DisplayPort 2.0: Dreifache Datenrate für 8K-Displays

Michael Günsch 83 Kommentare
DisplayPort 2.0: Dreifache Datenrate für 8K-Displays

Die VESA hat DisplayPort 2.0 vorgestellt. Die kommende Fassung des Schnittstellenstandards zur Übertragung von digitalen Bild- und Ton-Signalen bringt eine gegenüber DP 1.4a verdreifachte Datenrate mit sich. Damit soll zum Beispiel die 8K-Auflösung mit 60 Hz bei vollem Farbumfang und 10 Bit Farbtiefe übertragen werden.

Die Video Electronics Standards Association (VESA) überspringt damit die zuvor erwartete Versionsnummer DisplayPort 1.5 für den Nachfolger von DisplayPort 1.4.

Mit Versionsnummer 2.0 wird wohl dem Umstand Rechnung getragen, dass sich die Datenrate nicht nur verdoppelt, sondern von 25,92 Gbit/s (bei vier Leitungen) auf nun 77,37 Gbit/s effektiv verdreifacht. Auch der Umstand, dass das Konkurrenzprodukt HDMI bei Versionsnummer 2.1 angelangt ist, könnte bei der Namensgebung eine Rolle gespielt haben.

Thunderbolt 3 für mehr Durchsatz

Möglich wird die hohe Datentransferrate über einen Wechsel der Übertragungstechnik und den Wechsel von 8b/10b-Code mit 20 Prozent Overhead auf effizienteren 128b/132b-Code mit nur noch 3 Prozent Overhead. DisplayPort 2.0 nutzt den Thunderbolt 3 Physical Interface (PHY) Layer, was dadurch möglich wurde, dass Intel die ehemals proprietäre Thunderbolt-Technik zwischenzeitlich freigegeben hatte. Auch das kommende USB 4.0 bedient sich Thunderbolt. Statt der bisherigen HBR-Modi mit maximal 8,1 Gbit/s bei HBR3 kommt nun UHBR (Ultra High Bit Rate) mit bis zu 20 Gbps pro Leitung zum Einsatz; allerdings sind auch langsamere Modi geplant, dazu später mehr.

Generation Link Bitrate (1 Lane) Bitrate (4 Lanes) Datenrate (4 Lanes)
DP 1.0/1.1 RBR 1,62 Gbit/s 6,48 Gbit/s ?
HBR 2,7 Gbit/s 10,8 Gbit/s 8,64 Gbit/s
DP 1.2 HBR2 5,4 Gbit/s 21,6 Gbit/s 17,28 Gbit/s
DP 1.3/1.4 HBR3 8,1 Gbit/s 32,4 Gbit/s 25,92 Gbit/s
DP 2.0 UHBR 20 20 Gbit/s 80 Gbit/s 77,37 Gbit/s

Neue Möglichkeiten für hohe Auflösungen

DisplayPort 2.0 soll somit die 8K-Auflösung (7.680 × 4.320) „bei einer Wiederholungsrate von 60 Hz bei voller 4:4:4 Farbauflösung einschließlich des 30 bit pro Pixel (bpp) HDR-10 Support“ unterstützen, so die Ankündigung. Ferner würden alle Features von DisplayPort 1.4a unterstützt werden, was auch die Komprimierungstechnik Display Stream Compression (DSC) umfasst. Mit DSC werden noch höhere Datenraten möglich, wofür von der VESA aber keine konkreten Werte genannt werden.

Folgende Beispiele für mit DisplayPort 2.0 (4 Lanes) mögliche Kombinationen aus Auflösungen, Bildfrequenz und Farbtiefe beim Einsatz eines oder mehrerer Displays werden außerdem angeführt.

Ein-Monitor-Lösungen:

  • Ein 16K (15360x8640) Display @60Hz und 30 bpp 4:4:4 HDR (mit DSC)
  • Ein 10K (10240x4320) Display @60Hz und 24 bpp 4:4:4 (keine Komprimierung)

Zwei-Monitor-Lösungen:

  • Zwei 8K (7680x4320) Displays @120Hz und 30 bpp 4:4:4 HDR (mit DSC)
  • Zwei 4K (3840x2160) Displays @144Hz und 24 bpp 4:4:4 (keine Komprimierung)

Drei-Monitor-Lösungen:

  • Drei 10K (10240x4320) Displays @60Hz und 30 bpp 4:4:4 HDR (mit DSC)
  • Drei 4K (3840x2160) Displays @90Hz und 30 bpp 4:4:4 HDR (keine Komprimierung)

Werden nur 2 Lanes genutzt, wie beispielsweise beim DP-Alt-Mode über USB-C, seien folgende Konfigurationen möglich:

  • Drei 4K (3840x2160) Displays @144Hz und 30 bpp 4:4:4 HDR (mit DSC)
  • Zwei 4Kx4K (4096x4096) Displays (für AR/VR Headsets) @120Hz und 30 bpp 4:4:4 HDR (mit DSC)
  • Drei QHD (2560x1440) @120Hz und 24 bpp 4:4:4 (keine Komprimierung)
  • Ein 8K (7680x4320) Display @30Hz und 30 bpp 4:4:4 HDR (keine Komprimierung)

Multi-Stream und Stromsparen

Mit dem Display Screen Data Mapping Protocol werden sowohl Single-Stream als auch Multi-Stream unterstützt. Per Multi-Stream können beispielsweise mehrere Monitore über einen DisplayPort am Ausgangsgerät in Reihe geschaltet werden.

Die Funktion „Panel Replay“ soll analog zu „Panel Self Refresh“ beim Embedded DisplayPort (eDP) wiederum den Energiebedarf von Displays verbessern. Dabei wird lediglich jener Teil des Bildinhalts „aufgefrischt“, der sich seit dem vorherigen Frame geändert hat.

Geräte mit DisplayPort 2.0 ab Ende 2020

Laut VESA sind erste Geräte mit Unterstützung von DisplayPort 2.0 erst für Ende 2020 zu erwarten. Der bisherige DisplayPort-Stecker wird zugunsten der Abwärtskompatibilität erhalten.

Verschiedene Geschwindigkeitsklassen und ungeklärte Kabelfrage

Noch Unklarheit herrscht bei den Kabeln, berichtet AnandTech. Denn die VESA plane drei verschiedene Modi mit 10 Gbit/s, 13,5 Gbit/s und 20 Gbit/s pro Leitung, habe aber zumindest aktuell lediglich bei dem langsamsten Modus passive Kupferkabel im Auge. Ob die höheren Geschwindigkeitsklassen eine aktive Signalverstärkung zwingend machen, muss sich aber erst noch zeigen. Letztlich hängt dies auch von der Kabellänge ab. Oftmals liefern Geräte-Hersteller passende Anschlusskabel aber bereits mit.