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DisplayPort frente a HDMI: ¿cuál es mejor para los juegos?

septiembre 20, 2021
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los mejores monitores de juegos están repletas de funciones, pero un aspecto que a menudo se pasa por alto es la inclusión de DisplayPort frente a HDMI. ¿Cuáles son las diferencias entre los dos puertos y es definitivamente mejor usar uno para conectarse a su sistema?

Puede pensar que es una simple cuestión de conectar cualquier cable que venga con su monitor a su PC y terminarlo, pero hay diferencias que a menudo pueden significar una pérdida de frecuencia de actualización, calidad del color o ambas cosas si no tiene cuidado. . Esto es lo que necesita saber sobre las conexiones DisplayPort y HDMI.

Si estas buscando comprar un nuevo monitor de PC o comprar una nueva tarjeta gráfica (puede encontrar recomendaciones en nuestro Mejores tarjetas gráficas página), querrá considerar las capacidades de ambos lados de la conexión, la salida de video de su tarjeta gráfica y la entrada de video en su pantalla, antes de realizar cualquier compra. Nuestro Benchmarks de GPU La jerarquía le dirá cómo se clasifican las distintas tarjetas gráficas en términos de rendimiento, pero no profundiza en las opciones de conectividad, que es algo que cubriremos aquí.

Los principales tipos de conexión de pantalla

De izquierda a derecha: compuesto, VGA, DVI, HDMI y DisplayPort. (Crédito de la imagen: Shutterstock)

Los últimos estándares de conectividad de pantalla son DisplayPort y HDMI (interfaz multimedia de alta definición). DisplayPort apareció por primera vez en 2006, mientras que HDMI salió en 2002. Ambos son estándares digitales, lo que significa que todos los datos sobre los píxeles de la pantalla se representan como 0 y 1 a medida que pasa por el cable, y depende de la pantalla convertirlos. información digital en una imagen en su pantalla.

Los monitores anteriores usaban conectores DVI (Interfaz visual digital), y retrocediendo aún más, teníamos VGA (Matriz de gráficos de video), junto con componentes RGB, S-Video, video compuesto, EGA y CGA. Sin embargo, no desea usar VGA ni ninguno de esos otros en 2020. Son viejos, lo que significa que es probable que cualquier GPU nueva ni siquiera sea compatible con el conector, e incluso si lo hicieran, estarías usando un análogo que es propenso a interferencias. ¡Qué asco!

DVI es lo mínimo que desea usar hoy, e incluso eso tiene limitaciones. Tiene mucho en común con los primeros HDMI, solo que sin soporte de audio. Funciona bien para jugar en 1080p, o 1440p resolución si tiene una conexión de doble enlace. DVI-D de doble enlace es básicamente el doble del ancho de banda de DVI-D de enlace único a través de pines y cables adicionales, y la mayoría de las GPU modernas con un puerto DVI admiten enlace dual.

Si se está preguntando acerca de Thunderbolt 2/3, en realidad solo enruta DisplayPort a través de la conexión Thunderbolt. Thunderbolt 2 admite DisplayPort 1.2 y Thunderbolt 3 admite video DisplayPort 1.4. También es posible enrutar HDMI 2.0 a través de Thunderbolt 3 con el hardware adecuado.

Para pantallas más nuevas, es mejor optar por DisplayPort o HDMI. Pero, ¿hay un claro ganador entre los dos?

GPU moderna con 2 puertos DP y 2 puertos HDMI. (Crédito de la imagen: futuro)

DisplayPort frente a HDMI: especificaciones y resoluciones

No todos los puertos DisplayPort y HDMI son iguales. Los estándares DisplayPort y HDMI son compatibles con versiones anteriores, lo que significa que puede conectar un HDTV de mediados de los 2000 y aún debería funcionar con una nueva tarjeta gráfica RTX serie 20 o RX 5000. Sin embargo, la conexión entre la pantalla y la tarjeta gráfica terminará utilizando la mejor opción admitida por los extremos de envío y recepción de la conexión. Eso podría significar el mejor monitor de juegos 4K con 144 Hz y HDR terminará funcionando a 4K y 24 Hz en una tarjeta gráfica más antigua.

Aquí hay una descripción general rápida de las principales revisiones de DisplayPort y HDMI, sus velocidades máximas de señal y las familias de GPU que primero agregaron soporte para el estándar.

Especificaciones de DisplayPort frente a HDMI
Tasa de transmisión máxima Tasa de datos máxima Soporte de resolución / frecuencia de actualización (24 bpp) Introducción a la GPU
Versiones DisplayPort
1.0-1.1a 10,8 Gbps 8,64 Gbps 1080p a 144 Hz AMD HD 3000 (R600)
4K a 30 Hz Nvidia GeForce 9 (Tesla)
1.2-1.2a 21,6 Gbps 17,28 Gbps 1080p a 240 Hz AMD HD 6000 (Islas del Norte)
4K a 75 Hz Nvidia GK100 (Kepler)
5K a 30 Hz
1.3 32,4 Gbps 25,92 Gbps 1080p a 360 Hz AMD RX 400 (Polaris)
4K a 120 Hz Nvidia GM100 (Maxwell 1)
5K a 60 Hz
8K a 30 Hz
1.4-1.4a 32,4 Gbps 25,92 Gbps 8K a 120 Hz con DSC AMD RX 400 (Polaris)
Nvidia GM200 (Maxwell 2)
2 80,0 Gbps 77,37 Gbps 4K a 240 Hz GPU futuras
8K a 85 Hz
Versiones HDMI
1.0-1.2a 4,95 Gbps 3,96 Gbps 1080p a 60 Hz AMD HD 2000 (R600)
Nvidia GeForce 9 (Tesla)
1.3-1.4b 10,2 Gbps 8,16 Gbps 1080p a 144 Hz AMD HD 5000
1440p a 75 Hz Nvidia GK100 (Kepler)
4K a 30 Hz
4K 4: 2: 0 a 60 Hz
2.0-2.0b 18,0 Gbps 14,4 Gbps 1080p a 240 Hz AMD RX 400 (Polaris)
4K a 60 Hz Nvidia GM200 (Maxwell 2)
8K 4: 2: 0 a 30 Hz
2.1 48,0 Gbps 42,6 Gbps 4K a 144 Hz (240 Hz con DSC) VRR parcial 2.1 en Nvidia Turing
8K a 30 Hz (120 Hz con DSC)

Tenga en cuenta que hay dos columnas de ancho de banda: velocidad de transmisión y velocidad de datos. Las señales digitales DisplayPort y HDMI usan codificación de tasa de bits de alguna forma: 8b / 10b para la mayoría de los estándares más antiguos, 16b / 18b para HDMI 2.1 y 128b / 132b para DisplayPort 2.0. La codificación 8b / 10b, por ejemplo, significa que por cada 8 bits de datos, en realidad se transmiten 10 bits, y los bits adicionales se utilizan para ayudar a mantener la integridad de la señal (por ejemplo, asegurando un sesgo de CC cero).

Eso significa que solo el 80% del ancho de banda teórico está realmente disponible para el uso de datos con 8b / 10b. La codificación 16b / 18b mejora eso a un 88,9% de eficiencia, mientras que la codificación 128b / 132b produce un 97% de eficiencia. Todavía hay otras consideraciones, como el canal auxiliar en HDMI, pero ese no es un factor importante.

Hablemos más sobre el ancho de banda

(Crédito de la imagen: Shutterstock)

Para comprender el cuadro anterior en contexto, debemos profundizar más. Todas las conexiones digitales, DisplayPort, HDMI e incluso DVI-D, terminan reduciéndose al ancho de banda requerido. Cada píxel de la pantalla tiene tres componentes: rojo, verde y azul (RGB); alternativamente, se pueden utilizar luma, diferencia de croma azul y diferencia de croma roja (YCbCr / YPbPr). Independientemente de lo que su GPU procese internamente (generalmente RGBA de punto flotante de 16 bits, donde A es la información alfa / transparencia), esos datos se convierten en una señal para su pantalla.

El estándar en el pasado ha sido color de 24 bits, u 8 bits cada uno para los componentes de color rojo, verde y azul. HDR y las pantallas de alta profundidad de color lo han llevado a 10 bits color, con opciones de 12 bits y 16 bits también, aunque los dos últimos se encuentran principalmente en el espacio profesional en este momento. En términos generales, las señales de visualización utilizan 24 bits por píxel (bpp) o 30 bpp, con el mejores monitores HDR optando por 30 bpp. Multiplique la profundidad de color por el número de píxeles y la frecuencia de actualización de la pantalla y obtendrá el ancho de banda mínimo requerido. Decimos «mínimo» porque también hay muchos otros factores.

Los tiempos de visualización son cálculos relativamente complejos. El organismo rector de VESA define los estándares, y hay incluso una práctica hoja de cálculo que escupe los tiempos reales para una resolución determinada. Un monitor de 1920 x 1080 a una frecuencia de actualización de 60 Hz, por ejemplo, usa 2000 píxeles por línea horizontal y 1111 líneas una vez que se agrega todo el tiempo. Esto se debe a que los intervalos de supresión de pantalla deben tenerse en cuenta (estos intervalos de supresión son en parte un vestigio de los días de la pantalla CRT analógica, pero los estándares aún lo incluyen incluso con pantallas digitales).

El uso de la hoja de cálculo VESA y la ejecución de los cálculos proporciona los siguientes requisitos de ancho de banda. Mire la siguiente tabla y compárela con la primera tabla; si el ancho de banda de datos requerido es menor que la velocidad máxima de datos que admite un estándar, entonces se puede usar la resolución.

Requisitos de ancho de banda de resolución común
Resolución Profundidad del color Frecuencia de actualización (Hz) Ancho de banda de datos requerido
1920 x 1080 8 bits 60 3,20 Gbps
1920 x 1080 10 bits 60 4,00 Gbps
1920 x 1080 8 bits 144 8,00 Gbps
1920 x 1080 10 bits 144 10,00 Gbps
2560 x 1440 8 bits 60 5,63 Gbps
2560 x 1440 10 bits 60 7.04 Gbps
2560 x 1440 8 bits 144 14,08 Gbps
2560 x 1440 10 bits 144 17,60 Gbps
3840 x 2160 8 bits 60 12,54 Gbps
3840 x 2160 10 bits 60 15,68 Gbps
3840 x 2160 8 bits 144 31,35 Gbps
3840 x 2160 10 bits 144 39,19 Gbps

Las cifras anteriores son todas descomprimido señales, sin embargo. DisplayPort 1.4 agregó la opción de Compresión de flujo de pantalla 1.2a (DSC), que también forma parte de HDMI 2.1. En resumen, DSC ayuda a superar las limitaciones de ancho de banda, que se vuelven cada vez más problemáticas a medida que aumentan las resoluciones y las frecuencias de actualización. Por ejemplo, el básico de 24 bpp a 8K y 60 Hz necesita 49,65 Gbps de ancho de banda de datos o 62,06 Gbps para color HDR de 10 bpp. 8K 120 Hz 10 bpp HDR, una resolución que probablemente veremos más en el futuro, necesita 127,75 Gbps. ¡Ay!

DSC puede proporcionar una relación de compresión de hasta 3: 1 convirtiendo a 4: 2: 2 o 4: 2: 0 YCgCo y utilizando codificación delta PCM. Proporciona un resultado «visualmente sin pérdida» (o casi, dependiendo de lo que esté viendo), particularmente para señales de video (es decir, películas). Usando DSC, 8K 120 Hz HDR es repentinamente viable, con un requisito de ancho de banda de ‘solo’ 42.58 Gbps.

Tanto HDMI como DisplayPort también pueden transportar datos de audio, lo que también requiere ancho de banda, aunque es una cantidad minúscula en comparación con los datos de video. DisplayPort y HDMI actualmente usan un máximo de 36.86 Mbps para audio, o 0.037 Gbps si mantenemos las cosas en las mismas unidades que el video. Las versiones anteriores de cada estándar pueden usar incluso menos datos para audio.

Esa es una larga introducción a un tema complejo, pero si alguna vez se ha preguntado por qué las matemáticas simples (resolución * frecuencia de actualización * profundidad de color) no coinciden con las especificaciones publicadas, es debido a todos los estándares de tiempo, codificación, audio y más. El ancho de banda no es el único factor, pero en general, el estándar con un ancho de banda máximo más alto es «mejor».

DisplayPort: la elección de PC

(Crédito de la imagen: Monoprice)

Actualmente, DisplayPort 1.4 es la versión más capaz y disponible del estándar DisplayPort. La especificación DisplayPort 2.0 salió en junio de 2019, pero todavía no hay tarjetas gráficas o pantallas que utilicen la nueva versión. Pensamos que eso cambiaría con el lanzamiento de ‘Big Navi’ de AMD (también conocido como Navi 2x, también conocido como RDNA 2) y las GPU Ampere de Nvidia, pero ambos se quedan con DisplayPort 1.4a. DisplayPort 1.4 no tiene tanto ancho de banda disponible como HDMI 2.1, pero es suficiente para hasta 8K 60Hz con DPC, y el hardware HDMI 2.1 aún no está disponible para PC.

Una ventaja de DisplayPort es que las frecuencias de actualización variables (VRR) han sido parte del estándar desde DisplayPort 1.2a. También nos gusta el robusto conector DisplayPort (pero no mini-DisplayPort), que tiene ganchos que se enganchan en su lugar para mantener los cables seguros. Es una cosa pequeña, pero definitivamente hemos soltado más de unos pocos cables HDMI por accidente. DisplayPort también puede conectar varias pantallas a un solo puerto a través de Multi-Stream Transport (MST), y la señal DisplayPort se puede canalizar a través de un conector USB tipo C que también es compatible con MST.

Un área donde ha habido cierta confusión es en lo que respecta a las licencias y la realeza. Se suponía que DisplayPort era un estándar menos costoso (al menos, así es como recuerdo que se propuso en el pasado). Pero hoy, tanto HDMI como DisplayPort tienen varias marcas asociadas, marcas comerciales y patentes que deben tener licencia. Con varias tecnologías asociadas como HDCP (Protección de contenido digital de alto ancho de banda), DSC y más, las empresas tienen que pagar una regalía por DP al igual que HDMI. La tarifa actual parece ser de $ 0.20 por producto con una interfaz DisplayPort, con un límite de $ 7 millones por año. HDMI cobra $ 0.15 por producto, o $ 0.05 si el logotipo de HDMI se usa en materiales promocionales.

Debido a que el estándar ha evolucionado a lo largo de los años, no todos los cables DisplayPort funcionarán correctamente a las últimas velocidades. La especificación original de Display 1.0-1.1a permitía cables RBR (velocidad de bits reducida) y HBR (alta velocidad de bits), capaces …

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