Тыльные разъемы видеокарт

Что у нас на выходе видеокарты?

D-subminiature, или D-sub — семейство электрических разъёмов. Свое название получило из-за характерной формы в виде буквы «D», однозначно ориентирующее правильное положение разъёмов при подключении. Часть названия англ. subminiature — «сверхминиатюрный», было уместно тогда, когда эти разъёмы только появились. Разъем служит для подключения аналогового монитора, все его прекрасно знают.

Digital Visual Interface, он же DVI (англ. цифровой видеоинтерфейс) — стандарт на интерфейс, предназначенный для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения. В базовом стандарте передается только видео, без звука.

Сразу чудный вопрос — можно ли подключить аналоговый монитор к цифровому разъему DVI?
И да, Вам в любом компьютерном магазине продадут переходник «DVI / D-sub».
Что это за магия? Как это вообще возможно?

Это разработчики стандарта шутят. Несмотря на цифровое название разъема, их там три вида:

DVI-A = только аналоговый сигнал, практически не используется

DVI-I = на части пинов цифровой сигнал, на части пинов (они справа, в виде креста) — аналоговый сигнал RGB, разъем стоит практически на основной массе видеокарт.
Вот разъем и переходник к нему на RGB


Кажется, такой переходник не может существовать, но он существует 🙂 Не забываем про наличие пинов с аналоговым сигналом RGB.

DVI-D — полностью цифровой разъем. Вот он ниже (справа уже нет 4-х пинов от аналогового RGB).

похож на DVI-I — но немного другой.

Современные видеокарты умеют туда и цифровой звук выводить = соответственно существует переходник HDMI-DVI-D. Практически не используется — сразу ставят HDMI.

Собственно вот все варианты DVI и их распиновка.

Хорошо видно, что у DVI-I есть аналоговые пины С1-С5..

Отсюда сразу два вопроса:

Можно ли использовать кабель DVI-D для разъемов DVI-I? Да, можно — все будет работать.
Т.е. если у Вам монитор с кабелем DVI-D, а выход у видеокарты только DVI-I (обычная ситуация) — то всё можно подключить.

Можно ли использовать кабель DVI-I для разъемов DVI-D? Нет, нельзя — из-за аналоговых пинов С1-С4 кабель не войдет в разъем.

И еще вопрос — а существует ли кабель с ДВУМЯ разъемами DVI-I?
Нет, конечно. Куда его включать…. Разъем DVI-I есть только на видеокарте.
К нему можно подключить:
— цифровой монитор через кабель DVI-D
— аналоговый монитор через кабель/переходник D-SUB/DVI-I

High Definition Multimedia Interface (HDMI) — интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудиосигналы с защитой от копирования. Разъём HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств — f с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI в том, что разъём HDMI меньше по размеру, а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудиосигналов.

Все большие и красивые мониторы уже надо подключать по HDMI. Да, какой-нибудь монитор 27″ на 2560*1600 будет иметь разъем DVI-D и даже его можно подключить — но разрешения в 2560*1600 при таком подключении не будет. Не хватит пропускной способности стандарта DVI.

Гигантская таблица стандартов HDMI (из Википедии)

Спецификация Дата выпуска Описание
1.0 9 декабря 2002
  • Максимальная пропускная способность интерфейса по одному проводу 4,9 Гбит/с. Поддержка видео до 165 МПикс/сек (1080p @ 60 Гц или UXGA) и 8-канального звука (192 кГц/24 бит).
1.1 20 мая 2004
  • Добавлена поддержка защиты звука, требуемая для проигрывания DVD-Audio.
1.2 8 августа 2005
  • Добавлена поддержка передачи однобитового аудиосигнала, такого, как Super Audio CD DSD.
  • Разработан HDMI-разъём типа A с полной поддержкой всех форматов для PC-источников и дисплеев.
  • Добавлена возможность для PC-источников использовать родное цветовое пространство RGB при сохранении поддержки YCbCr CE.
  • Установлено требование для дисплеев с HDMI 1.2 и более поздних версий поддерживать будущие низковольтные (то есть, связанные по переменному току) источники, например, основанные на базе технологии ввода-вывода PCI Express.
1.2a 14 декабря 2005
  • Добавлена полная поддержка всех особенностей и наборов команд протокола дистанционного управления CEC (Consumer Electronic Control).
1.3 22 июня 2006
  • Поднята частота синхронизации с 165 до 340 МГц, что позволяет увеличить пропускную способность интерфейса по одному проводу с 4,95 Гбит/с до 10,2 Гбит/с.
  • Добавлена поддержка «глубокого цвета» (Deep Color, 30-, 36-, 48-битный цвет, т.е. глубина цвета 10, 12 или 16 бит на каждый компонент RGB) в высоких разрешениях, вместо поддержки только 24-битного цвета у предыдущей версии.
  • Поддержка стандарта цветопередачи xvYCC.
  • Реализована автоматическая синхронизация видео- и аудио-сигнала.
  • Добавлена поддержка новых форматов сжатия без потерь многоканального звука Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio для декодирования внешними AV-ресиверами
  • Разработан новый разъём miniHDMI (Type C) для портативных устройств — таких, как камеры.
1.3b 26 марта 2007
  • Управление бытовой электроникой.
1.4 22 мая 2009
  • Добавлена поддержка разрешения 4K х 2К (3840×2160 при 24/25/30 Гц и 4096×2160 при 24 Гц).
  • Реализована возможность создания Fast Ethernet-соединения (100 Мбит/с) (HDMI Ethernet Channel, HEC).
  • Реализована технология реверсивного звукового канала (ARC).
  • Разработан новый интерфейсный разъём для миниатюрных устройств — micro-HDMI (Type D).
  • Поддержка 3D-изображения.
1.4a 4 марта 2010
  • Улучшена поддержка 3D-изображения

Новые обязательные режимы Side-by-Side и Top-and-Bottom для вещательного контента, в дополнение к режимам, имеющимся в спецификации 1.4. С учётом этих двух обязательных форматов, спецификация HDMI версии 1.4a обеспечивает уровень совместимости устройств, предназначенных для доставки 3D-контента через соединение HDMI.

Обязательные 3D-форматы:

  • для фильмов на Blu-ray дисках — удвоенного разрешения (Frame Packing) 1080p @ 24 Гц;
  • для игр — удвоенного разрешения (Frame Packing) 720p @ 50 или 59.94/60 Гц;
  • для телевидения — режим Side-by-Side 1080i @ 50/60 Гц или режим Top-and-Bottom 720p @ 50/60 Гц или 1080p @ 24 Гц.

Применение 3D-форматов:

  • дисплеи — должны поддерживать все обязательные форматы;
  • коммутаторы, хабы и другие коммутирующие устройства должны быть в состоянии пропускать все обязательные форматы;
  • источники (Blu-ray плееры, игровые приставки, ТВ-тюнеры) — должны поддерживать, по крайней мере, один обязательный формат.
1.4b 11 октября 2011
  • Одной из новых функций является то, что он добавляет поддержку 3D-видео 1080p на 120 Гц. Увеличена пропускная способность интерфейса по одному проводу до 15 Гбит/с.
2.0 4 сентября 2013 В HDMI 2.0 увеличена максимальная дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней (TMDS) на пропускную способность канала от 3,4 Гбит/с до 6 Гбит/с, который позволит увеличить общую пропускную TMDS до 18 Гбит/с. Это позволит HDMI 2.0 поддерживать разрешение Full HD 3D со скоростью 120 кадров в секунду и разрешение 4K со скоростью 60 кадров в секунду (FPS). Для HDMI 2.0 включена поддержка 4:2:0 (цветовая субдискретизация), поддержка 25 кадров в секунду 3D-форматов, улучшение 3D-возможностей, поддержка более восьми каналов аудио, поддержка HE-AAC и DRA аудио стандартов и другие дополнительные функции.

  • Добавлена поддержка разрешения 4K (3840×2160) при 50/60 Гц
  • Добавлена поддержка до 32 каналов аудио
  • Звуковая частота увеличена до 1536 кГц для самого высокого качества звука
  • Одновременная передача двойного видеопотока для нескольких пользователей на одном экране
  • Одновременная передача многопотокового аудио нескольким пользователям (до 4)
  • Добавлена поддержка дисплеев с соотношением сторон 21:9
  • Добавлена динамическая синхронизация видео и аудио потоков
  • Улучшение CEC обеспечивает расширенные возможности управления бытовой электроникой при помощи единой точки управления
2.1 4 января 2017 Поддержка более высокой частоты обновления экрана и разрешений 4K, 8K и 10K (когда такие дисплеи появятся), увеличенная до 48 Гбит/с пропускная способность.Список поддерживаемых разрешений:

  • 4K50/60Hz
  • 4K100/120Hz
  • 5K50/60Hz
  • 5K100/120Hz
  • 8K50/60Hz
  • 8K100/120Hz
  • 10K50/60Hz
  • 10K100/120Hz
  • Также новинка поддерживает цветовые пространства BT.2020 с 10, 12 и 16 битной цветовой разрядностью.

Следует отметить, что вывод звука в HDMI будет только в видеокартах стандарта PCI-E, стандарт AGP «не умеет» выводить звук через видеокарту.

DisplayPort и его младший брат MiniDP

DisplayPort — стандарт сигнального интерфейса для цифровых мониторов. DisplayPort предполагается к использованию в качестве наиболее современного интерфейса соединения аудио и видеоаппаратуры, в первую очередь для соединения компьютера с дисплеем.
Через переходники можно подключить к остальным видам разъемов.  Фактически DisplayPort — универсальный разъем, в котором есть:
— цифровые пины видео
— аналоговые пины видео
— цифровые пины звук

DisplayPort 1.2 имеет максимальную скорость передачи данных 21,6 Гбит/с на расстоянии до 3 метров, что больше, чем HDMI Type B (2×10,2 Гбит/c). Также поддерживает несколько независимых потоков, пропускная способность вспомогательного канала в стандарте увеличена с 1 до 720 Мбит/с.

Таким образом, через интерфейс DisplayPort 1.2 можно подключить до двух мониторов, воспроизводящих картинку размером 2560 х 1600 точек с частотой 60 Гц, либо до четырёх мониторов с разрешением 1920 х 1200 точек. При использовании одиночного монитора поддерживаемое разрешение возрастает до 3840 х 2400 точек с частотой 60 Гц, монитор с поддержкой частоты обновления 120-165 Гц поддерживается при разрешениях до 2560 х 1600 точек. Это позволяет стандарту DisplayPort 1.2 работать с технологиями построения стереоскопического изображения

Ранее DisplayPort не предполагал каких-либо выплат, но с 05.03.2015 выплаты составляют 20 центов за каждое устройство. Производители устройств с HDMI выплачивают ежегодно 10000 долларов, плюс минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах).

Размеры разъёма Mini DisplayPort в 10 раз меньше, чем у стандартного разъёма DVI.

Вот сам порт MiniDP

Переходник на VGA

Переходник на DVI


Переходник на HDMI

S-video — аналоговые данные для телевизора.

S-Video (англ. Separate Video, раздельный видеосигнал) — компонентный аналоговый видеоинтерфейс, предусматривающий раздельную передачу составляющих видеосигнала: яркости Y совместно c синхросигналом, и цветности С (совместно с цветовой синхронизацией), которые передаются по двум отдельным линиям связи, с волновым сопротивлением 75 Ом. Раздельная передача яркости и цветности обеспечивает более высокое качество изображения, чем композитные стандарты, так как при этом исключаются перекрёстные помехи при разделении сигналов.

Интерфейс S-Video используется только для передачи сигнала телевидения стандартной чёткости и непригоден для HDTV. Для передачи звука необходим отдельный кабель.

Стандартный четырёхконтактный разъём S-Video, типа «мама»:
1. GND — «земля» (Y),
2. GND — «земля» (C),
3. Y — Яркость,
4. C — Цветность.

Разрешения мониторов.

И собственно, почему образовался такой зоопарк разъемов? Разрешения современных мониторов растут и растут, старые стандарты уже не обеспечивают «прокачку» необходимых объемов информации.

Смотрим таблицу, указаны не все варианты разрешений. На Википедии есть более подробная таблица.

Разрешение Пиксели Число пикселей Пропорции Комментарий
 480p  640 х 480      307 200   4:3  pixel по высоте
 720p  (HD Ready)  1280 х 720      921 600  16:9  pixel по высоте, 720 строк
 1080p (Full HD)  1920 х 1080    3 000 000  16:9  pixel по высоте, 1080 строк
 2К  2048×1080
2560×1440
2560×1600
   2 211 840
3 686 400
4 096 000
 ——
16:9
——
 pixel по горизонтали
 4К (Ultra HD)  3840 × 2160
3996 × 2160
4096 x 2160
4096 × 1714
3656 × 2664
4096 × 3112
   8 294 400
8 631 360
8 847 360
7 020 544
9 739 584
12 746 752
 16:9
——
——
21:9
——
——
 pixel по горизонтали
 5К  (Ultra HD)  5120 × 2160
5120 × 2700
5120 × 2880
5120 × 3840
 11 059 200
13 824 000
14 745 600
19 660 800
 21:9
——
16:9
4:3
 pixel по горизонтали
 8К  (Ultra HD)  8400 × 3600
7680 × 4320
8192 × 4320
8192 × 5120
8192 × 8192
 (30.2) мегапикселей
(33.2) мегапикселей
(35.3) мегапикселей
(41.9) мегапикселей
(67.1) мегапикселей
 21:9
16:9
——
16:10
1:1
 pixel по горизонтали

На сегодняшний день даже топовые видеокарты с трудом справляются с 5К. Как пример, моноблок Apple iMac на 27 дюймов в 5К Retina — работать можно комфортно, а вот играть в динамические игры — нет. Слишком много пикселов, а их надо посчитать и вывести на экран с частотой как минимум 70 Гц.

Retina — на латыни сетчатка. Apple использует как торговый бренд для дисплеев с высоким разрешением, точнее плотностью пикселей на дюйм. По Стиву Джобсу: «Всё то Retina, что больше 300 ppi». Считается, что при 300 ppi отдельные пиксели не различимы на экране.
Но и тут маркетинг во всей красе — у  iMac 27 дюймов 5К Retina всего 218 ppi вместо 300.