DVI双链路与单链路分辨率带宽差异对比

描述

之前我们聊过DVI-D和DVI-I区别的时候,单双链路只是带到了一下,没有深展开。但实际上这个话题值得单独说,因为踩这个坑的人真不少——显示器点不亮、分辨率上不去、刷新率莫名其妙只有30Hz,追根溯源很多时候都是单双链路搞混了。

这篇就把单双链路的带宽差异、分辨率支持、实际选型这几件事说清楚。

一、从TMDS说起

要搞懂单双链路的区别,绕不开DVI的信号传输方式。DVI用的是TMDS,全称Transition Minimized Differential Signaling,翻译过来是最小化传输差分信号。

TMDS的基本单元是一对差分信号线,一正一负,两根线传一路信号。DVI里用三对TMDS线传RGB三个颜色通道,再加一对时钟信号线,这就是单链路DVI的基本构成,三组数据通道加一组时钟。

双链路顾名思义,就是把这套结构翻倍,六组数据通道加两组时钟,带宽直接乘以二。

这个倍增关系是理解后面所有内容的基础。

二、带宽数字的换算

单链路DVI的最大像素时钟是165MHz。像素时钟这个概念有时候让人困惑,简单说就是每秒能传输多少个像素点的数据。165MHz意味着每秒最多传输1.65亿个像素。

这个数字对应到分辨率和刷新率,1920×1200×60Hz算一下,1920乘以1200等于2304000个像素,乘以60等于每秒1.38亿像素,在165MHz以内,所以单链路DVI能跑1920×1200@60Hz。

往上一档,2048×1536@60Hz,像素数乘以刷新率大约是1.88亿,超过了165MHz的上限,单链路跑不了。

双链路把像素时钟上限提到330MHz,2560×1600@60Hz对应的像素率大约是2.46亿,在330MHz范围内,双链路能支持。

这就是两者带宽差异在实际分辨率支持上的直接体现。

三、通过对比帮助理解

把常见分辨率和刷新率组合跟单双链路的支持情况对应起来,大概是这样的关系。

1280×1024@60Hz,像素率约7900万,单链路轻松支持。1920×1080@60Hz,像素率约1.24亿,单链路支持。1920×1200@60Hz,像素率约1.38亿,单链路支持,接近上限。2048×1536@60Hz,像素率约1.88亿,超出单链路上限,需要双链路。2560×1600@60Hz,像素率约2.46亿,双链路支持,接近双链路上限。

有一个容易被忽略的情况,同样的分辨率,刷新率提高了也可能从单链路变成需要双链路。1920×1080@60Hz单链路没问题,但如果是1920×1080@120Hz,像素率翻倍,单链路就不够了。虽然DVI在高刷新率上的支持比较有限,但在某些特殊应用场合还是会遇到这个问题。

四、物理接口的针脚差异

说完带宽说接口,这个地方很多人没仔细看过。

单链路DVI-D接口有18个数据针加1个宽针,写成18+1。双链路DVI-D是24个数据针加1个宽针,写成24+1。多出来的6个针就是第二组TMDS通道的数据针。

DVI-I接口在此基础上还有4个模拟信号针,所以单链路DVI-I是18+5,双链路DVI-I是24+5。

针脚数的差别在实物上是可以直接数出来的,但接口本身的外框尺寸是一样的,单双链路的DVI接口物理尺寸完全相同,只是内部针脚密度不同。

这里有一个兼容性问题值得注意。双链路线材可以插进单链路接口,多出来的针脚悬空,自动降为单链路工作,没有任何问题。但单链路线材接双链路接口,能连通并工作,只是带宽受单链路限制,跑不到双链路的分辨率上限。

设备和线材混用的时候,整个链路的带宽由最低的那个环节决定,这一点要记住。

DVI

L-com 优良型DVI线缆,DVI-D双链路,带磁环,公头/公头

五、工业和专业领域的实际情况

日常办公用DVI的话,单链路基本够,1080P或者1920×1200的显示器,主流工作分辨率都在单链路支持范围内。

但工业和专业应用就不一定了。

医疗影像领域用的诊断级显示器,分辨率经常到2560×2048甚至更高,这类设备一般要求双链路DVI,买线的时候必须确认清楚。

工业质检系统里用的工业相机,有时候会输出高分辨率的图像数据,配套的显示端如果用DVI,也需要双链路才能完整传输。

CAD和图形工作站以前大量使用双链路DVI,虽然现在DisplayPort已经接替了这个位置,但老设备维护市场里双链路DVI线的需求还是持续存在的。

L-com覆盖多种DVI线缆组件和连接器,单双链路产品更为适配工业级连接要求。更有多种转接头和AOC线缆可供选择,一件起发,一站式满足DVI应用连接场景的多样需求。

六、快问快答

Q:显卡是双链路DVI输出,但手边只有单链路的线,能不能先用着?

A:能用,信号能通,只是带宽受单链路限制,分辨率最高跑到1920×1200@60Hz。如果显示器支持的分辨率在这个范围内,临时用完全没问题;如果显示器是2560×1600这类高分辨率,就只能换双链路线了。

Q:双链路DVI和DisplayPort,带宽上谁更强?

A:DisplayPort完胜。DP 1.2的带宽是21.6Gbps,DP 1.4达到32.4Gbps,而双链路DVI的带宽上限大约是7.92Gbps。DisplayPort不只是带宽更高,在支持的最大分辨率和刷新率上也远超DVI,这也是为什么DVI在专业市场逐渐被DP替代。

Q:DVI接口能不能输出4K分辨率?

A:理论上双链路DVI能支持到3840×2400@33Hz,但实际上几乎没有设备这么用。4K内容通常用HDMI或者DisplayPort,DVI在4K这个分辨率上刷新率太低,不实用。

Q:单链路DVI接口的显示器,接上双链路线之后会不会有什么异常?

A:不会有任何问题,显示器只使用自己能识别的那部分针脚,多余的针脚悬空,完全不影响正常工作。整个链路按单链路规格运行,显示效果和只用单链路线材完全一样。

审核编辑 黄宇


 

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