使用HDMI接口，一定要注意两端的HDMI接口是否都为2.0，如果其中任意的一个接口不是HDMI 2.0都达不到3840x2160 60fps。

  HDMI接口固然不错，应用也很有前景，但HDMI是个受HDMI组织和版权严格控制的标准，它不能成为专有的应用，而且所有的数据结构和可用的模块都是被定义好的。因此，2006年5月，VESA(视频电子标准组织)正式发布了DisplayPort 1.0标准，这是一种针对所有显示设备(包括内部和外部接口)的开放标准，并在半年后升级到1.1版，提供了对HDCP的支持，2.0版也计划在今年推出。

DP接口

  作为HDMI和UDI的竞争对手和DVI的潜在继任者，DisplayPort赢得了AMD、Intel、NVIDIA、戴尔、惠普、联想、飞利浦、三星等业界巨头的支持，而且它是免费使用的。DisplayPort的外接型接头有两种:一种是标准型，类似USB、HDMI等接头;另一种是低矮型，主要针对连接面积有限的应用，比如超薄笔记型电脑。两种接头的最长外接距离都可以达到15米，虽然这个距离比HDMI要逊色一些，不过接头和接线的相关规格已为日后升级做好了准备，从V1.2版本后DisplayPort采用新的2X速率标准(21.6Gbps)，接头和接线也不必重新进行设计。除实现设备与设备之间的连接外，DisplayPort还可用作设备内部的接口，甚至是芯片与芯片之间的数据接口。

不同接口对比

  从技术角度来说，DP是更好的，且对于更长和更细的线缆具有良好的抗变换性。它可以很容易地、自由地降低制程。就计算机市场来说，它的开放性模式和可扩展性特点，对于更高带宽、多数据流和其他数据流是不二的首选。

DP和Mini DP接口

  DP接口是目前电脑业界主推的视频接口，比对手的HDMI接口更为先进，在4K分辨率下依然能够达到50Hz的刷新率，在超高分辨率下使用非DP接口莫属。

  这期的小菜硬件杂谈到此结束，如果各位看官有什么问题想问小菜的，请在评论中@我，我会尽量帮助各位解决问题，我们下期见。