Dp hdmi比較

在目前市面上顯示器接口中，VGA和DVI已經逐漸退出了歷史舞台，Type-C還算是小眾，而DP（DisplayPort）與HDMI則成為了主流產品的標配，目前的主流級顯卡也是以這兩個輸出接口為主，而新的問題也隨之誕生了：當這兩個接口都可以使用的時候，選擇哪個會更好？

對於大部分普通的消費者來說，顯示器能跟主機正常連接就行，隨便哪個接口都無所謂，反正能正常使用，但是對於DIY玩家來說，這個問題就顯得非常重要，但是跟顯卡和顯示器的性能參數相比，這又是一個很容易被忽視的問題。

尤其是在配備了FreeS、HDR、高分辨率（4K以上）、高刷（144Hz以上）等特性高端顯示器中，這兩種接口連接同一設備通常都會存在差異，如果不能選擇最佳的連接方式，可能會出現各種兼容性問題，導致無法發揮顯卡和顯示器的最佳表現。

而要知道如何作出適合自己的選擇，我們首先得重新認識一下DP與HDMI兩種接口。

 DP和HDMI的發展歷史

從發展歷史來看，HDMI算是前輩，首個標準早在2002年已經問世，目前最新的標準協議版本是HDMI2.1，而DP接口算是後來者，首個標准出現在2006年，目前最新的標準協議版本是DP2.0，這兩款接口是視頻傳輸接口全面進入數字時代的標誌，之前的DVI接口接口雖然也採用數字信號進行傳輸，但是不能承載音頻和數據流

而雷電和USB3.*協議的Type-C接口中，它們傳輸視頻信號也是是通過DP協議通道進行數字畫面傳輸的，嚴格來說也算是DP協議的一種特殊接口形式。雷電2支持DisplayPort 1.2，而雷電3和遵循USB3.1規範的全功能Type-C則支持到最新的DP3.0協議，但是兩者在帶寬上有區別（雷電為40GB/s、USB3.1為10GB/s），單純考慮視頻傳輸能力的也存在一定差異，這個我們之後有機會再聊。

經過多年的發展，雖然DP接口和HDMI接口的基本形態幾乎沒有任何改變，但不同協議版本的接口在傳輸能力上卻存在巨大的差異，因此我們在考慮著兩者哪個更適合的情況下，也必須考慮到具體的版本。

DP和HDMI標準都是向後兼容的，你在十年購買的HDMI1.0線材現在仍可以與最新的RTX30系列顯卡搭配使用。但是由於顯示器、線材和顯卡之間進行連接的木桶效應，最大顯示分能力上限只能是兩者之間較低的那一方。

這樣連接這可能意味著支持144 Hz和HDR的4K遊戲顯示器搭配RTX3080，最終只能以4K和24Hz的模式下運行，完全無法釋放兩個硬件的真實能力。這個例子可能比較極端，但是卻直接反映了選HDMI還是選DP的關鍵：能否完美髮揮硬件的性能表現。

下面圖是歷代DP接口和HDMI的相關信息，要避免上述提到的這種尷尬狀況，可以在這個表格中快速找到所支持的顯示模式。

這兩種接口在每一代接口中最重要的參數就是傳輸速率和數據速率。在早期的DP和HDMI標註中，數字信號大多使用8b/10b的比特率編碼進行傳輸。在8b/10b編碼模式下，意味著每8位數據在實際傳輸中需要10位的傳輸帶寬，而這些多出來的冗餘用來確保信號的完整性，這意味著他們只有80%的理論帶寬可以用來傳輸數據。

而在最新的協議下，DP 2.0採用128b/132b進行傳輸，編碼效率效率提升到97%，而HDMI 2.1則採用16b/18b進行傳輸，編碼效率為88.9%，雖然HDMI上還配備輔助通道來傳輸其他數據，但是對數據速率的影響並不大，加上同代的DP接口一般都擁有更高的傳輸速率，所以最新一代DP接口相對HDMI的擁有更高的數據速率，要理解這一點，我們需要更好地l理解傳輸帶寬的意義。

 數據傳輸帶寬的意義

所有採用數字傳方式（包括DP，HDMI和DVI接口）進行傳輸的視頻數據都需要一定的數據帶帶寬，顯示屏上的每個像素都擁有紅色，綠色和藍色（RGB）這三個數據點，或者使用亮度，藍色色度差和紅色色度差（YCbCr / YPbPr）三個數據點的形式進行數據傳輸。

而在輸出端，無論顯卡內部進行什麼運算，最後生成的數據都會轉換為用於顯示的信號，這些現實信號一般包含一個16位的RGBA信息（其中A是alpha意為透明度信息）。

目前最常見的標准採用的是24位顏色，這種模式下每個像素點的紅色，綠色和藍色分量數據分別佔用8位數據，這個也是我們電腦顯示數據中位深度數據的來源。而在HDR和高色深顯示器中，為了顯示更豐富的顏色數據，每種顏色的數據佔用提高到10位數據，這意味著每個像素點採用30位顏色可以帶來更出色的顯示效果。

而在部分頂級專業顯示器中，位深度甚至提升到12位和16位，不過目前還非常小眾，我們普通消費能接觸的產品大都是以8bit為主，小部分高色準和HDR顯示器為10bit ，在這種情況下，顯示信號使用的是每像素24位或30位數據，我們將這個數字乘以像素數和屏幕刷新率，就可以快速計算出要實現這種傳輸畫面所需的最小帶寬。

以上面這款顯示器為例，要實現3440 * 1440 @ 100 Hz的顯示效果所需的帶寬：8bit模式下需要的帶寬（每秒數據量）為24*3440*1440*100Hz=118886450000bps≈13.8Gbps，而在10bit模式下需要的帶寬為為30*3440*1440*100Hz=14860800000bps≈17.3Gbps。

當線材或輸出端接口不能滿足該需求時，只能在降低分辨率、降低刷新率和關閉HDR下做選擇，以我使用筆記本電腦進行連接的情況下，採用HDMI2.0接口（14.4Gbps）進行連接時可以順利開啟3440*1440@100 Hz模式，但換成用全功能Type-C（USB3.1協議）進行連接時，受接口帶寬（10Gbps）限制，只能開啟3440*1440@ 60Hz的顯示模式

而且在實際應用中，滿足這個最低理論傳輸帶寬還不夠嚴謹，實際應用中還需要留有一定冗餘，需要通過更加複雜的計算才能確定所需要的帶寬，為了可以直觀地體現出帶寬需求，視頻電子標準協會（Video Electronics Standards Association, VESA）推出了一套直觀的參考標準。

只要將這個表與上文中出現的接口規範帶寬進行校對，即可快速確認適用分辨率，如果所需的數據帶寬小於標準支持的最大數據速率，這個分辨率和幀率即可正常使用。

需要注意的是，上圖所製定的標準是基於未壓縮信號，而為了在受限的硬件帶寬條件下輸出更高分辨率的畫面，HDMI和DP接口還加入了對顯示串流壓縮技術（Display Stream Compression ，簡稱DSC）的支持，這項技術可以幫助設備更好地克服接口帶寬帶來的物理限制。DP這邊早在1.4版本就加入了對DSC1.2的支持，HDMI這邊也在最新的2.1版本中加入了對這一技術的支持。

在8K和60Hz時，基本的8bit模式下，需要49.65 Gbps的數據帶寬，當開啟10bit的HDR模式時則需要62.06 Gbps的帶寬，而當開啟8K+120 Hz+10bit HDR時，在無壓縮狀態下傳輸需要高達127.75 Gbps的傳輸帶寬，這在目前根本沒有接口可以滿足這一需求。

而通過轉換為4：2：2或4：2：0 YCgCo並使用增量PCM編碼，DSC最高可以提供高達3：1的壓縮比，宣稱可以提供了“視覺無損”的效果，使用DSC讓8K +120Hz+HDR的所需帶寬僅為42.58 Gbps，得以在現有的HDMI2.1和DP2.0接口下下實現這種極致的顯示效果。

除了傳輸視頻，HDMI和DP還需要預留帶寬來傳輸數字音頻數據，目前的標準下，他們當前最多將36.86 Mbps（0.037 Gbps）的帶寬音頻用於音頻，雖然會佔用整體帶寬，但是整體影響並不大。

通過上面的介紹不難看出，通過簡單的分辨率*刷新率*顏色深度的帶寬計算方式顯然不夠全面，因為具體的性能表現還要考慮到時序標準、編碼方式和音頻佔用帶寬等因素，雖然佔用帶寬仍然是越大越好，但是顯然不是影響視頻信號傳輸能力的唯一參考標準。

 DP與HDMI接口優劣

在目前的主流市場中，DP1.4是目前DisplayPort標準中功能最強大且普遍的版本，雖然DP2.0規範已經在去年（2019年）6月發布，但至今人仍沒有支持該接口的消費級顯卡和顯示器被推出。

而前段時間推出RTX30系列顯卡上搭載的仍是DP1.4接口，雖然可用帶寬不如同時搭載的HDMI 2.1，但是最高達8K@65Hz的性能表現已經能滿足當前的需求。

不過8K顯示設備目前主要都是以電視為足，基本也是利用HDMI 2.1接口來實現8K信號傳輸，而且參考以往DP在電視市場的表現，短期內也不太可能會有使用DP2.0的產品推出，換句話講，在DP2.0大規模科普之前，DP的極限傳輸表現暫時都無法與HDMI2.1媲美。

DP的優勢之一是原生支持可變刷新率（VRR），這像技術在DP1.2a後就成為DP標準的一部分，這也是FreeSync技術（兼容G-Sync）近年來大規模普及的基礎，要使用這一技術就必須使用DP接口。

此外，由於加入了固定卡扣開關，DP接口和線材的穩定性都要優於HDMI，像HDMI那種不小心拉扯就會把“斷頭”的風險幾乎不存在。

而且DP還可以通過多流傳輸（MST）將多個屏幕連接到單個端口，部分顯示器還支持基於該技術的DP串聯功能（顯示器間通過DP接口直連），在拓展性上會更加出色。

由於HDMI需要認證的標準協議，而DP則是一項開放的標準協議，許多顯示技術上的創新（例如DSC，G-Sync和FreeSync）都會優先出現在DP上，之後才會慢慢出現在HDMI上的重要原因。

而DP線纜上還有一個限制它使用場景的關鍵參數：它的最大長度在目前標準下被限制在3m以內，這個因素導致它不太可能應用在家庭影院、長距離傳輸信號等應用場景， 99%的情況下它只能用在台式主機和顯示器之間，這也間接限制了這種接口在電視和投影儀等設備上的應用。

在最重要的傳輸帶寬上，由於DP協議擁有後發優勢，HDMI在同期的帶寬表現上一直稍遜於DP，HDMI2.1這次搶先面市算是扳回了一城。雖然一直在紙面參數上一直“落後”，但是在非極高分辨率+刷新率運行的情況下，目前最主流的DP1.4和HDMI2.0其實不會有可感知的區別。

自2013年HDMI 2.0發布以來，HDMI接口已經可以在8bit顏色的情況下實現4K@60 Hz傳輸效果，並且4：2：0 YCbCr輸出模式下實現最高8K@30Hz的顯示效果，不過會存在邊緣看起來模糊。

而對於可變刷新率技術的缺失，HDMI從2.0b開始也通過AMD的擴展芯片添加對FreeSync和G-Sync技術的支持，而且在HDMI 2.1協議中把該技術列入到新標準當中。

到目前為止，只有部分英偉達的RTX20系列和最新的RTX30系列顯卡會支持HDMI2.1接口（部分非公顯卡只配備了HDMI2.0接口），而且大部分顯示器配備的仍為HDMI2.0接口。因此在考慮功能全面性的情況下，使用台式機連接顯示器是，目前最佳的使用方式仍會是DP。

雖然在理論性能上長期不佔優勢，但是HDMI規範擁有極高的普及度和兼容性，在2004年標準剛推出時，已經有數百萬台帶有HDMI的設備出貨，而來到2020年，帶HDMI的設備更是隨處可見，主流的現實設備都會配備該接口。

雖然顯卡上尚未有支持完整規格HDMI2.1接口的產品，但是在電視、藍光播放器、家庭影院等消費級設備上率先發售了大量HDMI 2.1設備，普及前景和通用性短期內仍會比DP更強。

HDMI在實用性上相對DP的最大優勢，就是最長可達15m的線纜長度，足足是DP線纜的五倍。這個特性對於使用台式電腦連接顯示器的玩家，但對於家庭影院等需要長距離連接場景卻非常重要，讓這種線纜擁有更豐富的應用場景。

DP與HDMI：遊戲玩家怎麼選

我們已經介紹了DisplayPort和HDMI的技術參數，大家對這兩種傳輸協議都有了充分的了解，那麼回到最初的問題嗎，但是哪一種連接方式在實際上更適合遊戲玩家？

其中一些取決於您已經擁有或打算購買的硬件。這兩種標準協議都能夠提供出色的遊戲體驗，但是如果您想獲得出色的遊戲體驗，在目前市場上可以購買的產品中，HDMI 2.1>DP 1.4>DP 1.3>HDMI 2.0，而目前已發布的協議中，DP 2.0的理論性能應該最為出色，但是該協議的普及前景尚不明朗。

在一些高刷+高分辨率的應用場景下，遊戲玩家需要根據自己的平台進行選擇。

對於使用N卡的遊戲玩家來說，目前最佳的方案仍是是使用DP 1.4接口連接到配備G-Sync功能的顯示器，只有在連接電視使用時全新的HDMI才有實用意義，因為目前通過HDMI 2.1兼容G-Sync的顯示器只有電視，而在普通顯示器上，使用DP才可以完整髮揮N卡的特性。

而A卡遊戲玩家的選擇則比較寬鬆，因為目前帶FreeSync功能的顯示器可以通過HDMI接口來開啟，因此A卡在搭配DP 1.4和HDMI 2.0使用時在功能實用性上沒有太大區別。不過DP仍然會是PC顯示器的首選標準，因為許多HDMI FreeSync顯示器只能在較低的分辨率或刷新率下運作，在144Hz以上的產品較少。

如果你已經擁有一台刷新率在144hz以下，不支持G-Sync或FreeSync功能，並且顯示器同時支持HDMI和DP輸入的時候，而且顯卡也同時也配備這兩者接口的情況下，這個連接方式的選擇就顯得沒那麼重要了。

2560 * 1440（1440P）@144 Hz的分辨率和8bit色深的情況下，DP1.2和HDMI 2.0以上的協議都可以正常運作，低於此值的任何一種連接類型都將正常工作，日常使用上這兩種接口的確沒有實際區別（理論能傳輸的信號一致）。

在台式機搭配顯示器的使用場景中，DP接口顯然是最佳選擇，能完整地發揮輸出端的性能，因此目前的顯卡都會配備更多的DP接口，全新的RTX 30系列顯卡雖然支持HDMI 2.1接口，但普遍只會配備兩個以內。

而在將主機連接到電視、投影儀等大屏幕使用場景中，HDMI在很長一段時間內仍是最佳選擇，因為它擁有更長的傳輸距離，佈線也更加方便，最重要的是HDMI擁有遠超DP接口的設備兼容性，目前屏幕在50寸以上的設備極少會配備DP接口，未來很長一段時間裡HDMI仍然是首選接口。

最終，儘管DP具有規範上的優勢，但是HDMI出色的兼容性和便捷性可以幫助它擁有更豐富的應用場景，而且這兩個標准在許多領域和技術上都重疊。

負責制定DisplayPort標準的VESA組織主要考慮的是PC領域的應用場景，而由消費電子聯盟制定HDMI協議，肯定會優先考慮電視、投影儀等消費級設備，他們的關注點不同最終也導致這兩種協議擁有細分的不同應用場景。

要高分高手高色域和全面功能體驗就用DP、需要大屏強兼容性就使用HDMI，發燒遊戲用戶們根據使用場景選擇即可，而對於90%以上的普通用戶來說，影響顯示效果的瓶頸可能在顯卡和顯示器上，不用過於糾結這兩者之間的選擇。

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