کابل dvi دو کاناله. انواع کانکتورهای DVI و مشخصات فنی آنها

احتمالاً هر کاربر رایانه شخصی یا لپ تاپ با اتصال مانیتور یا تلویزیون به آن و همچنین کیفیت تصویر به دست آمده با مشکلاتی مواجه شده است. و اگر قبلاً گرفتن یک تصویر با کیفیت بالا روی صفحه نمایش کاملاً مشکل بود ، امروز این مشکل اصلاً وجود ندارد. البته اگر دستگاه شما دارای کانکتور DVI باشد. این همان چیزی است که در مورد آن صحبت خواهیم کرد و همچنین سایر رابط های موجود را برای نمایش تصاویر روی صفحه در نظر خواهیم گرفت.

انواع کانکتور برای نمایش تصاویر بر روی مانیتور یا صفحه نمایش کامپیوتر

تا همین اواخر، تمام کامپیوترهای شخصی منحصراً اتصالات آنالوگ به مانیتور داشتند. برای انتقال تصاویر به آن، یک رابط VGA (آداپتور گرافیک ویدئویی) با کانکتور D-Sub 15 استفاده شد. کاربران باتجربه هنوز دوشاخه آبی و سوکت 15 پین را به خاطر دارند. اما، علاوه بر این، کارت‌های ویدئویی دارای رابط‌های دیگری بودند که برای نمایش تصاویر روی صفحه تلویزیون یا سایر دستگاه‌های ویدئویی طراحی شده بودند:

• RCA (شرکت رادیویی آمریکا) - به نظر ما "لاله". یک کانکتور آنالوگ که برای اتصال کارت گرافیک به تلویزیون، پخش کننده ویدیو یا VCR با استفاده از کابل کواکسیال طراحی شده است. بدترین مشخصات انتقال و وضوح پایین را دارد.
• S-Video (S-VHS) نوعی کانکتور آنالوگ برای انتقال سیگنال ویدئویی به تلویزیون، VCR یا پروژکتور است که داده ها را به سه کانال که مسئول یک رنگ پایه جداگانه هستند تقسیم می کند. کیفیت انتقال سیگنال کمی بهتر از "لاله" است.
• کانکتور کامپوننت - خروجی به سه "لاله" جداگانه که برای خروجی تصاویر به پروژکتور استفاده می شود.

همه این کانکتورها تا اواخر دهه 1990 به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند. البته بحث کیفیت نبود چون هم تلویزیون ها و هم مانیتورهای آن زمان وضوح بسیار پایینی داشتند. اکنون ما حتی نمی توانیم تصور کنیم که چگونه می توان بازی های رایانه ای را در حالی که به صفحه تلویزیون با لوله اشعه کاتدی نگاه می کنیم، انجام داد.

با ظهور قرن جدید، به لطف معرفی فناوری های دیجیتال در توسعه دستگاه های ویدئویی، RCA، S-VHS و خروجی کامپوننت کمتر و کمتر مورد استفاده قرار گرفتند. رابط VGA کمی بیشتر دوام آورد.

کمی تاریخچه

اصل کار یک کارت گرافیک معمولی این بود که خروجی تصویر دیجیتال از آن باید با استفاده از یک دستگاه RAMDAC - یک مبدل دیجیتال به آنالوگ - به سیگنال آنالوگ تبدیل شود. طبیعتاً چنین تبدیلی کیفیت تصویر را در مرحله اولیه بدتر کرده است.

با ظهور صفحه نمایش های دیجیتال، تبدیل سیگنال آنالوگ در خروجی ضروری شد. اکنون مانیتورها نیز شروع به مجهز شدن به مبدل ویژه ای کرده اند که باز هم نمی تواند بر کیفیت تصویر تأثیر بگذارد.

و در اینجا، در سال 1999، DVI ظاهر شد، ظاهراً از ناکجاآباد، آخرین رابط ویدئویی دیجیتال، که به لطف آن امروز می توانیم از تصویر عالی روی صفحه لذت ببریم.

توسعه این دستگاه رابط توسط گروه کاملی از شرکت ها انجام شد که شامل Silicon Image، Digital Display Working Group و حتی اینتل بود. توسعه دهندگان به این نتیجه رسیدند که نیازی به تبدیل سیگنال دیجیتال به آنالوگ و سپس برعکس نیست. کافی است یک رابط واحد ایجاد کنید و تصویر به شکل اصلی خود روی صفحه نمایش داده می شود. و بدون کوچکترین افت کیفیت.

DVI چیست

DVI مخفف Digital Visual Interface است. ماهیت کار آن این است که یک پروتکل رمزگذاری ویژه TMDS که توسط Silicon Image نیز توسعه یافته است، برای انتقال داده ها استفاده می شود. روش انتقال سیگنال از طریق یک رابط ویدئویی دیجیتال مبتنی بر ارسال متوالی اطلاعات از پیش پیاده‌سازی شده توسط پروتکل، با سازگاری ثابت به عقب با کانال VGA آنالوگ است.

مشخصات DVI اجازه می دهد تا یک اتصال TMDS واحد تا 165 مگاهرتز و سرعت انتقال 1.65 گیگابیت بر ثانیه کار کند. این امکان به دست آوردن یک تصویر خروجی با وضوح 1920x1080 با حداکثر فرکانس 60 هرتز را فراهم می کند. اما در اینجا امکان استفاده همزمان از اتصال دوم TMDS با همان فرکانس وجود دارد که به شما امکان می دهد به توان عملیاتی 2 گیگابیت بر ثانیه دست پیدا کنید.

با داشتن چنین شاخص هایی، DVI پیشرفت های دیگری را در این راستا پشت سر گذاشت و بدون استثنا در تمام دستگاه های دیجیتال شروع به استفاده کرد.

DVI برای کاربر معمولی

بدون کاوش در جنگل الکترونیک، یک رابط ویدیوی دیجیتال فقط یک دستگاه رمزگذاری ویژه است که یک رابط مربوطه روی کارت ویدیو دارد. اما چگونه می توان فهمید که یک کامپیوتر یا لپ تاپ دارای خروجی دیجیتال است؟

همه چیز بسیار ساده است. کانکتورهای کارت های ویدئویی با رابط دیجیتال را نمی توان با دیگران اشتباه گرفت. آنها ظاهر و شکل خاصی دارند، متفاوت از سایر لانه ها. علاوه بر این، کانکتور DVI همیشه سفید است که آن را از بقیه متمایز می کند.

برای اتصال مانیتور، تلویزیون یا پروژکتور به کارت گرافیک، کافی است دوشاخه سیم مورد نظر را وصل کرده و با استفاده از پیچ‌های دستی مخصوص آن را محکم کنید.

وضوح و مقیاس بندی

با این حال، نه کدگذاری دیجیتال و نه کانکتورهای ویژه کارت گرافیک مشکل سازگاری کامپیوتر با مانیتور را به طور کامل حل نکرده اند. یک سوال در مورد مقیاس بندی تصویر مطرح شد.

واقعیت این است که همه مانیتورها، صفحه‌نمایش‌ها و تلویزیون‌هایی که قبلاً دارای کانکتور DVI هستند، قادر به تولید وضوح خروجی بالاتر از آنچه در طراحی آنها ارائه می‌شود، نیستند. بنابراین، اغلب اتفاق می افتد که کارت گرافیک تصویری با کیفیت بالا تولید می کند و مانیتور آن را فقط با کیفیت محدود به قابلیت های خود به ما نشان می دهد.

توسعه دهندگان به موقع به کار خود ادامه دادند و شروع به تجهیز تمام پانل های دیجیتال مدرن به دستگاه های مقیاس بندی ویژه کردند.

اکنون، وقتی کانکتور DVI روی مانیتور را به خروجی مربوطه روی کارت ویدیو وصل می کنیم، دستگاه فوراً خود تنظیم می شود و حالت عملکرد بهینه را انتخاب می کند. ما معمولاً هیچ توجهی به این فرآیند نمی کنیم و سعی نمی کنیم آن را کنترل کنیم.

کارت گرافیک و پشتیبانی از DVI

اولین کارت‌های گرافیک سری NVIDIA GeForce2 GTS قبلاً دارای فرستنده‌های داخلی TMDS بودند. آنها هنوز هم امروزه به طور گسترده در کارت های تیتانیوم استفاده می شوند و در دستگاه های رندر ادغام می شوند. نقطه ضعف فرستنده های داخلی فرکانس پایین آنهاست که امکان دستیابی به وضوح بالا را نمی دهد. به عبارت دیگر، TMDS حداکثر استفاده را از پهنای باند 165 مگاهرتز تبلیغاتی خود نمی برد. بنابراین، می توان با اطمینان گفت که NVIDIA در مرحله اولیه نتوانست استاندارد DVI را به اندازه کافی در کارت های ویدئویی خود پیاده سازی کند.

هنگامی که آداپتورهای ویدئویی شروع به تجهیز به یک TMDS خارجی کردند که به موازات آن داخلی کار می کرد، رابط DVI توانست وضوح 1920x1440 را تولید کند که فراتر از تمام انتظارات توسعه دهندگان شرکت بود.

سری Titanium GeForce GTX اصلا مشکلی نداشت. آنها بدون زحمت تصاویری با وضوح 1600x1024 ارائه می کنند.

ATI مسیر کاملا متفاوتی را در پیش گرفت. تمام کارت‌های ویدئویی آن که دارای خروجی‌های DVI هستند نیز از فرستنده‌های یکپارچه کار می‌کنند، اما آنها به همراه آداپتورهای ویژه DVI-VGA ارائه می‌شوند که 5 پین DVI آنالوگ را به VGA متصل می‌کنند.

متخصصان Maxtor تصمیم گرفتند که اصلاً مزاحم نشوند و راه خود را برای خروج از این وضعیت پیدا کردند. کارت گرافیک های سری G550 تنها کارت هایی هستند که به جای دو فرستنده سیگنال دارای کابل DVI دوگانه هستند. این راه حل به شرکت اجازه داد تا رزولوشن 1280x1024 پیکسل را بدست آورد.

کانکتور DVI: انواع

مهم است بدانید که همه کانکتورهای دیجیتال یکسان ایجاد نمی شوند. مشخصات و طرح های متفاوتی دارند. در زندگی روزمره ما، انواع زیر از کانکتورهای DVI بیشتر دیده می شود:

• DVI-I SingleLink;
• DVI-I DualLink؛
• DVI-D SingleLink;
• DVI-D DualLink;
• DVI-A.

کانکتور DVI-I SingleLink

این کانکتور محبوب ترین و مورد تقاضا است. این در تمام کارت های ویدئویی مدرن و مانیتورهای دیجیتال استفاده می شود. حرف I در نام به معنای "یکپارچه" است. این کانکتور DVI در نوع خود خاص است. واقعیت این است که دو کانال انتقال ترکیبی دارد: دیجیتال و آنالوگ. به عبارت دیگر، این یک کانکتور DVI+VGA است. دارای 24 پین دیجیتال و 5 پین آنالوگ.

با توجه به اینکه این کانال ها مستقل از یکدیگر هستند و نمی توان از آنها به طور همزمان استفاده کرد، دستگاه به طور مستقل انتخاب می کند که با کدام یک کار کند.

به هر حال، اولین چنین رابط های یکپارچه دارای کانکتورهای جداگانه DVI و VGA بودند.

کانکتور DVI-I DualLink

DVI-I DualLink همچنین قادر به ارسال سیگنال آنالوگ است، اما برخلاف SingleLink، دارای دو کانال دیجیتال است. چرا این لازم است؟ اولاً برای بهبود توان عملیاتی و ثانیاً همه چیز دوباره به رزولوشن می رسد که مستقیماً با کیفیت تصویر متناسب است. این گزینه به شما امکان می دهد آن را تا 1920x1080 گسترش دهید.

کانکتور DVI-D SingleLink

کانکتورهای DVI-D SingleLink هیچ کانال آنالوگ ندارند. حرف D به کاربر اطلاع می دهد که این فقط یک رابط دیجیتال است. این یک کانال انتقال دارد و همچنین به وضوح 1920x1080 پیکسل محدود شده است.

کانکتور DVI-D DualLink

این کانکتور دارای دو کانال داده است. استفاده همزمان از آنها امکان به دست آوردن 2560x1600 پیکسل در فرکانس 60 هرتز را فراهم می کند. علاوه بر این، این راه حل به برخی از کارت های ویدئویی مدرن مانند nVidia 3D Vision اجازه می دهد تا تصاویر سه بعدی را بر روی صفحه نمایش مانیتور با وضوح 1920x1080 با نرخ تازه سازی 120 هرتز بازتولید کنند.

کانکتور DVI-A

در برخی از منابع، مفهوم DVI-A گاهی اوقات یافت می شود - یک اتصال دیجیتال برای انتقال منحصراً یک سیگنال آنالوگ. برای اینکه شما را گمراه نکنیم، اجازه دهید بلافاصله نشان دهیم که در واقع چنین رابطی وجود ندارد. DVI-A فقط یک فیش ویژه در کابل ها و آداپتورهای ویژه برای اتصال دستگاه های ویدئویی آنالوگ به کانکتور DVI-I است.

کانکتور دیجیتال: پین اوت

همه کانکتورهای ذکر شده در مکان و تعداد مخاطبین با یکدیگر متفاوت هستند:

• DVI-I SingleLink - دارای 18 پین برای یک کانال دیجیتال و 5 برای یک آنالوگ.
• DVI-I DualLink - 24 پین دیجیتال، 4 آنالوگ، 1 - زمین؛
• DVI-D SingleLink - 18 دیجیتال، 1 - زمین؛
• DVI-D DualLink - 24 دیجیتال، 1 - زمین

کانکتور DVI-A نیز آرایش پین منحصر به فرد خود را دارد. پین اوت آن تنها از 17 پین شامل زمین تشکیل شده است.

کانکتور HDMI

یک رابط ویدئویی دیجیتال مدرن انواع دیگری از ارتباطات ارتباطی را نیز دارد. به عنوان مثال، کانکتور HDMI DVI به هیچ وجه از نظر محبوبیت نسبت به مدل های ذکر شده کمتر نیست. برعکس، به دلیل فشرده بودن و قابلیت انتقال سیگنال صوتی به همراه ویدئوی دیجیتال، به یک لوازم جانبی اجباری برای تمامی تلویزیون ها و مانیتورهای جدید تبدیل شده است.

مخفف HDMI مخفف High Definition Multimedia Interface است که به معنای "رابط چند رسانه ای با کیفیت بالا" است. برای اولین بار در سال 2003 ظاهر شد و از آن زمان تاکنون هیچ ارتباطی را از دست نداده است. هر سال تغییرات جدیدی با وضوح و پهنای باند بهبود یافته ظاهر می شود.

به عنوان مثال، امروزه HDMI امکان انتقال سیگنال های تصویری و صوتی را بدون افت کیفیت از طریق یک کابل تا 10 متر فراهم می کند. توان خروجی تا 10.2 گیگابیت بر ثانیه است. همین چند سال پیش این رقم از 5 گیگابیت بر ثانیه تجاوز نمی کرد.

این استاندارد توسط شرکت های الکترونیک رادیویی پیشرو در جهان پشتیبانی و توسعه یافته است: توشیبا، پاناسونیک، سونی، فیلیپس و غیره. تقریباً تمام دستگاه های ویدیویی که امروزه توسط این سازندگان تولید می شوند باید حداقل یک کانکتور HDMI داشته باشند.

کانکتور DP

DP (DisplayPort) جدیدترین کانکتوری است که جایگزین رابط چندرسانه ای HDMI شده است. با داشتن توان عملیاتی بالا، کمترین افت کیفیت در حین انتقال داده ها و فشرده بودن، به گونه ای طراحی شده است که به طور کامل جایگزین استاندارد DVI شود. اما معلوم شد که همه چیز به این سادگی نیست. اکثر مانیتورهای مدرن کانکتورهای مناسبی ندارند و تغییر سیستم تولید آنها در زمان کوتاه غیرممکن است. علاوه بر این، همه سازندگان به طور خاص به این امر متعهد نیستند، به همین دلیل است که اکثر تجهیزات ویدیویی به استاندارد DisplayPort مجهز نیستند.

کانکتورهای کوچک

امروزه که اغلب به جای رایانه از دستگاه های تلفن همراه بیشتری استفاده می شود: لپ تاپ، تبلت و تلفن های هوشمند، استفاده از کانکتورهای معمولی چندان راحت نیست. بنابراین، سازندگانی مانند اپل، به عنوان مثال، شروع به جایگزینی آنها با آنالوگ های کوچکتر کردند. ابتدا VGA تبدیل به mini-VGA شد، سپس DVI به micro-DVI تبدیل شد و DisplayPort به mini-DisplayPort کوچک شد.

آداپتورهای DVI

اما اگر مثلاً لازم باشد لپ تاپ را به مانیتور آنالوگ یا دستگاه دیگری که دارای کانکتور DVI است به یک پنل دیجیتال با استاندارد HDMI یا DisplayPort متصل کنید، چه؟ آداپتورهای ویژه به این امر کمک می کنند، که امروزه می توان آنها را در هر فروشگاه الکترونیکی رادیویی خریداری کرد.

بیایید به انواع اصلی آنها نگاه کنیم:

• VGA - DVI؛
• DVI - VGA؛
• DVI - HDMI؛
• HDMI - DVI؛
• HDMI - DisplayPort;
• DisplayPort - HDMI.

علاوه بر این آداپتورهای اولیه، انواع مختلفی از آنها نیز وجود دارد که اتصال به رابط های دیگر مانند USB را فراهم می کند.

البته، با چنین اتصالی، کیفیت تصویر حتی بین دستگاه هایی از همان نوع که از استاندارد DVI پشتیبانی می کنند، از دست می رود. یک کانکتور آداپتور، مهم نیست که چقدر با کیفیت باشد، نمی تواند این مشکل را حل کند.

نحوه اتصال تلویزیون به کامپیوتر

اتصال تلویزیون به رایانه یا لپ تاپ دشوار نیست، اما باید تعیین کنید که کدام رابط به هر دو دستگاه مجهز است. اکثر گیرنده های تلویزیون مدرن دارای کانکتورهای داخلی هستند که از DVI پشتیبانی می کنند. این می تواند HDMI یا DisplayPort باشد. اگر رایانه یا لپ‌تاپ دارای کانکتوری مشابه تلویزیون است، کافی است از کابلی که معمولاً همراه با کابل ارائه می‌شود استفاده کنید. اگر سیم در کیت موجود نبود، می توانید آزادانه آن را در فروشگاه خریداری کنید.

سیستم عامل کامپیوتر به طور مستقل اتصال صفحه دوم را تشخیص می دهد و یکی از گزینه های استفاده از آن را ارائه می دهد:

• به عنوان مانیتور اصلی؛
• در حالت کلون (تصویر در هر دو صفحه نمایش داده می شود)؛
• به عنوان یک مانیتور اضافی برای مانیتور اصلی.

اما فراموش نکنید که با چنین اتصالی، وضوح تصویر همان چیزی است که توسط طراحی صفحه ارائه شده است.

آیا طول کابل بر کیفیت سیگنال تأثیر می گذارد؟

نه تنها کیفیت سیگنال، بلکه سرعت انتقال داده نیز به طول کابل اتصال دستگاه و صفحه نمایش بستگی دارد. با در نظر گرفتن ویژگی های مدرن سیم های اتصال برای رابط های دیجیتال مختلف، طول آنها نباید از پارامترهای تعیین شده تجاوز کند:

• برای VGA - بیش از 3 متر؛
• برای HDMI - بیش از 5 متر؛
• برای DVI - بیش از 10 متر؛
• برای DisplayPort - بیش از 10 متر نیست.

اگر نیاز به اتصال رایانه یا لپ تاپ به صفحه نمایشی دارید که در فاصله بیش از حد توصیه شده قرار دارد، باید از یک تقویت کننده ویژه - یک تکرار کننده (تکرار کننده سیگنال) استفاده کنید که همچنین می تواند کانال را به چندین مانیتور توزیع کند.

اکنون 10 سال است که رایانه ها و لپ تاپ ها به طور همزمان نه یک، بلکه به دو یا سه نوع کانکتور مجهز شده اند. پورت ها هم از نظر اندازه و هم از نظر ظاهر متفاوت هستند. چه نوع اتصال مانیتور را ترجیح می دهید؟ این مقاله همچنین در مورد سودمندی عملی اتصال همزمان دو یا حتی سه نمایشگر صحبت می کند.

انواع رایج اما قدیمی کانکتورها

VGA (Video Graphics Array): یک کلاسیک قدیمی

رابط ذوزنقه ای آبی رنگ به مدت 25 تا 30 سال بر حوزه کامپیوتر تسلط داشت. به دلیل ماهیت آنالوگ خود، روی نمایشگرهای قدیمی تر CRT عالی کار می کرد. اما صفحه های LCD مسطح ظاهر شدند - دستگاه های دیجیتال، سپس وضوح شروع به افزایش کردند و VGA خوب قدیمی شروع به از دست دادن زمین کرد.

امروزه کمتر و کمتر در کارت‌های ویدئویی ساخته می‌شود، اما بسیاری از دستگاه‌ها (پخش‌کننده‌های خانگی، پروژکتورها، تلویزیون‌ها) هنوز به پشتیبانی از VGA ناامیدکننده قدیمی مجهز هستند. احتمالاً برای چندین سال دیگر ، "پیرمرد" یک استاندارد نه چندان مطلوب اما گسترده باقی خواهد ماند - اگر در مورد کابلی که می توانید برای اتصال مانیتور در دفتر بعدی استفاده کنید شک دارید ، VGA بگیرید.

DVI-I (رابط تصویری دیجیتال): یکی دیگر از رابط های ویدئویی با عمر طولانی

در واقع، چندین مورد از آنها وجود دارد: DVI-A، -D و -I، به علاوه انواع آنها. اما وقتی در مورد رایج ترین استاندارد DVI صحبت می کنیم، منظورمان کانال دوگانه DVI-I آنالوگ به دیجیتال است - این مشخصات است که در اکثر رایانه های شخصی تعبیه شده است.

زمانی DVI جایگزین VGA شد که در اواسط دهه 2000 به سرعت در حال منسوخ شدن بود. توانایی انتقال سیگنال های آنالوگ و دیجیتال، پشتیبانی از رزولوشن های بزرگ (در آن دوره) و فرکانس های بالا، عدم وجود رقبای ارزان قیمت: DVI امروزه به عنوان یک استاندارد ادامه می دهد. اما بعید است که "زندگی" فعال او بیش از 3-4 سال دیگر ادامه یابد.

وضوح‌های بالاتر از حداقل FullHD راحت امروزه حتی در سیستم‌های رایانه‌ای ارزان قیمت نیز به طور فزاینده‌ای یافت می‌شوند. با رشد مگاپیکسل، قابلیت های زمانی جدی DVI به پایان می رسد. بدون پرداختن به جزئیات فنی، متذکر می شویم که حداکثر قابلیت های DVI اجازه نمایش تصویری با وضوح بیش از 2560 در 1600 در فرکانس قابل قبول (بالاتر از 60 هرتز) را نمی دهد.

رابط های ویدئویی مدرن

HDMI (رابط چند رسانه ای با وضوح بالا) - پادشاه چند رسانه ای

مخفف "HD-IM-AI" که زمانی برای گوش روسی ناخوشایند بود، به طور فزاینده ای وارد زندگی ما می شود. چرا HDMI تا این حد محبوب شده است؟ ساده است:

• سیم های خودسرانه طولانی (خوب، صادقانه بگویم - تا 25-30 متر)؛
• انتقال صدا (حتی چند کاناله!) به همراه ویدیو - خداحافظی با نیاز به خرید بلندگوهای جداگانه برای تلویزیون.
• اتصالات کوچک راحت؛
• پشتیبانی در همه جا - پخش کننده ها، "جعبه های زامبی"، پروژکتورها، ضبط کننده های ویدئویی، کنسول های بازی - سخت است که فوراً به تجهیزاتی فکر کنید که کانکتور HDMI ندارند.
• وضوح فوق العاده بالا؛
• تصویر سه بعدی. و بله، همراه با وضوح فوق العاده بالا (نسخه HDMI 4b و 2.0) امکان پذیر است.

چشم انداز HDMI امیدوارکننده ترین است - توسعه همچنان ادامه دارد؛ در سال 2013، مشخصات نسخه 2.0 به تصویب رسید: این استاندارد با اتصال دهنده های سیم قدیمی سازگار است، اما از وضوح های چشمگیر و سایر ویژگی های "خوشمزه" پشتیبانی می کند.

DisplayPort (DP): رابطی که به تازگی در حال فراگیر شدن است

و DisplayPort از نظر ظاهری بسیار زیباست...

برای سال های متمادی، کامپیوترها به ندرت به این رقیب مستقیم HDMI مجهز می شدند. و - با وجود این واقعیت که DisplayPort برای همه خوب بود: و پشتیبانی از وضوح بسیار بالا به همراه سیگنال استریو. و انتقال صدا؛ و طول چشمگیر سیم. حتی برای تولیدکنندگان از HDMI دارای مجوز نیز سودآورتر است: نیازی به پرداخت 15 تا 25 سنت به توسعه دهندگان استاندارد نیست که صاحبان HDMI حق دارند.

کانکتور DP در سال های اولیه خود بدشانسی داشت. با این حال، کامپیوترها به طور فزاینده ای به یک جفت پورت نمایش از استاندارد نسخه مدرن 1.4 مجهز می شوند. و بر اساس آن، یکی دیگر از استانداردهای محبوب با چشم انداز عظیم "متولد" شد: "برادر کوچک" پورت نمایش ...

Mini DP (Mini DisplayPort)

همراه با HDMI و VGA کاملاً قدیمی، کانکتور Mini DisplayPort تقریباً در هر رایانه و لپ‌تاپ تعبیه شده است. تمام مزایای "برادر بزرگ" خود، به علاوه اندازه مینیاتوری آن را دارد - راه حلی ایده آل برای لپ تاپ های باریک تر، اولترابوک ها و حتی گوشی های هوشمند و تبلت ها.

انتقال سیگنال صوتی برای اینکه بلندگوهای جداگانه برای مانیتور نخرید؟ لطفا - چند کانال نیاز دارید؟ استریوسکوپی حتی در 4K؟ بله، حتی اگر رابط باید تمام عضلات الکترونیکی خود را خم کند. سازگاری؟ آداپتورهای متنوعی در بازار وجود دارد، تقریباً برای هر کانکتور دیگری. آینده؟ استاندارد Mini DP زنده و سالم است.

Thunderbolt: گزینه های اتصال مانیتور عجیب و غریب

دیگران از این قبیل هستند. اکنون یک سال است که اپل به همراه توسعه دهندگان اینتل، رابط سریع، جهانی، اما بسیار گران قیمت تاندربولت را تبلیغ می کنند.

چرا مانیتورها نیز به Thunderbolt نیاز دارند؟ این سوال سال ها بدون پاسخ روشن باقی می ماند.

در عمل، مانیتورهایی با پشتیبانی آن چندان رایج نیستند و تردیدهای جدی در مورد توجیه Thunderbolt برای انتقال سیگنال ویدیویی وجود دارد. آیا این مد برای همه چیز «اپل» است...

متأسفانه، فراتر از محدوده این مقاله، جالب ترین فرصت برای اتصال صفحه نمایش ها به رایانه (و حتی تامین برق آنها!) با استفاده از رابط USB 3.0 (یا حتی جالب تر، 3.1) وجود دارد. این فناوری چشم اندازهای زیادی دارد و مزایایی نیز دارد. با این حال، این موضوع برای بررسی جداگانه - و برای آینده نزدیک است!

چگونه یک مانیتور جدید را به یک کامپیوتر قدیمی وصل کنیم؟

"کامپیوتر قدیمی" اغلب به معنای رایانه ای با یک پورت - VGA یا DVI است. اگر یک مانیتور (یا تلویزیون) جدید مطلقاً نمی خواهد با چنین پورتی دوست شود ، باید یک آداپتور نسبتاً ارزان خریداری کنید - از VGA تا HDMI ، از Mini DP تا DVI و غیره. - گزینه های زیادی وجود دارد.

هنگام استفاده از آداپتورها، برخی از ناراحتی ها ممکن است (به عنوان مثال، هیچ راهی برای انتقال صدا یا تصاویر با وضوح بالا از طریق VGA وجود ندارد)، اما چنین طرحی به درستی و قابل اعتماد کار خواهد کرد.

سیگنال تصویری بی سیم (WiDi)!

چنین رابط هایی وجود دارد، حتی چندین. نمایشگر بی سیم اینتل (معروف به WiDi یا "Wi-Dai"، مهم نیست که چقدر برای یک خواننده روسی زبان عجیب به نظر می رسد): یک آداپتور با قیمت حدود 30 دلار به کانکتور USB یک تلویزیون یا مانیتور متصل می شود (در صورت وجود فناوری) پشتیبانی شده توسط سازنده).

سیگنال از طریق Wi-Fi ارسال می شود و یک تصویر ویدیویی روی صفحه نمایش داده می شود. اما این فقط در تئوری است و در عمل، موانع مهم فاصله و وجود دیواره بین گیرنده و فرستنده است. این فناوری جالب است، چشم‌اندازهایی دارد - اما در حال حاضر چیزی بیشتر نیست.

یکی دیگر از رابط های ویدئویی بی سیم AirPlay از اپل است. ماهیت و کاربرد عملی مانند WiDI از اینتل است. کمی گران، نه چندان قابل اعتماد، دور از عمل.

راه حل جالب تر، اما هنوز هم گسترده نیست، رابط دیجیتال خانگی بی سیم (WHDi) است. این دقیقاً Wi-Fi نیست، اگرچه یک فناوری بی سیم بسیار مشابه است. یک ویژگی کلیدی یک روش اختصاصی محافظت در برابر تداخل، تاخیر و اعوجاج است.

اتصال چند نمایشگر به صورت همزمان

حتی یک کاربر مبتدی می تواند با وظیفه اتصال یک صفحه اصلی یا اضافی کنار بیاید: اتصال مانیتور به رایانه شخصی یا لپ تاپ دشوارتر از یک درایو فلش نیست. اتصال مانیتور به رایانه فقط به روش صحیح امکان پذیر است: کانکتور به سادگی در کانکتوری قرار نمی گیرد که برای آن در نظر گرفته نشده است.

یکی از ویژگی های عالی کارت های ویدئویی و سیستم عامل های مدرن، امکان اتصال چندین مانیتور به یک منبع سیگنال (کامپیوتر، لپ تاپ) است. مزایای عملی بسیار زیاد است و در دو نسخه متفاوت است.

1. حالت شبیه سازی تصویر

صفحه اصلی کامپیوتر به طور معمول کار می کند. اما در عین حال، تصویر به طور کامل روی یک تلویزیون مورب بزرگ و/یا پروژکتور کپی می شود. فقط باید کابل ویدئو را هم به صفحه نمایش بزرگ و هم به پروژکتور وصل کنید. اگر از کانکتورهای مدرن (HDMI، Mini DP) استفاده می کنید، صدا همراه با تصویر منتقل می شود.

2. حالت چند صفحه ای

وضوح مانیتورها به طور مداوم در حال رشد است - اما همیشه کارهایی وجود خواهند داشت که من می خواهم صفحه نمایش گسترده تری داشته باشم. محاسبات در یک صفحه گسترده اکسل بزرگ، یا کار با چند مرورگر به طور همزمان. وظایف طراحی و ویرایش ویدئو. حتی تایپ کردن زمانی راحت تر است که یک صفحه نمایش اضافی در کنار صفحه اصلی وجود داشته باشد. "شکاف" - فریم های صفحه نمایش در عمل بیشتر از فریم عینک تداخل ندارند - پس از چند دقیقه به سادگی متوجه آنها نمی شوید. گیمرها همچنین دوست دارند از چندین مانیتور به طور همزمان استفاده کنند - غوطه ور شدن در گیم پلی با چنین طرحی بسیار هیجان انگیزتر است. به هر حال، برخی از کارت های ویدئویی AMD تا 6 مانیتور را به طور همزمان پشتیبانی می کنند (فناوری Eyefinity در 5 سال پیش سر و صدای زیادی در جامعه فناوری اطلاعات ایجاد کرد).

تصویر: اینگونه می توانید تنظیمات اتصال مانیتور دوم یا سوم را فراخوانی کنید: روی "تنظیمات گرافیکی" از Intel یا Nvidia کلیک کنید.

چگونه مانیتور دوم را به کامپیوتر وصل کنیم؟ اتصال کابل را وارد کنید - به احتمال زیاد، تصویر فوراً توسط صفحه دوم "برداشت" می شود. اگر این اتفاق نیفتد یا تنظیمات اضافی / حالت دیگری مورد نیاز است - یک دقیقه کار در درایور گرافیک کارت گرافیک. برای دسترسی به این برنامه، فقط بر روی نماد درایور ویدیوی Intel، Nvidia یا AMD کلیک راست کنید - بسته به اینکه کدام آداپتور ویدیویی در رایانه شخصی نصب شده است، و "Settings" را انتخاب کنید. نماد آداپتور ویدیو همیشه در کنترل پنل و تقریباً در همه موارد - در سینی ویندوز، در تمام ساعات شبانه روز وجود دارد.

رابط دیجیتال DVI جایگزین رابط VGA آنالوگ مورد استفاده در اکثر مانیتورهای قدیمی است که برای بیش از یک دهه بدون تغییر وجود داشته است. نیاز به چنین "به روز رسانی" برای مدت طولانی در حال ایجاد است: روش آنالوگ انتقال داده دارای معایب بسیاری بود، اول از همه محدودیت های قابل توجهی در میزان اطلاعات ارسال شده و بنابراین در حداکثر وضوحی که مانیتور می تواند پشتیبانی کند. .

اولین نسخه‌های DVI بر اساس فرمت داده‌های سریال بود و از سه کانال حامل ویدئو و جریان‌های داده اضافی با توان خروجی حداکثر 3.4 گیگابیت بر ثانیه در هر کانال استفاده می‌کرد.

در عین حال، افزایش طول کابل تأثیر منفی بر حداکثر حجم مجاز داده های ارسالی داشت. بنابراین می توان از کابلی به طول 10.5 متر برای انتقال تصویر با وضوح 1920 × 1200 پیکسل استفاده کرد و اگر طول آن به 15 متر افزایش یابد، بعید است که امکان انتقال تصویر بیشتر از آن وجود داشته باشد. 1280 × 1024 پیکسل بدون افت کیفیت (در موارد شدید باید از چندین کابل و تقویت کننده سیگنال ویژه استفاده کنید). برای اطمینان از سازگاری، انواع مختلفی از کابل های DVI ایجاد شده است که نه تنها در ویژگی های آنها، بلکه در اتصالات آنها نیز متفاوت است. با نگاه کردن به کانکتور، می توانید متوجه شوید که کابل چه ویژگی هایی دارد - یعنی چه داده هایی را می تواند منتقل کند و در چه حجمی.

ساده ترین گزینه DVI-A Single Link است. حرف A در این مخفف به معنای "آنالوگ" است. چنین کابلی به هیچ وجه توانایی انتقال داده های دیجیتال را ندارد و در واقع یک کابل VGA معمولی مجهز به کانکتور DVI است. پیدا کردن چنین کابلی در زندگی واقعی بسیار دشوار است.

کابل های DVI-I از انتقال اطلاعات آنالوگ و دیجیتال پشتیبانی می کنند. این کابل یکی از رایج ترین است: حرف "I" در مخفف کلمه "یکپارچه" است و به این معنی است که این کابل دارای دو کانال انتقال داده مستقل - آنالوگ و دیجیتال است. با استفاده از چنین کابلی می توانید هم یک مانیتور دیجیتال و هم آنالوگ (به عنوان مثال یک مانیتور قدیمی CRT) را وصل کنید. برای انجام این کار، به یک آداپتور DVI-VGA ارزان قیمت نیاز دارید.

در نهایت، کابل‌های DVI-D فقط از انتقال اطلاعات دیجیتال پشتیبانی می‌کنند. شما نمی توانید یک مانیتور آنالوگ قدیمی را به آنها وصل کنید. به ویژه، هنگام انتخاب کارت گرافیک باید این را به خاطر بسپارید: با نگاه کردن به اتصالات موجود روی آن، مشخص می شود که کدام مانیتور می تواند به آن وصل شود و کدام نمی تواند.

کانکتور DVI-I پین های بیشتری نسبت به کانکتور DVI-D دارد. مخاطبین اضافی در کانکتور DVI-I وظیفه انتقال سیگنال در قالب آنالوگ را بر عهده دارند که در کانکتور DVI-D موجود نیست.

در نهایت، باید در مورد تغییر پیوند دوگانه (حالت دوگانه) صحبت کنیم که در کابل های DVI-I و DVI-D یافت می شود. استاندارد DVI بر توانایی دو برابر کردن پهنای باند کانال با افزودن چندین پین اضافی به کانکتور دلالت دارد.

به لطف این، کابل می تواند دو برابر بیشتر اطلاعات را منتقل کند و بنابراین می توان مانیتور را روی وضوح و نرخ تازه سازی بالاتر تنظیم کرد. بدون Dual Link، فناوری نمایش تصویر سه بعدی nVidia 3D Vision نیز کار نخواهد کرد که برای اجرای آن باید نرخ تازه سازی 120 هرتز و وضوح 1920x1080 داشته باشید.

اگر نرخ نوسازی استاندارد صفحه نمایش را 60 هرتز در نظر بگیریم، کابل Single Link وضوح 1920x1080 پیکسل را ارائه می دهد و پیوند دوگانه به شما امکان می دهد تصویری را با وضوح حداکثر 2560x1600 پیکسل منتقل کنید.

نتیجه ای که می توان از این ارقام گرفت واضح است: برای اتصال مانیتورهای دیجیتال با وضوح نسبتاً پایین طبق استانداردهای امروزی، هر کابل دیجیتال DVI مناسب است - در این مورد، اتصال دوگانه مورد نیاز نیست. اگر مانیتور از رزولوشن‌هایی مانند 2048x1536، 2560x1080 یا 2560x1600 پیکسل پشتیبانی می‌کند، حالت دوگانه ضروری خواهد بود.

اگر خانه دارای یک مانیتور قدیمی با کانکتور VGA آنالوگ است، اما کارت گرافیک چنین کانکتوری ندارد، باید مطمئن شوید که نه تنها آداپتور وجود دارد، بلکه کابل از انتقال داده آنالوگ نیز پشتیبانی می کند (یعنی ، مجهز به کانکتور DVI است).

از رایج ترین رابط ها برای اتصال مانیتور به کامپیوتر می توان به DVI-I و DVI-D اشاره کرد. هر کدام از آنها چه ویژگی هایی دارند؟

حقایقی در مورد DVI-I

رابط DVI-Iشامل استفاده از دو نوع کانال انتقال سیگنال - آنالوگ و دیجیتال است. علاوه بر این، ساختار مکان آنها در کابل ممکن است بسته به یکی از دو تغییر رابط مورد نظر - DVI-I Single Link و DVI-I Dual Link متفاوت باشد.

دستگاه های DVI-I Single Link از 1 کانال دیجیتال و 1 کانال آنالوگ پشتیبانی می کنند. علاوه بر این، هر دوی آنها به طور مستقل عمل می کنند. فعال سازی هر یک از آنها به این بستگی دارد که کدام دستگاه خاص به کارت گرافیک رایانه شخصی وصل شده است و ارتباط بین دستگاه ها چگونه برقرار می شود. دستگاه های نوع DVI-I Dual Link به نوبه خود 3 کانال انتقال داده را اجرا می کنند - 2 دیجیتال و 1 آنالوگ.

حقایقی در مورد DVI-D

رابط DVI-Dتنها شامل استفاده از فناوری های انتقال داده های دیجیتال است. بسته به تغییر کابل، می توان از 1 یا 2 کانال استفاده کرد.

با استفاده از یک رابط تک کاناله DVI-D می توانید داده ها را با وضوح حدود 1920 در 1200 پیکسل و فرکانس 60 هرتز انتقال دهید. با این حال، این منابع برای بازتولید تصاویر سه بعدی ایجاد شده با استفاده از فناوری هایی مانند nVidia 3D در مانیتور رایانه شخصی کافی نخواهد بود.

وجود رابط های DVI-D دو کاناله در ساختار کابل به شما امکان می دهد داده های ویدیویی را با وضوح بالا - 2560 در 1600 پیکسل انتقال دهید. علاوه بر این، وجود دو کانال دیجیتالی این امکان را فراهم می کند که هنگام استفاده از چنین کابلی، تصاویر سه بعدی روی نمایشگرها با وضوح 1920 در 1080 پیکسل و فرکانس 120 هرتز پخش شود.

مقایسه

تفاوت اصلی بین DVI-I و DVI-D این است که استاندارد اول از هر دو فناوری انتقال داده دیجیتال و آنالوگ پشتیبانی می کند، در حالی که استاندارد دوم فقط از دیجیتال پشتیبانی می کند. بر این اساس، هنگام اتصال مانیتور به رایانه شخصی از طریق DVI-D، باید بررسی کنید که آیا آنالوگ است یا خیر.

از نظر بصری، رابط DVI-D - در تمام تغییرات - با DVI-I در عدم وجود چهار سوراخ در کنار کانکتور متفاوت است.

در واقع، هر دو استاندارد مورد بررسی در یک کانکتور DVI-I Dual Link ترکیب می شوند. به هر حال، رابط DVI-A نیز وجود دارد که فقط از فناوری انتقال داده آنالوگ پشتیبانی می کند.

پس از تعیین تفاوت بین DVI-I و DVI-D، نتایج اصلی را در جدول ثبت خواهیم کرد.

علاوه بر این واقعیت که مانیتورهای LCD برای نمایش تصاویر به داده های دیجیتال نیاز دارند، از چندین جنبه دیگر با نمایشگرهای CRT کلاسیک متفاوت هستند. به عنوان مثال، بسته به قابلیت های مانیتور، تقریباً هر وضوحی را می توان در CRT نمایش داد، زیرا لوله تعداد پیکسل های مشخصی ندارد.

و مانیتورهای LCD به دلیل اصل عملکرد خود، همیشه دارای وضوح ثابت ("بومی") هستند که در آن مانیتور کیفیت تصویر مطلوبی را ارائه می دهد. این محدودیت هیچ ارتباطی با DVI ندارد، زیرا دلیل اصلی آن در معماری مانیتور LCD است.

یک نمایشگر LCD از آرایه‌ای از پیکسل‌های کوچک استفاده می‌کند که هر کدام از سه دیود، یکی برای هر رنگ اصلی (RGB: قرمز، سبز، آبی) تشکیل شده است. صفحه نمایش LCD که وضوح اصلی 1600x1200 (UXGA) دارد، از 1.92 میلیون پیکسل تشکیل شده است!

البته مانیتورهای LCD قادر به نمایش رزولوشن های دیگر هستند. اما در چنین مواردی، تصویر باید مقیاس یا درون یابی شود. به عنوان مثال، اگر یک مانیتور LCD دارای رزولوشن اصلی 1280x1024 باشد، رزولوشن پایین تر 800x600 به 1280x1024 کشیده می شود. کیفیت درونیابی به مدل مانیتور بستگی دارد. یک جایگزین این است که تصویر کاهش یافته را با وضوح "بومی" 800x600 نمایش دهید، اما در این مورد باید به یک قاب سیاه بسنده کنید.

هر دو فریم تصویر را از صفحه نمایشگر LCD نشان می دهند. در سمت چپ تصویری با "رزولوشن اصلی" 1280x1024 (Eizo L885) وجود دارد. در سمت راست یک تصویر درون یابی با وضوح 800x600 وجود دارد. در نتیجه افزایش پیکسل ها، تصویر مسدود به نظر می رسد. چنین مشکلاتی در مانیتورهای CRT وجود ندارد.

برای نمایش وضوح 1600x1200 (UXGA) با 1.92 میلیون پیکسل و نرخ تجدید عمودی 60 هرتز، مانیتور به پهنای باند بالایی نیاز دارد. اگر حساب کنید به فرکانس 115 مگاهرتز نیاز دارید. اما فرکانس تحت تأثیر عوامل دیگری مانند عبور از ناحیه خالی نیز قرار می گیرد، بنابراین پهنای باند مورد نیاز حتی بیشتر افزایش می یابد.

حدود 25 درصد از کل اطلاعات ارسالی مربوط به زمان خالی شدن است. برای تغییر موقعیت تفنگ الکترونی به خط بعدی در مانیتور CRT لازم است. در عین حال، نمایشگرهای LCD عملاً به زمان خالی شدن نیاز ندارند.

برای هر فریم، نه تنها اطلاعات تصویر منتقل می شود، بلکه مرزها و ناحیه خالی نیز در نظر گرفته می شود. مانیتورهای CRT برای خاموش کردن تفنگ الکترونی پس از اتمام چاپ یک خط روی صفحه و انتقال آن به خط بعدی برای ادامه چاپ، به زمان خالی نیاز دارند. همین اتفاق در انتهای تصویر می افتد، یعنی در گوشه پایین سمت راست - پرتو الکترونی خاموش می شود و موقعیت خود را به گوشه سمت چپ بالای صفحه تغییر می دهد.

حدود 25٪ از تمام داده های پیکسل مربوط به زمان خالی شدن است. از آنجایی که نمایشگرهای LCD از تفنگ الکترونی استفاده نمی کنند، زمان خالی کردن در اینجا کاملاً بی فایده است. اما باید در استاندارد DVI 1.0 در نظر گرفته شود، زیرا به شما امکان می دهد نه تنها LCD های دیجیتال، بلکه مانیتورهای دیجیتال CRT را نیز متصل کنید (جایی که DAC در مانیتور تعبیه شده است).

زمان خالی کردن فاکتور بسیار مهمی در هنگام اتصال صفحه نمایش LCD از طریق رابط DVI است، زیرا هر وضوح به پهنای باند خاصی از فرستنده (کارت ویدیو) نیاز دارد. هرچه وضوح مورد نیاز بیشتر باشد، فرکانس پیکسل فرستنده TMDS باید بیشتر باشد. استاندارد DVI حداکثر فرکانس پیکسلی 165 مگاهرتز (یک کانال) را مشخص می کند. به لطف ضرب فرکانس 10 برابری که در بالا توضیح داده شد، حداکثر توان عملیاتی داده 1.65 گیگابایت بر ثانیه را دریافت می کنیم که برای وضوح 1600x1200 در 60 هرتز کافی است. اگر وضوح بالاتری مورد نیاز است، صفحه نمایش باید از طریق Dual Link DVI متصل شود، سپس دو فرستنده DVI با هم کار می کنند، که باعث دو برابر شدن توان عملیاتی می شود. این گزینه در قسمت بعدی با جزئیات بیشتر توضیح داده شده است.

با این حال، یک راه حل ساده تر و ارزان تر، کاهش داده های خالی است. در نتیجه، پهنای باند بیشتری به کارت‌های گرافیک داده می‌شود و حتی یک فرستنده DVI با فرکانس ۱۶۵ مگاهرتز می‌تواند وضوح‌های بالاتری را مدیریت کند. گزینه دیگر کاهش نرخ تازه سازی افقی صفحه نمایش است.

بالای جدول رزولوشن های پشتیبانی شده توسط یک فرستنده 165 مگاهرتز DVI را نشان می دهد. کاهش داده‌های خالی (متوسط) یا نرخ تازه‌سازی (Hz) امکان دستیابی به وضوح بالاتر را می‌دهد.

این تصویر نشان می دهد که چه ساعت پیکسلی برای وضوح خاص مورد نیاز است. خط بالایی عملکرد مانیتور LCD را با کاهش داده های خالی نشان می دهد. ردیف دوم (60 هرتز CRT GTF Blanking) پهنای باند مانیتور ال سی دی مورد نیاز را نشان می دهد اگر داده های خالی را نتوان کاهش داد.

محدودیت فرستنده TMDS به فرکانس پیکسلی 165 مگاهرتز نیز بر حداکثر وضوح ممکن صفحه نمایش LCD تأثیر می گذارد. حتی اگر داده های میرایی را کاهش دهیم، باز هم به یک حد معین رسیده ایم. و کاهش نرخ نوسازی افقی ممکن است در برخی از برنامه ها نتایج خیلی خوبی به همراه نداشته باشد.

برای حل این مشکل، مشخصات DVI یک حالت عملیاتی اضافی به نام Dual Link ارائه می دهد. در این حالت از ترکیب دو فرستنده TMDS استفاده می شود که از طریق یک کانکتور اطلاعات را به یک نمایشگر منتقل می کند. پهنای باند موجود دو برابر می شود و به 330 مگاهرتز می رسد، که برای خروجی تقریباً هر وضوح موجود کافی است. نکته مهم: یک کارت گرافیک با دو خروجی DVI یک کارت Dual Link نیست، که دارای دو فرستنده TMDS از طریق یک پورت DVI است!

تصویر عملکرد DVI دو پیوندی را هنگامی که از دو فرستنده TMDS استفاده می شود نشان می دهد.

با این حال، یک کارت گرافیک با پشتیبانی خوب DVI و کاهش اطلاعات خالی برای نمایش اطلاعات در یکی از نمایشگرهای جدید 20 اینچی و 23 اینچی Apple Cinema به ترتیب با وضوح "بومی" 1680x1050 یا 1920x1200 کاملا کافی است. در عین حال، برای پشتیبانی از نمایشگر 30 اینچی با رزولوشن 2560x1600، هیچ راه گریزی از رابط Dual Link وجود ندارد.

با توجه به وضوح "بومی" بالای صفحه نمایش 30 اینچی Apple Cinema، به اتصال Dual Link DVI نیاز دارد!

اگرچه کانکتورهای دوگانه DVI قبلاً در کارت‌های ایستگاه کاری سه بعدی استاندارد شده‌اند، اما همه کارت‌های گرافیکی درجه یک مصرف‌کننده نمی‌توانند این را به رخ بکشند. به لطف دو کانکتور DVI، هنوز هم می توانیم از یک جایگزین جالب استفاده کنیم.

در این مثال، از دو پورت تک لینک برای اتصال یک نمایشگر نه مگاپیکسلی (3840x2400) استفاده شده است. تصویر به سادگی به دو بخش تقسیم می شود. اما هم مانیتور و هم کارت گرافیک باید از این حالت پشتیبانی کنند.

در حال حاضر، می توانید شش کانکتور DVI مختلف پیدا کنید. از جمله: DVI-D برای اتصال کاملا دیجیتال در نسخه های تک لینک و دو لینک. DVI-I برای اتصالات آنالوگ و دیجیتال در دو نسخه. DVI-A برای اتصال آنالوگ و یک کانکتور جدید VESA DMS-59. اغلب، سازندگان کارت گرافیک محصولات خود را به یک کانکتور DVI-I دو لینک مجهز می کنند، حتی اگر کارت دارای یک پورت باشد. با استفاده از یک آداپتور، پورت DVI-I را می توان به خروجی VGA آنالوگ تبدیل کرد.

نمای کلی کانکتورهای مختلف DVI

طرح کانکتور DVI.

مشخصات DVI 1.0 کانکتور جدید DMS-59 با پیوند دوگانه را مشخص نمی کند. این توسط گروه کاری VESA در سال 2003 معرفی شد و اجازه می دهد تا خروجی های دوگانه DVI روی کارت های فرم فاکتور کوچک خروجی شود. همچنین در نظر گرفته شده است که چیدمان کانکتورها روی کارت هایی که از چهار نمایشگر پشتیبانی می کنند، ساده شود.

در نهایت به اصل مقاله خود می رسیم: کیفیت فرستنده های TMDS کارت های گرافیک مختلف. اگرچه مشخصات DVI 1.0 حداکثر فرکانس پیکسلی 165 مگاهرتز را تعیین می کند، اما همه کارت های ویدیویی سیگنال قابل قبولی در آن تولید نمی کنند. بسیاری به شما اجازه می‌دهند که تنها در فرکانس‌های پیکسل کاهش یافته و با کاهش زمان خالی شدن، به 1600x1200 برسید. اگر سعی کنید یک دستگاه HDTV 1920x1080 را به چنین کارتی وصل کنید (حتی با کاهش زمان خالی شدن)، با یک شگفتی ناخوشایند روبرو خواهید شد.

همه پردازنده‌های گرافیکی که امروز از ATi و nVidia ارسال می‌شوند، دارای فرستنده TMDS روی تراشه برای DVI هستند. سازندگان کارت های GPU ATi اغلب از یک فرستنده یکپارچه برای ترکیب استاندارد 1xVGA و 1xDVI استفاده می کنند. در مقایسه، بسیاری از کارت‌های گرافیکی nVidia از یک ماژول TMDS خارجی (به عنوان مثال، از Silicon Image) استفاده می‌کنند، حتی اگر یک فرستنده TMDS روی خود تراشه وجود داشته باشد. برای ارائه دو خروجی DVI، سازنده کارت همیشه یک تراشه دوم TMDS را نصب می کند، صرف نظر از اینکه کارت بر اساس کدام GPU است.

تصاویر زیر طرح های رایج را نشان می دهد.

پیکربندی معمولی: یک خروجی VGA و یک خروجی DVI. فرستنده TMDS را می توان یا در تراشه گرافیکی ادغام کرد یا روی یک تراشه جداگانه قرار داد.

پیکربندی های احتمالی DVI: 1x VGA و 1x Single Link DVI (A)، 2x Single Link DVI (B)، 1x Single Link و 1x Dual Link DVI، 2x Dual Link DVI (D). توجه: اگر کارت دارای دو خروجی DVI باشد، به این معنی نیست که آنها دو لینک هستند! تصاویر E و F پیکربندی جدید پورت VESA DMS-59 با چگالی بالا را نشان می‌دهد که چهار یا دو خروجی DVI تک لینک را ارائه می‌دهد.

همانطور که آزمایش های بیشتر در مقاله ما نشان خواهد داد، کیفیت خروجی DVI در کارت های ATi یا nVidia بسیار متفاوت است. حتی اگر تراشه TMDS منفرد روی کارت به دلیل کیفیتش شناخته شده باشد، این بدان معنا نیست که هر کارت با آن تراشه یک سیگنال DVI با کیفیت بالا ارائه می دهد. حتی محل قرارگیری آن روی کارت گرافیک نیز در نتیجه نهایی تاثیر زیادی دارد.

سازگار با DVI

برای آزمایش کیفیت DVI کارت‌های گرافیک مدرن روی پردازنده‌های ATi و nVidia، شش نمونه کارت را به آزمایشگاه‌های آزمایش Silicon Image فرستادیم تا سازگاری با استاندارد DVI را بررسی کنیم.

جالب اینجاست که برای دریافت مجوز DVI اصلاً نیازی به انجام تست های سازگاری با استاندارد نیست. در نتیجه، محصولاتی وارد بازار می شوند که ادعا می کنند از DVI پشتیبانی می کنند اما مشخصات را برآورده نمی کنند. یکی از دلایل این وضعیت، فرآیند پیچیده و گران قیمت تست است.

در پاسخ به این مشکل، Silicon Image مرکز آزمایشی را در دسامبر 2003 تأسیس کرد. مرکز تست انطباق DVI (CTC). تولیدکنندگان دستگاه‌های دارای DVI ممکن است محصولات خود را برای آزمایش سازگاری DVI ارسال کنند. در واقع، این کاری است که ما با شش کارت گرافیک خود انجام دادیم.

تست ها به سه دسته تقسیم می شوند: فرستنده (معمولاً کارت گرافیک)، کابل و گیرنده (مانیتور). برای ارزیابی سازگاری DVI، به اصطلاح نمودارهای چشمی برای نشان دادن سیگنال DVI ایجاد می شود. اگر سیگنال از حد معینی فراتر نرود، آزمون قبول شده در نظر گرفته می شود. در غیر این صورت، دستگاه با استاندارد DVI سازگار نیست.

تصویر نمودار چشمی یک فرستنده TMDS را در 162 مگاهرتز (UXGA) نشان می دهد که میلیاردها بیت داده را ارسال می کند.

تست نمودار چشمی مهمترین آزمایش برای ارزیابی کیفیت سیگنال است. این نمودار نوسانات سیگنال (جتر فاز)، اعوجاج دامنه و اثر "زنگ" را نشان می دهد. این تست ها همچنین به شما امکان می دهد کیفیت DVI را به وضوح مشاهده کنید.

تست های سازگاری DVI شامل بررسی های زیر است.

1. فرستنده: نمودار چشمی با مرزهای مشخص.
2. کابل ها: نمودارهای چشمی قبل و بعد از انتقال سیگنال ایجاد می شوند، سپس با هم مقایسه می شوند. بار دیگر، محدودیت های انحراف سیگنال به شدت تعریف شده است. اما در اینجا اختلافات بزرگ با سیگنال ایده آل از قبل مجاز است.
3. گیرنده: نمودار چشمی دوباره ایجاد می شود، اما باز هم، اختلافات حتی بیشتر مجاز است.

بزرگترین مشکلات انتقال سریع سریال، لرزش فاز سیگنال است. اگر چنین اثری وجود نداشته باشد، همیشه می توانید سیگنال را در نمودار به وضوح برجسته کنید. بیشتر لرزش سیگنال توسط سیگنال ساعت تراشه گرافیکی تولید می شود و در نتیجه لرزش فرکانس پایین در محدوده 100 کیلوهرتز تا 10 مگاهرتز ایجاد می شود. در یک نمودار چشمی، نوسان سیگنال با تغییر در فرکانس، داده، داده نسبت به فرکانس، دامنه، افزایش بیش از حد یا خیلی کم قابل توجه است. علاوه بر این، اندازه‌گیری‌های DVI در فرکانس‌های مختلف متفاوت است، که باید هنگام بررسی نمودار چشمی در نظر گرفته شود. اما به لطف نمودار چشمی، می توانید به وضوح کیفیت سیگنال DVI را ارزیابی کنید.

برای اندازه گیری، یک میلیون ناحیه همپوشانی با استفاده از یک اسیلوسکوپ تجزیه و تحلیل می شود. این برای ارزیابی عملکرد کلی یک اتصال DVI کافی است زیرا سیگنال در مدت زمان طولانی تغییر قابل توجهی نخواهد داشت. نمایش گرافیکی داده ها با استفاده از نرم افزار خاصی که Silicon Image با همکاری Tektronix ایجاد کرده است، تولید می شود. سیگنالی که با مشخصات DVI مطابقت دارد نباید با مرزها (مناطق آبی) که به طور خودکار توسط نرم افزار ترسیم می شوند تداخل داشته باشد. اگر سیگنال در ناحیه آبی بیفتد، آزمایش ناموفق در نظر گرفته می شود و دستگاه با مشخصات DVI مطابقت ندارد. برنامه بلافاصله نتیجه را نشان می دهد.

کارت گرافیک تست سازگاری DVI را قبول نکرد.

نرم افزار بلافاصله نشان می دهد که آیا کارت آزمون را پس داده است یا خیر.

مرزهای مختلف (چشم) برای کابل، فرستنده و گیرنده استفاده می شود. سیگنال نباید با این مناطق تداخل داشته باشد.

برای درک چگونگی تعیین سازگاری DVI و آنچه باید در نظر گرفته شود، باید به جزئیات بیشتری بپردازیم.

از آنجایی که انتقال DVI کاملا دیجیتال است، این سوال مطرح می شود که لرزش فاز سیگنال از کجا می آید. در اینجا دو دلیل می توان مطرح کرد. اولین مورد این است که جیتر توسط خود داده ها ایجاد می شود، یعنی 24 بیت موازی داده ای که تراشه گرافیکی تولید می کند. با این حال، داده ها به طور خودکار در تراشه TMDS در صورت لزوم تصحیح می شوند و اطمینان حاصل می شود که هیچ لرزشی در داده ها وجود ندارد. بنابراین، علت باقی مانده از لرزش، سیگنال ساعت است.

در نگاه اول، سیگنال داده بدون تداخل به نظر می رسد. این به لطف رجیستر قفل تعبیه شده در TMDS تضمین شده است. اما مشکل اصلی همچنان سیگنال ساعت است که جریان داده را از طریق ضرب 10x PLL خراب می کند.

از آنجایی که فرکانس در ضریب 10 در PLL ضرب می شود، تأثیر حتی مقادیر کوچک اعوجاج بزرگتر می شود. در نتیجه، داده ها دیگر در حالت اولیه خود به گیرنده نمی رسند.

در بالا یک سیگنال ساعت ایده آل وجود دارد، در زیر سیگنالی وجود دارد که یکی از لبه ها خیلی زود شروع به انتقال کرد. به لطف PLL، این به طور مستقیم بر سیگنال داده تأثیر می گذارد. به طور کلی، هر اختلال در سیگنال ساعت منجر به خطا در انتقال داده می شود.

هنگامی که گیرنده سیگنال داده خراب را با استفاده از ساعت فرضی PLL "ایده آل" نمونه برداری می کند، داده های اشتباهی را دریافت می کند (نوار زرد).

چگونه عمل می کند: اگر گیرنده از سیگنال ساعت فرستنده خراب استفاده کند، همچنان می تواند داده های خراب (نوار قرمز) را بخواند. به همین دلیل است که سیگنال ساعت از طریق کابل DVI نیز منتقل می شود! گیرنده به همان سیگنال ساعت (آسیب دیده) نیاز دارد.

استاندارد DVI شامل مدیریت جیتر است. اگر هر دو مؤلفه از یک سیگنال ساعت خراب استفاده کنند، می توان اطلاعات را از سیگنال داده خراب بدون خطا خواند. بنابراین، دستگاه های سازگار با DVI می توانند حتی در محیط هایی با لرزش فرکانس پایین کار کنند. پس از آن می توان خطا در سیگنال ساعت را دور زد.

همانطور که در بالا توضیح دادیم، اگر فرستنده و گیرنده از سیگنال ساعت یکسانی استفاده کنند و معماری آنها یکسان باشد، DVI بهینه عمل می کند. اما همیشه این اتفاق نمی افتد. به همین دلیل است که استفاده از DVI علیرغم اقدامات پیچیده ضد جیتر می تواند مشکلاتی را ایجاد کند.

تصویر سناریوی بهینه برای انتقال DVI را نشان می دهد. ضرب سیگنال ساعت در PLL باعث ایجاد تاخیر می شود. و جریان داده دیگر سازگار نخواهد بود. اما همه چیز با در نظر گرفتن همین تاخیر در PLL گیرنده اصلاح می شود، بنابراین داده ها به درستی دریافت می شوند.

استاندارد DVI 1.0 به وضوح تأخیر PLL را تعریف می کند. به این معماری غیر منسجم می گویند. اگر PLL این مشخصات تأخیر را برآورده نکند، ممکن است مشکلاتی ایجاد شود. امروزه بحث های داغی در این صنعت در مورد اینکه آیا چنین معماری جدا شده ای باید استفاده شود وجود دارد. علاوه بر این، تعدادی از شرکت ها طرفدار بازنگری کامل استاندارد هستند.

این مثال از سیگنال ساعت PLL به جای سیگنال تراشه گرافیکی استفاده می کند. بنابراین، سیگنال های داده و سیگنال های ساعت سازگار هستند. اما به دلیل تاخیر در PLL گیرنده، داده ها به درستی پردازش نمی شوند و حذف جیتر دیگر جواب نمی دهد!

اکنون باید درک کنید که چرا استفاده از کابل های بلند حتی بدون در نظر گرفتن تداخل خارجی می تواند مشکل ساز باشد. یک کابل طولانی می تواند تاخیر را به سیگنال ساعت وارد کند (به یاد داشته باشید که سیگنال های داده و سیگنال های ساعت دارای محدوده فرکانس متفاوتی هستند)، تاخیر اضافی می تواند بر کیفیت دریافت سیگنال تأثیر بگذارد.