DisplayPort 2.1とDisplayPort 1.4の比較【主な機能の詳細比較

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DisplayPortは、Video Electronics Standards Association(VESA)によって開発された、ビデオソースをディスプレイデバイスに接続するためのデジタル・ディスプレイ・インターフェースです。
高い帯域幅と、高解像度、リフレッシュ・レート、色深度のサポートで知られています。
このブログ記事では、DisplayPort 2.1(DP 2.1)とDisplayPort 1.4(DP 1.4)を比較し、この2つのバージョンの主な違いに注目することで、どちらが自分に適しているかを判断できるようにします。

主な違いは以下のとおりです:

帯域幅:
* DisplayPort 1.4:32.4 Gbps
* DisplayPort 2.1:80Gbps
DisplayPort 2.1は、DisplayPort 1.4の約3倍の帯域幅を提供し、大幅に高い解像度とリフレッシュレートをサポートします。

エンコーディング:
* DisplayPort 1.4:8b/10bエンコーディング
* DisplayPort 2.1:128b/132bエンコーディング
DisplayPort 2.1で使用されるエンコーディング方式はより効率的で、より少ないオーバーヘッドでより高いデータ転送レートを達成できます。

複数のリピータの同時LT(Ling Training):
* DisplayPort 1.4: リピータを1つずつトレーニング
* DisplayPort 2.1: リピータを同時にトレーニング
DisplayPort 2.1のこの機能は、複数のリピータのトレーニングにかかる時間を大幅に短縮します。
詳細な説明については、本ページの下部のLink Training-Tunable PHY Repeater (LTTPR)を参照してください。

前方誤り訂正 (FEC):
* DisplayPort 1.4: オプション
* DisplayPort 2.1: 必須
FECは、伝送プロセス中に発生する可能性のあるエラーを修正することで、データ伝送の整合性を確保するのに役立ちます。

パネル・リプレイ(PR):
* DisplayPort 1.4: 非対応
* DisplayPort 2.1: 対応
パネルリプレイは、ディスプレイが静止画像を保存して再生することを可能にし、消費電力を削減します。

シングル・ストリーム・トランスポート(SST)とマルチストリーム・トランスポート(MST):
* DisplayPort 1.4:SSTは必須、MSTはオプション
* DisplayPort 2.1: MSTがデフォルト、SSTはオプションで、DisplayPort 1.4のリンク・レートにフォールバックします。
マルチストリーム・トランスポート(MST)により、1台のDisplayPortデバイス(GPUなど)で複数のディスプレイを駆動できます。

Aux-Lessアドバンスド・リンク・パワー・マネージメント(ALPM):
* DisplayPort 1.4: サポートされていません
* DisplayPort 2.1: 対応
ALPMは、非アクティブ時にDisplayPortリンクをパワーダウンできるようにすることで、消費電力を削減します。

DisplayPort 2.1の利点:
* より高い解像度とリフレッシュレートをサポート
* より効率的: 128b/132bエンコーディング方式は、8b/10bエンコーディングよりも効率的です。
* 信頼性の向上: 前方誤り訂正機能により、データの完全性が保証されます。
* 消費電力の削減: パネルリプレイおよびALPM機能

下位互換性:
* DisplayPort 2.1とDisplayPort 1.4は両方とも、以前のすべてのバージョンのDisplayPortと下位互換性があります。

この表は、DisplayPort P 1.4とDisplayPort 2.1の主な相違点をまとめたものです:

機能DisplayPort 1.4vDisplayPort 2.1
エンコーディング8b/10b128b/132b
前方誤り訂正(FEC)オプション必須
帯域32.4Gbps (最大)80Gbps(最大)
Aux-lesssリンクパワー管理未サポートサポート
SSTおよびMSTSST必須、MSTオプションMSTがデフォルト、
SSTはDP1.4フォールバック
パネルリプレイ(PR)未サポートサポート
コンカレントLTNoYes

 

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DisplayPort 128b/132bコンカレントLTTPRリンクトレーニング

ビデオフレームを送信する前に、ソース(DP-TX)はダウンストリームデバイスとのリンクトレーニング(LT)を完了しなければならない。
DisplayPort (DP) バージョン 2.0 仕様は、128b/132b リンクレイヤーと非トランスペアレント LTTPR (Link Training-Tunable PHY Repeater) デバイスの接続時のサポートを義務付けています。
下図は、ソース、LTTPR、シンクデバイス間の接続を示している。この仕様では最大 8 台の LTTPR が使用可能である。DP-TXはクロックリカバリ(CR)を開始し、イコライゼーションを行うことで、各デバイスを1つずつトレーニングします。
LTは、AUX読み書きトランザクションと、ステータス・レジスタの常時ポーリングで構成される。これが問題になる。LTが完了するまでの時間は3秒以上になることもあります。
DPバージョン2.1から、VESA(Video Electronics Standards Association)は128b/132bコンカレントLTTPR LTでこの問題を解決している。コンカレントLTはCR Doneを非推奨とし、LTの高速化を実現するためにCDS(Clock and Data Switch)、Hop、Intra-Hop Auxトランザクションを追加しました。

* CDS – LTTPR の PHY は DFP のローカルクロックとデータの駆動を停止し、DP-TX のクロックとデータに切 替え
* Hop – 下図から、DP-TX から UFP、DFP から UFP、DFP から DP-RX の接続の間のセグメント
* Intra-Hop Aux – DP-RX ではなく LTTPR UFP との Aux トランザクション

どのように動作するのか?
DP-TX は CR を開始し、各ダウンストリーム LTTPR PHY は DFP を通してローカルクロックを駆動います。
DP-RX は CR の受信を確認し、これは DP-TX に伝えられます。
DP-TX はイコライゼーションを開始し、LTTPR はイントラホップ Aux モードに切り替わります。
すべてのホップのトレーニングが終了すると、DP-TX は CDS を開始し、DFP PHY は DP-TX PHY に切り替わり、DFP はイントラホップ AUX モードを終了します。
LT は 650ms 以内に終了します。

 

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