HDMI 和 DP 協(xié)議之爭(zhēng)

顯示器接口作為連接顯示信息生成/播放設(shè)備與顯示器之間的信息傳遞的通路，隨著顯示技術(shù)的發(fā)展也在不斷發(fā)展著，迄今為止產(chǎn)生了很多不同的接口。而目前主流的接口包括 HDMI 和 DP 接口。

就在今年年初的國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)（International Consumer Electronics Show，簡(jiǎn)稱 CES）上，HDMI2.2 時(shí)隔多年終于更新了。另一方面，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（VESA）也宣布將于 2025 年春季對(duì)現(xiàn)有的 DisplayPort 2.1 規(guī)范進(jìn)行升級(jí)，推出 DP 2.1b 版本。

這些更新引發(fā)了關(guān)于 HDMI 和 DisplayPort 兩種視頻接口協(xié)議的再次熱議。作為消費(fèi)者，我們或許并不總是關(guān)注這些技術(shù)細(xì)節(jié)，但它們確實(shí)在我們的日常生活中扮演著重要角色。那么，HDMI 和 DP 究竟有何不同？這次 HDMI2.2 的更新又意味著什么？

什么是 DP 與 HDMI？

HDMI，全稱 High Definition Multimedia Interface，即高清多媒體接口。2002 年，日立、索尼、松下、飛利浦、硅圖像、湯姆森和東芝等公司聯(lián)合創(chuàng)立了這一接口標(biāo)準(zhǔn)，旨在統(tǒng)一電視的顯示輸入，取代當(dāng)時(shí)的 DVI、VGA 等接口。憑借其自身具備的高可靠性和便捷性，再加上 Fox、Universal 等行業(yè)巨頭的大力支持，HDMI 迅速在市場(chǎng)上嶄露頭角，成為主流的接口標(biāo)準(zhǔn)。2003 年，消費(fèi)類產(chǎn)品開(kāi)始采用 HDMI 接口進(jìn)行生產(chǎn)，僅僅一年后，也就是 2004 年，HDMI 接口就出現(xiàn)在了消費(fèi)級(jí)高清電視上。

自問(wèn)世以來(lái)，HDMI 歷經(jīng)了多次版本的更新迭代。從最初的 HDMI 1.0 到如今的 HDMI 2.2，每一次更新都為用戶帶來(lái)了更高的帶寬、更多豐富的功能以及更出色的兼容性。例如，HDMI 1.3 版本引入了 Deep Color（深色技術(shù)）和 DTS - HD Master Audio 等高級(jí)音視頻功能；而 HDMI 2.1 版本更是實(shí)現(xiàn)了重大突破，支持高達(dá) 10K 的分辨率，以及 8K/60Hz 和 4K/120Hz 的刷新頻率，同時(shí)還加入了自動(dòng)低延遲模式（ALLM）和可變刷新率（VRR）等深受游戲玩家喜愛(ài)的功能。在物理接口方面，HDMI 主要有標(biāo)準(zhǔn) HDMI 接口、Mini HDMI 接口和 Micro HDMI 接口這幾種類型。

然而，HDMI 也并非完美無(wú)缺。它是由業(yè)內(nèi)少數(shù)公司主導(dǎo)制定的標(biāo)準(zhǔn)，使用 HDMI 需要繳納較高的授權(quán)費(fèi)。并且，HDMI 屬于一個(gè)封閉的組織，在整個(gè)業(yè)界并沒(méi)有達(dá)成廣泛的共識(shí)，也缺乏像 VESA（視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）這樣權(quán)威的行業(yè)組織進(jìn)行認(rèn)證。

DisplayPort（簡(jiǎn)稱 DP）是一個(gè)由 PC 及芯片制造商聯(lián)盟開(kāi)發(fā)，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（VESA）標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字式視頻接口標(biāo)準(zhǔn)。該接口免認(rèn)證、免授權(quán)金，主要用于視頻源與顯示器等設(shè)備的連接，并也支持?jǐn)y帶音頻、USB 和其他形式的數(shù)據(jù)。

不難看出，HDMI 是電視機(jī)行業(yè)投影儀行業(yè)支持的標(biāo)準(zhǔn)，DP 是顯卡行業(yè)和 PC 行業(yè)支持的標(biāo)準(zhǔn)。所以才會(huì)存在兩個(gè)并列標(biāo)準(zhǔn)。

一般而言，要想實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的接口來(lái)連接所有設(shè)備，首先需要行業(yè)內(nèi)的主流公司都參與其中，其次需要統(tǒng)一的通信方式，最后標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)放的。

2003 年，DELL 基于 LVDS（低電壓差分信號(hào)）技術(shù)研發(fā)了一種 Display Port 的協(xié)議，并于 2005 年提交給 VESA，此時(shí)的 VESA 已不再局限于顯卡公司，蘋(píng)果、戴爾等主機(jī)廠商也已加入其中。2006 年，VESA 正式發(fā)布 DP 標(biāo)準(zhǔn)。此后，DP 協(xié)議也經(jīng)歷了多個(gè)版本的演進(jìn)。DP 1.0 提供了 10.8Gbps 的帶寬，能夠支持 2560x1600 分辨率；DP 1.2 引入了 MST（多流傳輸）技術(shù)，使得單個(gè) DP 接口可以連接多個(gè)顯示器；DP 1.4 更是支持高達(dá) 8K 的分辨率和 HDR（高動(dòng)態(tài)范圍）技術(shù)。而最新的 DP 2.1 標(biāo)準(zhǔn)，將帶寬進(jìn)一步提升至 80Gbps（通過(guò) UHBR 20 模式），能夠支持更高的分辨率和刷新率。

更重要的是，DP 是免費(fèi)的，除了一個(gè)很低的入門(mén)會(huì)員費(fèi)外，不收取任何專利費(fèi)。此外，DP 顯卡與現(xiàn)有的 HDMI 和 DVI 接口具有良好的兼容性，只需使用簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換頭即可連接。而且 DP 傳輸?shù)氖羌償?shù)據(jù)，也支持 HDCP（高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)技術(shù)，由好萊塢與半導(dǎo)體界巨人 Intel 合作開(kāi)發(fā)，用以確保數(shù)字化的影像與聲音數(shù)據(jù)在通過(guò)傳輸接口傳送時(shí)不會(huì)遭到非法拷貝，HDMI 也支持該技術(shù)）。

因?yàn)?DP 與生俱來(lái)的可擴(kuò)展性，很多電腦主機(jī)廠都非常積極地?fù)肀?DP 標(biāo)準(zhǔn)。蘋(píng)果在 2008 年開(kāi)發(fā)了 mini DP 標(biāo)準(zhǔn)，替換 DVI 接口，使蘋(píng)果自家筆記本產(chǎn)品更輕薄。之后，由 Intel 主導(dǎo)、蘋(píng)果協(xié)助的 Thunderbolt 雷電接口標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，接口外形采用 Mini DP，但實(shí)際上是借鑒 DP 與 PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express) 兩種技術(shù)。

HDMI2.2 和 DP2.1

HDMI 2.2 和 DP 2.1 作為兩種先進(jìn)的數(shù)字顯示接口標(biāo)準(zhǔn)，各自擁有獨(dú)特的參數(shù)和采用的相關(guān)技術(shù)。以下是對(duì)兩者的詳細(xì)對(duì)比：

一、參數(shù)對(duì)比

二、采用的相關(guān)技術(shù)

HDMI 2.2

1.Ultra96 線材：HDMI 2.2 引入了新的「Ultra96」線材，以支持高達(dá) 96Gbps 的帶寬，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俸透咝А?/p>

2. 固定比特率傳輸技術(shù)（FRL）：沿用了 HDMI 2.1 中的 FRL 技術(shù)，并在數(shù)據(jù)傳輸速率上實(shí)現(xiàn)了翻倍增長(zhǎng)，達(dá)到了 96Gbps 的傳輸帶寬峰值。

3. 延遲指示協(xié)議（LIP）：旨在優(yōu)化音頻與視頻的同步性能，尤其適用于復(fù)雜的系統(tǒng)配置。

4. 未壓縮視頻傳輸：支持 10 位和 12 位色彩深度的未壓縮 4K/240Hz 以上流媒體傳輸規(guī)格，確保圖像的完整性和細(xì)節(jié)的豐富性。

DP 2.1

1. 超高比特率（UHBR）傳輸模式：DP 2.1 引入了三種新的傳輸模式，包括 UHBR 10、UHBR 13.5 和 UHBR 20，最大帶寬可達(dá) 80Gbps。

2.128b/132b 編碼：使用了更高效的 128b/132b 編碼方案，整體效率達(dá)到 96.7%，從而充分利用其帶寬。

3.Display Stream Compression（DSC）技術(shù)：在需要時(shí)，DP 2.1 可以通過(guò) DSC 技術(shù)支持更高分辨率和刷新率的視頻播放。

4.USB-C 集成：DP 2.1 可通過(guò) USB-C 連接使用，并可同時(shí)傳輸高速數(shù)據(jù)和多個(gè) 4K 顯示器需要的電力。

值得注意的是，最近視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（VESA）宣布，推出 DP80LL UHBR（低損耗超高比特率）線纜，在長(zhǎng)達(dá) 3 米的有源電纜上提供四通道 UHBR20 鏈路速率（80Gbps），經(jīng)過(guò) VESA 認(rèn)證的 DP80LL 線纜預(yù)計(jì)會(huì)在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)推向市場(chǎng)。這次更新屬于 DisplayPort 2.1b 的一個(gè)關(guān)鍵亮點(diǎn)，該版本將于 2025 年春季發(fā)布。與現(xiàn)有 VESA 認(rèn)證的 DP80 無(wú)源電纜相比，DisplayPort 2.1b 更新將為 UHBR20 GPU 到顯示器的連接提供原有 3 倍的線纜長(zhǎng)度。

接口背后的利益之爭(zhēng)

除了專門(mén)設(shè)計(jì)給電腦用的顯示器外，絕大多數(shù)的多媒體設(shè)備都是支持 HDMI 的，而不一定支持 DP 或 mDP。

值得注意的是，HDMI 是有收取版權(quán)費(fèi)用的，生產(chǎn)廠家每年需要交納 15000 美元的版權(quán)許可費(fèi)用，加上生產(chǎn) HDMI 的本身需要 1.1 美元的成本，加起來(lái)看起來(lái)是不少，但實(shí)際上對(duì)于大廠商而言卻不然，畢竟一年下來(lái)生產(chǎn)數(shù)千萬(wàn)的 HDMI 產(chǎn)品，平均下來(lái)所謂的版權(quán)費(fèi)幾乎可以忽略。DP 盡管是免費(fèi)開(kāi)放的，但卻在市場(chǎng)占有率上落后。

從技術(shù)層面分析，DP2.1 接口和 HDMI2.2 接口在參數(shù)上相差無(wú)幾，一些極限「性能」差距也僅僅是針對(duì)超級(jí)影音發(fā)燒友而言，而對(duì)于普通用戶日常娛樂(lè)使用而言，兩者并沒(méi)有什么區(qū)別。但電視廠商不改用免費(fèi)的 DP 接口，卻堅(jiān)守收費(fèi)的 HDMI。

事實(shí)上并不是電視廠商錢(qián)多得沒(méi)地方花，反而是出于成本和收益的權(quán)衡才堅(jiān)持采用 HDMI 接口。DP 接口是 PC 與顯示器廠商主導(dǎo)的協(xié)議，而 HDMI 接口則是電視廠商主導(dǎo)的協(xié)議。現(xiàn)階段在電視領(lǐng)域，HDMI 的普及率已經(jīng)非常高，同時(shí)與電視相關(guān)的各種「衍生產(chǎn)品」——家里所配套的電視盒子、游戲主機(jī)、播放器、音箱功放等等也都以 HDMI 接口為主。也就是說(shuō)，DP 接口并沒(méi)有顯著的成本優(yōu)勢(shì)。

由于 HDMI 已經(jīng)得到普及，而新出的 DP 技術(shù)雖然新進(jìn)，但是和 HDMI 接口來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是同質(zhì)的存在，那么多對(duì)廠家來(lái)說(shuō)，就沒(méi)有必要再布置多一個(gè)沒(méi)有必要的接口。而且，多一個(gè)接口對(duì)于電路板來(lái)說(shuō)就多一分不穩(wěn)定的因數(shù)，成本也增加了，沒(méi)有特別的好處下，廠家是不會(huì)背負(fù)這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的。

雖然 DP 接口在硬件參數(shù)上也十分優(yōu)秀，但與現(xiàn)階段的 HDMI 接口的市場(chǎng)占有率相比，DP 接口只能算一個(gè)小眾接口，普及率不高。最令人詫異的是，作為顯卡廠商主推的協(xié)議，甚至在其主攻的 PC 領(lǐng)域，40 系列顯卡甚至不支持 DP2.0 及以上版本的協(xié)議。連 GPU 市場(chǎng)的龍頭老大都沒(méi)有支持 DP2.0，顯示器廠商更缺乏動(dòng)力跟進(jìn)，Nvidia 成為了標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的短板。

反而作為 GPU 市場(chǎng)的 others，Intel 和 AMD 積極擁抱 DP 協(xié)議。比如，Intel 在 2022 年發(fā)布的移動(dòng)端顯卡 A350m，A370m 都支持 DP2.0，雖然只支持到 UHBR10（40Gbps）。

隨著傳統(tǒng)電視市場(chǎng)的萎縮，雙方都在爭(zhēng)奪顯示器等市場(chǎng)的視頻接口。特別是游戲?qū)Ω邘屎透叻直媛实男枨?，也推?dòng)了接口協(xié)議的進(jìn)步。

盡管 HDMI 和 DP 都是脫身于 DVI，但明顯發(fā)展沒(méi)有停止，一路發(fā)展，一路升級(jí)，目前不管 HDMI 或者 DP 都已經(jīng)更換了好幾個(gè)版本了。

也許正是因?yàn)?DP 接口一直無(wú)法真正的占領(lǐng)市場(chǎng)，所以短短的幾年不斷的推陳出新，也正因?yàn)?DP 接口不斷的升級(jí)，HDMI 迫于壓力也只能咬牙升級(jí)，進(jìn)而推進(jìn)了高清數(shù)碼的快速良性發(fā)展。

大一統(tǒng)的 Type-C 接口

在如今的電子設(shè)備市場(chǎng)，Type - C 接口展現(xiàn)出了統(tǒng)一多種接口標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)。隨著 USB Type - C 接口的廣泛推廣，它憑借在數(shù)據(jù)傳輸速度上的顯著優(yōu)勢(shì)，以及支持反向插拔和電源傳輸?shù)葘?shí)用功能，成為了一種備受青睞的多功能解決方案，已經(jīng)在手機(jī)和電腦等設(shè)備上得到了廣泛應(yīng)用。

完整的 Type - C 由 24 根引腳組成，具備強(qiáng)大的功能集成性，數(shù)據(jù)傳輸、供電以及視頻信號(hào)傳輸都能通過(guò)這一個(gè)接口實(shí)現(xiàn)，并且這些功能可以同時(shí)并發(fā)運(yùn)行。目前的 Type - C 接口能夠?qū)崿F(xiàn)雙向 40Gbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速度，可同時(shí)傳輸視頻、聲音和數(shù)據(jù)。

得益于其強(qiáng)大的功能和高度的普及度，Type - C 接口在未來(lái)很有可能成為更廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)，也就是主流接口，有望逐步替代 HDMI、DP 接口。這一趨勢(shì)不僅將簡(jiǎn)化電子設(shè)備的接口設(shè)計(jì)，還會(huì)為用戶帶來(lái)更加便捷的使用體驗(yàn)。