DP与HDMI 谁才是游戏玩家的最佳选择
在目前市面上显示器接口中，vga和dvi已经逐渐退出了历史舞台，type-c还算是小众。
而dp（displayport）与hdmi则成为了主流产品的标配，目前的主流级显卡也是以这两个输出接口为主。
而新的问题也随之诞生了：当这两个接口都可以使用的时候，选择哪个会更好？
对于大部分普通的消费者来说，显示器能跟主机正常连接就行，随便哪个接口都无所谓，反正能正常使用。
但是对于diy玩家来说，这个问题就显得非常重要，但是跟显卡和显示器的性能参数相比，这又是一个很容易被忽视的问题。
尤其是在配备了frees、hdr、高分辨率（4k以上）、高刷（144hz以上）等特性高端显示器中，这两种接口连接同一设备通常都会存在差异。
如果不能选择最佳的连接方式，可能会出现各种兼容性问题，导致无法发挥显卡和显示器的最佳表现。
而要知道如何作出适合自己的选择，我们首先得重新认识一下dp与hdmi两种接口。
dp和hdmi的发展历史
从发展历史来看，hdmi算是前辈，首个标准早在2002年已经问世，目前最新的标准协议版本是hdmi2.1。
而dp接口算是后来者，首个标准出现在2006年，目前最新的标准协议版本是dp2.0。
这两款接口是视频传输接口全面进入数字时代的标志，之前的dvi接口接口虽然也采用数字信号进行传输，但是不能承载音频和数据流。
而雷电和usb3.*协议的type-c接口中，它们传输视频信号也是是通过dp协议通道进行数字画面传输的，严格来说也算是dp协议的一种特殊接口形式。
雷电2支持displayport 1.2，而雷电3和遵循usb3.1规范的全功能type-c则支持到最新的dp3.0协议。
但是两者在带宽上有区别（雷电为40gb/s、usb3.1为10gb/s），单纯考虑视频传输能力的也存在一定差异，这个我们之后有机会再聊。
经过多年的发展，虽然dp接口和hdmi接口的基本形态几乎没有任何改变，但不同协议版本的接口在传输能力上却存在巨大的差异。
因此我们在考虑着两者哪个更适合的情况下，也必须考虑到具体的版本。
dp和hdmi标准都是向后兼容的，你在十年购买的hdmi1.0线材现在仍可以与最新的rtx30系列显卡搭配使用。
但是由于显示器、线材和显卡之间进行连接的木桶效应，最大显示分能力上限只能是两者之间较低的那一方。
这样连接这可能意味着支持144 hz和hdr的4k游戏显示器搭配rtx3080，最终只能以4k和24hz的模式下运行，完全无法释放两个硬件的真实能力。
这个例子可能比较极端，但是却直接反映了选hdmi还是选dp的关键：能否完美发挥硬件的性能表现。
下面图是历代dp接口和hdmi的相关信息，要避免上述提到的这种尴尬状况，可以在这个表格中快速找到所支持的显示模式。
这两种接口在每一代接口中最重要的参数就是传输速率和数据速率。在早期的dp和hdmi标注中，数字信号大多使用8b/10b的比特率编码进行传输。
在8b/10b编码模式下，意味着每8位数据在实际传输中需要10位的传输带宽，而这些多出来的冗余用来确保信号的完整性，这意味着他们只有80%的理论带宽可以用来传输数据。
而在最新的协议下，dp 2.0采用128b/132b进行传输，编码效率效率提升到97%，而hdmi 2.1则采用16b/18b进行传输，编码效率为88.9%。
虽然hdmi上还配备辅助通道来传输其他数据，但是对数据速率的影响并不大，加上同代的dp接口一般都拥有更高的传输速率，所以最新一代dp接口相对hdmi的拥有更高的数据速率。
要理解这一点，我们需要更好地l理解传输带宽的意义。
数据传输带宽的意义
所有采用数字传方式（包括dp，hdmi和dvi接口）进行传输的视频数据都需要一定的数据带带宽。
显示屏上的每个像素都拥有红色，绿色和蓝色（rgb）这三个数据点，或者使用亮度，蓝色色度差和红色色度差（ycbcr / ypbpr）三个数据点的形式进行数据传输。
而在输出端，无论显卡内部进行什么运算，最后生成的数据都会转换为用于显示的信号，这些现实信号一般包含一个16位的rgba信息（其中a是alpha意为透明度信息）。
目前最常见的标准采用的是24位颜色，这种模式下每个像素点的红色，绿色和蓝色分量数据分别占用8位数据，这个也是我们电脑显示数据中位深度数据的来源。
而在hdr和高色深显示器中，为了显示更丰富的颜色数据，每种颜色的数据占用提高到10位数据，这意味着每个像素点采用30位颜色可以带来更出色的显示效果。
而在部分*专业显示器中，位深度甚至提升到12位和16位，不过目前还非常小众，我们普通消费能接触的产品大都是以8bit为主，小部分高色准和hdr显示器为10bit。
在这种情况下，显示信号使用的是每像素24位或30位数据，我们将这个数字乘以像素数和屏幕刷新率，就可以快速计算出要实现这种传输画面所需的最小带宽。
以上面这款显示器为例，要实现3440 * 1440 @ 100 hz的显示效果所需的带宽：8bit模式下需要的带宽（每秒数据量）为24*3440*1440*100hz=118886450000bps≈13.8gbps。
而在10bit模式下需要的带宽为30*3440*1440*100hz=14860800000bps≈17.3gbps。
当线材或输出端接口不能满足该需求时，只能在降低分辨率、降低刷新率和关闭hdr下做选择。
以我使用笔记本电脑进行连接的情况下，采用hdmi2.0接口（14.4gbps）进行连接时可以顺利开启3440*1440@100 hz模式。
但换成用全功能type-c（usb3.1协议）进行连接时，受接口带宽（10gbps）限制，只能开启3440*1440@ 60hz的显示模式
而且在实际应用中，满足这个最低理论传输带宽还不够严谨，实际应用中还需要留有一定冗余，需要通过更加复杂的计算才能确定所需要的带宽。
为了可以直观地体现出带宽需求，视频电子标准协会（video electronics standards association, vesa）推出了一套直观的参考标准。
只要将这个表与上文中出现的接口规范带宽进行校对，即可快速确认适用分辨率，如果所需的数据带宽小于标准支持的最大数据速率，这个分辨率和帧率即可正常使用。
需要注意的是，上图所制定的标准是基于未压缩信号，而为了在受限的硬件带宽条件下输出更高分辨率的画面。
hdmi和dp接口还加入了对显示串流压缩技术（display stream compression ，简称dsc）的支持，这项技术可以帮助设备更好地克服接口带宽带来的物理限制。
dp这边早在1.4版本就加入了对dsc1.2的支持，hdmi这边也在最新的2.1版本中加入了对这一技术的支持。
在8k和60hz时，基本的8bit模式下，需要49.65 gbps的数据带宽，当开启10bit的hdr模式时则需要62.06 gbps的带宽。
而当开启8k+120 hz+10bit hdr时，在无压缩状态下传输需要高达127.75 gbps的传输带宽，这在目前根本没有接口可以满足这一需求。
而通过转换为4：2：2或4：2：0 ycgco并使用增量pcm编码，dsc最高可以提供高达3：1的压缩比。
宣称可以提供了“视觉无损”的效果，使用dsc让8k+120hz+hdr的所需带宽仅为42.58 gbps，得以在现有的hdmi2.1和dp2.0接口下下实现这种极致的显示效果。
除了传输视频，hdmi和dp还需要预留带宽来传输数字音频数据，目前的标准下，他们当前最多将36.86 mbps（0.037 gbps）的带宽音频用于音频，虽然会占用整体带宽，但是整体影响并不大。
通过上面的介绍不难看出，通过简单的分辨率*刷新率*颜色深度的带宽计算方式显然不够全面，因为具体的性能表现还要考虑到时序标准、编码方式和音频占用带宽等因素。
虽然占用带宽仍然是越大越好，但是显然不是影响视频信号传输能力的唯一参考标准。
dp与hdmi接口优劣
在目前的主流市场中，dp1.4是目前displayport标准中功能最强大且普遍的版本，虽然dp2.0规范已经在去年（2019年）6月发布，但至今人仍没有支持该接口的消费级显卡和显示器被推出。
而前段时间推出rtx30系列显卡上搭载的仍是dp1.4接口，虽然可用带宽不如同时搭载的hdmi 2.1，但是最高达8k@65hz的性能表现已经能满足当前的需求。
不过8k显示设备目前主要都是以电视为足，基本也是利用hdmi 2.1接口来实现8k信号传输，而且参考以往dp在电视市场的表现，短期内也不太可能会有使用dp2.0的产品推出。
换句话讲，在dp2.0大规模科普之前，dp的极限传输表现暂时都无法与hdmi2.1媲美。
dp的优势之一是原生支持可变刷新率（vrr），这像技术在dp1.2a后就成为dp标准的一部分。
这也是freesync技术（兼容g-sync）近年来大规模普及的基础，要使用这一技术就必须使用dp接口。
此外，由于加入了固定卡扣开关，dp接口和线材的稳定性都要优于hdmi，像hdmi那种不小心拉扯就会把“断头”的风险几乎不存在。
而且dp还可以通过多流传输（mst）将多个屏幕连接到单个端口，部分显示器还支持基于该技术的dp串联功能（显示器间通过dp接口直连），在拓展性上会更加出色。
由于hdmi需要认证的标准协议，而dp则是一项开放的标准协议，许多显示技术上的创新（例如dsc，g-sync和freesync）都会优先出现在dp上，之后才会慢慢出现在hdmi上的重要原因。
而dp线缆上还有一个限制它使用场景的关键参数：它的最大长度在目前标准下被限制在3m以内，这个因素导致它不太可能应用在家庭影院、长距离传输信号等应用场景。
99%的情况下它只能用在台式主机和显示器之间，这也间接限制了这种接口在电视和投影仪等设备上的应用。
在最重要的传输带宽上，由于dp协议拥有后发优势，hdmi在同期的带宽表现上一直稍逊于dp，hdmi2.1这次抢先面市算是扳回了一城。
虽然一直在纸面参数上一直“落后”，但是在非极高分辨率+刷新率运行的情况下，目前最主流的dp1.4和hdmi2.0其实不会有可感知的区别。
自2013年hdmi 2.0发布以来，hdmi接口已经可以在8bit颜色的情况下实现4k@60 hz传输效果，并且4：2：0 ycbcr输出模式下实现最高8k@30hz的显示效果，不过会存在边缘看起来模糊。
而对于可变刷新率技术的缺失，hdmi从2.0b开始也通过amd的扩展芯片添加对freesync和g-sync技术的支持，而且在hdmi 2.1协议中把该技术列入到新标准当中。
到目前为止，只有部分英伟达的rtx20系列和最新的rtx30系列显卡会支持hdmi2.1接口（部分非公显卡只配备了hdmi2.0接口）。
而且大部分显示器配备的仍为hdmi2.0接口。因此在考虑功能全面性的情况下，使用台式机连接显示器是，目前最佳的使用方式仍会是dp。
虽然在理论性能上长期不占优势，但是hdmi规范拥有极高的普及度和兼容性，在2004年标准刚推出时，已经有数百万台带有hdmi的设备出货。
而来到2020年，带hdmi的设备更是随处可见，主流的现实设备都会配备该接口。
虽然显卡上尚未有支持完整规格hdmi2.1接口的产品，但是在电视、蓝光播放器、家庭影院等消费级设备上率先发售了大量hdmi 2.1设备，普及前景和通用性短期内仍会比dp更强。
hdmi在实用性上相对dp的最大优势，就是最长可达15m的线缆长度，足足是dp线缆的五倍。
这个特性对于使用台式电脑连接显示器的玩家，但对于家庭影院等需要长距离连接场景却非常重要，让这种线缆拥有更丰富的应用场景。
dp与hdmi：游戏玩家怎么选
我们已经介绍了displayport和hdmi的技术参数，大家对这两种传输协议都有了充分的了解，那么回到最初的问题吗，但是哪一种连接方式在实际上更适合游戏玩家？
其中一些取决于您已经拥有或打算购买的硬件。这两种标准协议都能够提供出色的游戏体验，但是如果您想获得出色的游戏体验。
在目前市场上可以购买的产品中，hdmi 2.1>dp 1.4>dp 1.3>hdmi 2.0，而目前已发布的协议中，dp 2.0的理论性能应该最为出色，但是该协议的普及前景尚不明朗。
在一些高刷+高分辨率的应用场景下，游戏玩家需要根据自己的平台进行选择。
对于使用n卡的游戏玩家来说，目前最佳的方案仍是是使用dp 1.4接口连接到配备g-sync功能的显示器，只有在连接电视使用时全新的hdmi才有实用意义，因为目前通过hdmi 2.1兼容g-sync的显示器只有电视，而在普通显示器上，使用dp才可以完整发挥n卡的特性。
而a卡游戏玩家的选择则比较宽松，因为目前带freesync功能的显示器可以通过hdmi接口来开启，因此a卡在搭配dp 1.4和hdmi 2.0使用时在功能实用性上没有太大区别。
不过dp仍然会是pc显示器的首选标准，因为许多hdmi freesync显示器只能在较低的分辨率或刷新率下运作，在144hz以上的产品较少。
如果你已经拥有一台刷新率在144hz以下，不支持g-sync或freesync功能，并且显示器同时支持hdmi和dp输入的时候。
而且显卡也同时也配备这两者接口的情况下，这个连接方式的选择就显得没那么重要了。
2560 * 1440（1440p）@144 hz的分辨率和8bit色深的情况下，dp1.2和hdmi 2.0以上的协议都可以正常运作。
低于此值的任何一种连接类型都将正常工作，日常使用上这两种接口的确没有实际区别（理论能传输的信号一致）。
在台式机搭配显示器的使用场景中，dp接口显然是最佳选择，能完整地发挥输出端的性能。
因此目前的显卡都会配备更多的dp接口，全新的rtx 30系列显卡虽然支持hdmi 2.1接口，但普遍只会配备两个以内。
而在将主机连接到电视、投影仪等大屏幕使用场景中，hdmi在很长一段时间内仍是最佳选择，因为它拥有更长的传输距离，布线也更加方便，最重要的是hdmi拥有远超dp接口的设备兼容性，目前屏幕在50寸以上的设备极少会配备dp接口，未来很长一段时间里hdmi仍然是首选接口。
最终，尽管dp具有规范上的优势，但是hdmi出色的兼容性和便捷性可以帮助它拥有更丰富的应用场景，而且这两个标准在许多领域和技术上都重叠。
负责制定displayport标准的vesa组织主要考虑的是pc领域的应用场景，而由消费电子联盟制定hdmi协议。
肯定会优先考虑电视、投影仪等消费级设备，他们的关注点不同最终也导致这两种协议拥有细分的不同应用场景。
要高分高手高色域和全面功能体验就用dp、需要大屏强兼容性就使用hdmi，发烧游戏用户们根据使用场景选择即可。
而对于90%以上的普通用户来说，影响显示效果的瓶颈可能在显卡和显示器上，不用过于纠结这两者之间的选择。
- the end -
原文链接： 责任编辑：振亭
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