显示器刷新率上不去？可能是它们的锅

某天某小编利用上学时间在“吃鸡”（玩绝地逃生），用着最牛X的超级小钢炮游戏配置（i7-7700K+GTX 1080 Ti），按道理来说4K画质下貌似顺畅才是，可总感觉一卡一顿的，游戏感受十分糟糕，最后连“鸡”都吃不成。检查驱动、显卡修改都没有问题，某小编一时间犯了难，难道真的是技不如人？

经过前辈指点，终于看到了端倪，在游戏显示选项中，我们赫然看到4K分辨率下屏幕刷新了最高只有30帧，原来是我们用的视频输出接口线有问题！HDMI 1.4线材先天条件决定其最高仅支持3840 x 2160@30Hz或4096×2160@24Hz。换而言之，某小编用错线材了，要想感受完美的4K@60Hz还需DisplayPort 1.4/HDMI 2.0的线。那么HDMI、DVI、DisplayPort不同版本线材又一一对应什么样的分辨率和功能呢？我们将一一为你解答。

VGA的历史

VGA接口的历史堪称是古老，诞生于1987年，发明者正正是蓝色巨人IBM，采用模拟信号的视频标准。VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，用于传输红、绿、蓝三色模拟讯号以及行场同步信号(水平和平行信号)。

大部分都清楚VGA分辨率指的就是640×480，但并不知道貌似VGA接口其实能支持输出1080P以上分辨率的图像，但是为什么它被淘汰了呢？

原因很简单，因为VGA是模拟接口，传输的还是模拟讯号，首先抗干扰能力差，长距离线缆会有画面失真状况；其二现在的显示器都是基于LCD背光、液晶面板，控制信号为数字信号，VGA接口的模拟信号要经过多次数模、模数转化，转换过程中个别信息被丢弃，造成性能降低。但是针对老旧CRT阴极射线管显示器来说，VGA接口就很方便了，毕竟内存输出的模拟信号直接输出到CRT显示器控制输出就可以了。目前很多厂家生产线、医院医疗设备仍会采取VGA接口。

逐渐式微的DVI

DVI接口全称是Digital Video Interface，即数字视频接口。基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，转换最小差分信号)技术来存储数字信号，TMDS使用一定的压缩编码算法将RGB每路8Bit的数据转成成10bit数据，其包括有行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错等，经过DC平衡后，采用差分信号（什么？你不知道什么叫差分信号，请翻看《现代通信原理》课本第182页好好预习）传输数据。

因为DVI拥有更为良好的电磁兼容性，可以推动长距离、高质量的数字信号存储。但是弊端来了，DVI接口居然有五种版本，DVI-A、DVI-D（单/双通道）、DVI-I（单/双通道），我们该怎么分？其实还挺简单的我们记住以下很多就好。

DVI-A：A是Analog（模拟）的意思，也就是说这个DVI-A完全是当年为了从VGA模拟时代想DVI数字时代过渡的兼容性产物，用了DVI接口形式，却释放的是模拟信号。以往在一些在大屏幕CRT中能看到，不过由于和VGA没有本质差别，性能也不高，故已经在废弃的边缘。

DVI-D：正宗DVI接口，D就是Digtal（数字）的含义啦，线缆中存储的是纯正数字信号，因此抗干扰能力特别强，而且性能不容易失真。由于数字信号不需经过任何转化，就能被LCD显示器直接识别和使用，减少了数字→模拟→数字繁复的信号转化过程，既耗费了时间，又能克服拖影现象，在LCD显示器诞生之初就被人所支持。

DVI-I：这个是个另类的纯在，它既支持数字信号又支持模拟信号的释放，兼具DVI-A和DVI-D产品特性，明显也有过渡性产品。

那么DVI-D、DVI-A单双通道又是怎么回事呢？

我们日常状况下发现的都是双通道版，因为双通道版DVI接口能提供更高的分辨率和刷新率。单通道DVI通道包括了四条双绞缆线（红，绿，蓝，时钟频率信号）。将RGB信号与H.V信号进行组合编码，其每路码流速率为原像素点时钟的10倍，以1024×768×70的分辩率为例，码流时钟为70Mbps×10，折合为0.7Gbps。而一般DVI1.0的码流在0.24Gbps到1.65Gbps之间。单通道DVI最大可发送的分辨率为2.6百万像素，每秒钟更新60次。而双通道DVI使用时可以提供额外的一组数据通道，称为双通道（Dual-link DVI）运作方式。DVI规格中要求以165MHz的带宽为界，当显示方式需求低于此带宽时应只使用单通道运作，高于则应手动切换为双通道。

以往我们去电脑卖场总会看见JS们口中说“你要什么DVI线，18+1、24+1还是12+5、18+5、24+5的？”，可能你看到的一瞬间，脑子里就不知所措了。那么教给大家最方便的辨别方式，只要+1的就是纯数字接口DVI-D，+5的可能是DVI-I或DVI-A（都能传模拟信号），18的是单通道，而24则是双通道，最特别显然是12+5，这就是DVI-A啦。

DVI接口式微主要因素在于标准制订之初就先天不足，后续无法提高存储带宽，而且DVI使用的3.3V，在显示器驱动面板中需要转化成LVDS，显示器的驱动模块就要做得很复杂，而且不容易小型化，所以在数码设施逐渐扩大的现在，加之不能提供4K 60Hz的场景，DVI接口被放弃是迟早的事情。

电视机最爱的HDMI

随着图像显示科技、显示器发展，消费者越发觉得DVI这么多版本、接口这么大，提供的分辨率并不高，而且用出来好麻烦刷新率最高的显示器，HDMI就应运而生。

HDMI全称是High Definition Multimedia Interface（高清晰多媒体接口），它的特征就是高清而且接口小，是一种全数字化视频和声音存储接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。由于具有音视频同时间存储特征，这个特点被电视机制造商广泛接纳，成为数码产品中出境率最高的接口，可用于机顶盒、DVD机、PC、笔记本、游戏机箱、数字音响与电视机等设施上。

规格初制定时其最大像素传输率为165Mpx/s，足以支持1080P分辨率画面下60Hz刷新率；后来在HDMI 1.3规格中扩增为340Mpx/s，支持2K分辨率60Hz刷新率，以匹配未来可能的意愿。

HDMI也支持非压缩的8声道数字音频发送（采样率192kHz，数据位宽24bit），以及任何压缩音频流如Dolby Digital或DTS，亦支持SACD所使用的8声道的1bit DSD信号。在HDMI 1.3规格中，又追加了超高数据量的非压缩音频流如Dolby True HD与DTS-HD的支持。

HDMI接口没有DVI那么复杂，全都是同一个版本，但是有形态大小之分。分为HDMI A Type、HDMI C Type、HDMI D Type三种，接口大小直径依次递减。

HDMI A Type：应用于HDMI1.0版本，总共有19pin，规格为4.45 mm×13.9 mm，为最常用的HDMI接头型号，相对等于DVI Single-Link传输。

HDMI C Type：我们叫mini-HDMI，应用于HDMI1.3版本，也是19pin，可以说是缩小版的HDMI A type，规格为2.42mm×10.42mm，为了适应宽度变小，脚位定义有所改变。主要是用在数码器材上，例如DV、数码/单反相机。

HDMI D Type：应用于HDMI1.4版本，总共有19pin，尺寸更小了，只有2.8 mm×6.4 mm，脚位定义也是所改变，整体长得跟Micro USB似的。比今天HDMI C Type接口小50％。

HDMI接口由于进入行业较早，而且性能好、接口易用被广大民众所接受，很快变成大部分电子产品的首选接口，可惜好景不长，HDMI标准无法快速跟随行业的演进，不适用于内部连接应用以及今后超高带宽需求，很快就被DisplayPort接口威胁到其生存空间。

独领风骚的DisplayPort

DisplayPort是视频电子标准协会（VESA）推动的数字式视讯接口标准，诞生于2006年5月，因此它还很年轻并且富有了魅力。DisplayPort对比HDMI接口的劣势很明显，使用DisplayPort接口免认证授权价格（但相关专利集合公司有权收取合理而统一的成本），还有最主要的是能直接驱动TCON，大大简洁化显示器内部设计，液晶面板厂商们特别喜欢，所以你会发现个别显示器同款多个HDMI就要多50块。而且DisplayPort在演进中过程中，目标主要是主要适应于连接计算机和屏幕，或是计算机和家庭剧院系统。

DisplayPort可以说是最特别的一个，传输数据模式很有意思，是第一个使用数据包方式存储数据的显示连接网关，一般数据封包传输在以太网、无线通讯领域很常见，它最大好处就是抛弃了时钟同步信息，数据包根据包头标签找到自己的对应存储位置实现同步。而以前的视频接口大都应该信号固定的时钟发生器来进行数据同步。而DisplayPort引入的这种数据包封装数据，使得定时同步信号、接受地址内嵌于数据包中，那么其引脚数目就可以大大减少，但是可以推动更高的分辨率，而且后期拓展比较便捷。

由于DisplayPort非常特别的数据存储模式，因此其信号不兼容DVI或HDMI，转换接头都要使用转换芯片。早在第一代DisplayPort 1.1传输时延就比较足，达到了10.8Gbps，可以支持2560×1600分辨率及最高12bit的色彩，1080P分辨率的颜色支持24Bit（这么高都没用啊，液晶屏幕不支持，原生10bit比较贵，市面都基本都是8bit靠抖动成10Bit的）。

最新的DisplayPort 1.4a规范，带宽进一步提高至32.4Gbps的带宽，可支持8K 60Hz 、4K 120Hz HDR超高分辨率，我们可以预见DisplayPort接口很可能会率领未来高清显示器的演进态势。此数据包（HDR meta transport）刷新率最高的显示器，声道也提高到32声道1536 KHz采样率。

DisplayPort还有另一种尺寸的接口，Mini DisplayPort是缩小版的DisplayPort。而它的问世也充满戏剧性，是苹果公司觉得现在所有的视频接口都太大、太蠢了，DisplayPort虽然科技先进，但是尺寸还是过大，最后苹果将其精简成于Mini DisplayPort。

DisplayPort目前发展势头很猛，几乎所有电脑就会带有该标准接口，稍微遗憾的是它依旧无法摆脱HDMI接口在电视机上的垄断，成为一个更加广泛的标准。

标准最先进的Thunderbolt3

Thunderbolt是由英特尔发表的标准，目的在于当作电脑与其他设施之间的通用总线，接口方式与Mini DisplayPort相同，最主要的理由是苹果看上了Intel这个高速、的存储协议，并且将其商业化、商品化。

2011年诞生第一代Thunderbolt，那时候带宽就将要高达10Gbps，那时候人们更是熟知的是Thunderbolt数据存储功能，往往忽视了也有视频接口功能。Thunderbolt技术运用两种通讯协议 ，包含数据存储的 PCI Express ，以及用在显示的DisplayPort，可完整兼容现有的DisplayPort设备。通过菊花链（Daisy-chain）形式联接最多六个周边设施（多屏平台、存储空间拓展），提供10W电力给周围设施。

时隔两年，到了2013年intel拿出了Thunderbolt 2协议，它是借助合并了第一代的两条独立10Gbps通道，使得最高传输速率翻倍到20Gbps。

再过了三年Thunderbolt 3诞生于Computex 2015 ，带宽再度翻番至40Gbps 。Thunderbolt 3接口方式引入了USB Type-C型，Thunderbolt 3最大供电100W，整合两个DisplayPort 1.2通道在外部，可联接两个4K（4K@60Hz）显示屏或一个5K（5K@60Hz）显示屏。

可以说Thunderbolt 3是迄今为止最为强大的接口标准，它是现在集合显示、数据存储、充电一系列接口标准，换用了USB Type-C形态接口之后，使得易用性更加，可惜Thunderbolt 3的控制芯片成本太高，目前线缆成本极高，同时只有顶级显卡、笔记本能够拥有这种接口，成为Thunderbolt 3接口普及的拦路虎。

不知道大家看完这期的超能课堂之后，对于这五种视频接口有没有新的了解，还能分得清楚人们之间的差别吗？记得别再像某小编一样傻乎乎地用错线缆了。

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