随着技术行业的齿轮推出新的USB4标准,更多的措施首先需要到达。随着核心规范本身,还有备用模式的问题,通过允许使用要使用的数据引脚来携带其他类型的信号来为USB Type-C主机端口添加进一步的功能。保持与USB4的更新的步伐,也正在更新一些ALT模式,此过程从它们的祖父始终开始:DisplayPort Alt模式。

第一个USB-C alt模式,显示端口Alt模式于2014年推出。通过重新映射USB- c高速数据引脚从USB数据到DisplayPort数据,它成为可能使用USB- c端口作为DisplayPort视频输出,在某些情况下甚至混合两个得到两个USB 3。x信令和DisplayPort信令通过同一根电缆。由于DisplayPort Alt模式的发布,带有视频输出的设备数量激增,特别是在笔记本电脑中,当笔记本电脑不包含专用的HDMI端口时,这已经成为驱动视频输出的首选模式。

现在,USB4准备进入服务,显示端口Alt模式也正在更新。USB4规范中的许多重大变化之一是DisplayPort是一流的公民,USB4能够封装DisplayPort视频数据,就像Thunderbolt 3已经做的那样。因此,为了跟上USB4的步伐——这一次,事情变得更加严格和定义更加明确——VESA需要收紧Alt模式标准来匹配,同时也需要更新规范来合并DisplayPort 2.0及其UHBR信令标准。最终的产品将被称为DisplayPort Alt Mode 2.0。

在高层次上,由于USB-C连接器本身没有改变USB4, DisplayPort Alt Mode 2.0也不需要改变太多。所有关于引脚重新分配和什么引脚可以携带什么数据的物理机制都是相同的,所以alt模式的关键仍然是重新分配USB-C电缆/连接器中提供的2或4对高速对。说,因为USB4协议是基于雷电3这次USB4数据是如何改变,以及USB4电缆的行为正在改变——主要是他们会主动电缆任何明显的距离,所以DP Alt模式满足这种需要的更新。

除了立即兼容USB4, DP Alt Mode 2.0的大变化是增加了DisplayPort 2.0功能,以支持新的UHBR 10, 13.5,和20信号标准。每个通道的带宽高达20Gbps,一个完整的4通道DP 2.0连接可以驱动高达80Gbps的带宽。现在有了DP Alt Mode 2.0,通过USB-C连接的Alt模式连接可以做同样的事情。

在引擎盖下,这是通过将4车道USB4连接重新配置成2或4车道DisplayPort连接来完成的,在高速通道上驱动DisplayPort信号,通常是携带USB4信号。USB4通常依赖于2-up/2-down配置来形成一个单一的双向连接。DP Alt模式可以将其与USB分开,从而减少带宽1-up/1-down USB 3连接配对2 lane DP连接,或DP可以接管所有4车道的全速DP连接。最终,就显示连接和带宽而言,这意味着DP Alt Mode 2.0连接就像DisplayPort 2.0连接一样有能力。

DisplayPort 2.0 VS DP Alt模式2.0 VS USB4
DisplayPort 2.0. DP Alt模式2.0
(4车道模式)
USB4
最大电缆带宽 80 gbps 80 gbps 80 gbps
下游最大带宽 80 gbps
(DP)
80 gbps
(DP)
40 gbps
(USB + DP)
最大上游带宽 N / A. N / A. 40 gbps
(USB)
物理层 霹雳3. 霹雳3. 霹雳3.
显示接口 1x DP 2.0流 1x DP 2.0流 1x DP 2.0流
被动的电缆的选择 是(40Gbps) 是(40Gbps) 是(40Gbps)
接口端口 显示接口 USB c型 USB c型

这不仅仅是一个巧合:DisplayPort 2.0和USB4都是基于Thunderbolt 3信令,其中英特尔向更广泛的技术行业释放到较广泛的基础上。因此,尽管在协议级别存在一些显着差异(主要是USB4携带除DP视频以外的大量内容),但是对于USB4和DisplayPort Alt模式2.0来说,信令和产生的电缆规则几乎是相同的。

这也意味着DP Alt Mode 2.0应该在很大程度上与usb4兼容的电缆工作,尽管VESA正在小心避免承诺兼容所有电缆,因为USB4电缆仍在开发和最终认证。就像USB4那样,对于极短的运行无源电缆将是可能的,而对于超过一英尺左右的运行-也就是说,几乎所有现实世界的监视器设置-有源电缆是必需的。

活动电缆中的兼容性又将拒绝到这些电缆中使用的redrivers。For USB4 cables to work with DP Alt Mode 2.0 they not only need to be able to redrive DP 2.0 signals, but they’ll need to be able to operate in full unidirectional mode – with all 4 lanes going downstream – as opposed to USB4’s bidirectional mode. The good news is that most USB4 cable redrivers are expected to support this, so the matter should largely be moot, but it again comes down to certification and what cable manufacturers end up doing.

在关于连接的最终说明,那些Redriver要求也适用于DP Alt模式2.0适配器,这意味着将需要有效适配器。虽然DP alt模式1.0可以使用所使用的相对宽松的信令的被动适配器,但DP 2.0的更紧密的信令要求意味着即使USB为DisplayPort适配器也需要它们中的活动redriver。

总的来说,DisplayPort Alt Mode 2.0的引入意味着将有两种不同的方式来通过USB4电缆传输DisplayPort视频,给系统建设者和用户在设计设备和选择如何连接它们时提供了不同寻常的灵活性。如前所述,USB4已经可以在USB4信号中携带封装的DisplayPort数据。然而,随着DP Alt Mode 2.0的引入,它也成为可能跳过中间人,也就是说,通过重新配置USB-C端口通过原始的DisplayPort视频。

但为什么甚至有多种模式开始,你可能会问?这件事归结为性能以及硬件成本。从带宽角度来看,USB4在任何一个方向上的40Gbps的带宽中最大化为双向连接。因此,对于DisplayPort视频提供的最多带宽,假设它使连接饱和,只有DisplayPort 2.0所能的一半。另一方面,通过ALT模式2.0的RAW DisplayPort连接将最大带宽增加到80Gbps,因为所有车道都可用于将数据发送到显示。因此,如果没有别的,则需要ALT模式来驱动USB-C上的超高分辨率连接,例如8K @ 60Hz,带有HDR。

显示端口信号标准
标准 原始带宽
(4车道)
有效带宽
(4车道)
目标显示器分辨率
1.0管理模式
(HBR3)
32.4 Gbps. 25.92 Gbps 4 k@120hz
8 k@60hz (w / DSC)
2.0管理模式
(UHBR 20)
80 Gbps 77.37 Gbps 8K@60hz HDR >8K@60Hz SDR
4K @ 144Hz HDR
2x 5k @ 60Hz

至于硬件成本,像在它之前的Thunderbolt,使用显示端口封装USB4意味着需要在连接的两端有USB4控制器,以及显示端口硬件来实际处理显示端口数据。相比之下,Alt模式允许更简单的显示和下沉设备:这些设备只需要显示端口硬件,可以放弃USB4控制器。

最终,正如DisplayPort Alt Mode 1.0的情况一样,DP Alt Mode 2.0是为了给硬件供应商提供另一种方式来驱动视频,而无需使用专用端口。和能力匹配DisplayPort 2.0规格对规格,以及结合DP视频与USB4数据,Alt模式2.0当然是设置来做这一点和更多。根据VESA的说法,明年我们应该有机会亲眼看到这一点,因为第一台DP Alt Mode 2.0设备预计将于2021年推出。

来源:vesa.

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12个评论

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  • DanNeely2020年4月29日星期三链接

    @Ryan网站的推特又关闭了。回复
  • 瑞安史密斯2020年4月29日星期三链接

    Aye。这是我们正在努力的事情。明天应该有它。回复
  • hildegardrdungan2020年5月11日星期一链接

    从家里赚的网上额外现金超过1.8万美元到2.1万美元。开始每月在网上获得数千美元的报酬。我在这个月通过在家在线工作的兼职获得了2.6万美元。每个人都可以轻松地做这项工作,只要打开这个链接,并按照这个页面的详细信息开始…WWW.iⅭash68.ⅭOⅯ回复
  • Wrong_again2020年5月1日星期五链接

    我想知道,在Thunderbolt 3设备的固件更新中,至少在x4通道的设备中,能放置多少。它们显然已经能够产生40Gb/s的数字信号了。回复
  • repoman272020年5月1日星期五链接

    没有它。所有Thunderbolt 3控制器是每个端口4通道(2双单路通道),但是,PHYs不兼容DP 2.0或USB4信令。

    不管这篇文章暗示什么,Thunderbolt 3不是USB4, DisplayPort 2.0的物理层,也不是Thunderbolt 3以外的任何东西。Thunderbolt使用的信令速率和编码方案与其他协议略有不同,这就是为什么兼容Thunderbolt 3系统只是USB4规范的一个可选方面。

    在现实中,PHY情况下的USB4与Thunderbolt 3和DisplayPort 2.0 Alt模式是相当复杂的。你有一个USB Type-C端口,需要支持高速信令对上的所有以下模式:

    USB4 Gen 3(20 Gbit / s为128B / 132B编码或RS(198,194)FEC,4对为2键合,双单自身X泳道)
    USB4 Gen 2(10 Gbit / s,具有64b / 66b编码或rs(198,194)fec,4对为2键合,双单自单曲通道)
    USB3 Gen 2 x 2 (10gbit /s, 128b/132b编码,4对为2个绑定,双单工通道)
    USB3 Gen 2 x 1 (10gbit /s, 128b/132b编码,2对为1双单工道)
    USB3 Gen 1 × 2 (5gbit /s, 8b/10b编码,4对为2个绑定,双单工通道)
    USB3 Gen 1 x 1 (5gbit /s, 8b/10b编码,2对为1双单工道)
    TBT3 (20.625 Gbit/s, 64b/66b编码,4对为2个绑定,双单工通道)
    TBT2(10.3125 Gbit / s,带64b / 66b编码,4对为2个粘合,双单简单x通道)
    TBT(10.3125 Gbit / s,带64b / 66b编码,2/4对为1或2双单简单x通道)
    DP UHBR 20 (20gbit /s, 128b/132b编码加上RS-FEC, 1/2/4对作为1单工主链路)
    DP UHBR 13.5 (13.5 Gbit/s with 128b/132b encoding plus RS-FEC, 1/2/4 pairs as 1 simplex主链路)
    DP UHBR 10(10 Gbit / s为128B / 132B编码加RS-FEC,1/2/4对为1个单纯x主链接)
    DP HBR3 (8.1 Gbit/s, 8b/10b编码,加上可选的RS(254,250) FEC, 1/2/4对作为1单工主链路)
    DP HBR2(5.4 Gbit / s带8b / 10b编码加上可选的Rs(254,250)FEC,1/2/4对为1单纯链接)
    DP HBR(2.7 Gbit / s,带8b / 10b编码加可选Rs(254,250)FEC,1/2/4对为1个单纯x主链接)
    DP RBR (1.62 Gbit/s, 8b/10b编码,加上可选的RS(254,250) FEC, 1/2/4对作为1单工主链路)

    希望Thunderbolt 4控制器,重驱动和重计时器将能够处理所有上述的,所以终端用户不必担心它。
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  • Mobile-Dom- 2020年5月2日星期六 -链接

    那么这是否意味着USB现在是基于PCIe的呢?如果它是基于Thunderbolt 3,那就必须如此,对吧?回复
  • repoman27- 2020年5月2日星期六 -链接

    迅雷是一个高速,点对点串行链路。控制器通过PCIe和DisplayPort连接到主机PC或外围设备,并使用协议适配器通过Thunderbolt链接传输PCIe和DisplayPort数据包。

    USB4只是概念上构建在Thunderbolt之上,在具体实现方面有所不同。和Thunderbolt一样,它也是一个使用高速串行链接的隧道协议。信令速率和编码方案非常接近,但不完全相同的那些使用Thunderbolt。此外,USB4还能够隧道USB除了PCIe和显示端口数据包。

    Thunderbolt 3控制器支持USB 3.1 Gen 2,但是它们通过包含一个集成的USB 3.1主控制器来做到这一点,该主控制器连接到内置的PCIe交换机。USB功能然后隧道跨越Thunderbolt链接作为PCIe包。USB4可以原生地隧道USB流量,而不需要转换到PCIe。
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  • mode_13h.2020年5月5日星期二链接

    谢谢你的解释。回复
  • name992020年5月4日星期一链接

    这花了一段时间,是的,大约十年,但慢慢地,所有最初对桑德波特的承诺都变成了现实……
    https://arstechnica.com/technopaedia/2008/05/thund..。

    我们现在确实可以通过一个端口运行电源、“传统的”USB、PCIe、以太网和显示器!

    现在我们只需要清理那些有一些(但不是全部)能力的电缆和端口。老实说,这是所有的USB5规范应该是-一组简单的规则,颜色编码端口和电缆根据他们能做什么和不能做什么。
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  • Shadowjk.2020年5月5日星期二链接

    是的,请!

    强制标记端口,有些标记清晰可见。作为常驻的非实践计算机极客,我昨天被叫到会议室帮助用户解决usb-c到dp cavle的问题
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