体验全数字视频时代

2019-04-25 10:12专题 标签:全数字视频

在即将到来的全数字视频时代,我们的PC使用体验会有什么不同呢?其实最明显的有两点,一是更强的显示能力,二是更好的连接能力。

● 高带宽与灵活配置 未来显示方案的基础

未来的PC显示系统将拥有更高的分辨率、更快的刷新速度、更多的色彩,而涉及的显示设备也不仅包括传统显示器,还有投影机、VR头戴显示器等。

这几项最重要的显示系统发展,除了需要本身的技术提升,如面板制造技术、芯片控制技术等之外,最重要的就是需要获得足够的视频数据支持,而高带宽的数字视频接口是唯一的选择,例如144Hz的4K分辨率、10bit色深的游戏显示器,需要的视频数据为12Gbps,只有最新版本的HDMI和DisplayPort接口才能满足需求;而未来的显示器及实用化的VR头戴显示器(图20)分辨率会达到8K,更需要4倍的视频数据速率,达到48Gbps。此外提升色彩表现(色深)能力的话,同样需要数据传输速度成比例提升。

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由于距离眼睛更近,因此VR眼镜对分辨率的要求更高,8K才是真正实用化的分辨率,相关产品已经面试

多显示器配置也逐渐被玩家和办公用户所接受,将成为未来比较早互留的应用方式,它特别适合同时进行多项工作,也可以根据需要更灵活地扩展视野。对这种应用方式来说,视频接口除了需要高带宽来满足多个显示器的信号总需求之外,还要有灵活的信号分配能力,以便用较少的接口连接多个显示器,并根据需要快速增减、改变显示器配置。

无论是不断提升带宽还是灵活的配属能力,都是模拟信号接口难以提供的,这也是为什么新的显卡乃至主板都完全放弃了模拟视频接口,开始使用全数字接口方案。

● 抛弃数模转换 更简化的图形处理

数字视频接口对显示器来说,是提供更强显示性能的必须,而对显示芯片来说,全数字视频的方案,还有利于在提升性能的同时,简化显示芯片或显卡设计。从独立显卡出现之后,所谓的数模转换性能就是很多显卡或显示芯片宣传的重点,它说明了显卡能实际提供的视频信号输出能力,对当时流行的模拟信号输出来说,数模能力不足的话,在显卡上生成再多数字化的图形数据也没有用,如果不能转换成模拟信号提供给显示器,那么这些图形数据实际上都会浪费掉。

数模转换模块(RAMDAC)不仅限制了模拟信号的输出能力,而且本身的高频率、高功耗以及转换损耗也影响着显示芯片或显卡的复杂性、功耗、成本,以最终的图形输出表现。例如在早期的GPU中,数模转换模块频率就经常远高于GPU和显存频率(图20),因此无论是位于显卡上还是集成在GPU中,都会成为消耗电力、资金、散热能力的重要部分。而在如今的高速GPU时代,超高速率的视频信号更会让传统的数模转换模块难以承受。

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Matrox G400等早期3D显卡中,RAMDAC频率通常在250MHz~400MHz,而此时的芯片、显存频率通常仅有100MHz~250MHz

在采用全数字信号输出方案之后,GPU和显卡上都不再需要D/A模块,可将数字化的图形数据直接送至接口输出,为已经显得过于复杂、耗电的芯片和显卡“减负”。

总之,无论从未来的显示需求还是显卡发展来看,全面数字化的视频输出都已经是大势所趋,因此在今后装机和选择显示产品时,支持数字视频接口、支持最新数字视频技术,都应该是最重要的考量之一。