Nos ocupamos de la transmisi贸n de video en resoluci贸n 4K a 60 Hz a trav茅s de un concentrador USB-C



USB-C ofrece nuevas y emocionantes funciones, incluida la conexi贸n de monitores externos a trav茅s de un puerto USB. Los convertidores USB-C a DisplayPort y HDMI econ贸micos son comunes. Los concentradores USB-C con soporte para monitores externos tambi茅n son comunes, pero tratar de descubrir sus capacidades y limitaciones puede ser muy confuso. Algunos de ellos son compatibles con Mac, otros no. Algunos necesitan conductores. La compatibilidad con permisos y tasas de actualizaci贸n var铆an enormemente. Algunos son promocionados como "no juegos". La menci贸n est谩 hecha de modos alternativos, modos duales y m谩s. Los precios oscilan entre $ 20 y $ 300 +, y las funciones de ambos son muy similares. Que diablos esta pasando

Esta es una instrucci贸n para transferir video de alta resoluci贸n a trav茅s de USB-C, que me gustar铆a tener en mi tiempo. Si desea conectar un monitor de alta resoluci贸n a su computadora con una salida USB-C, siga leyendo.

Olv铆date de HDMI


En primer lugar, debe concentrarse en conectarse al conector DisplayPort y olvidarse de HDMI. No encontrar谩 un concentrador USB-C cuyas capacidades usando el puerto HDMI sean superiores a las que usan DisplayPort, pero puede encontrar concentradores que ofrecen mayor resoluci贸n y frecuencias de actualizaci贸n a trav茅s de DisplayPort. Sospecho que la mayor铆a de los concentradores con soporte HDMI en el interior solo funcionan a trav茅s de DisplayPort y el convertidor DisplayPort a HDMI. Esto se debe a que el video a trav茅s de DisplayPort a USB-C con la misma frecuencia y resoluci贸n se puede transmitir de manera m谩s eficiente que a trav茅s de HDMI.

Los conectores DualMode DisplayPort ++ pueden funcionar como conectores HDMI con un adaptador pasivo simple (convierte 3,3 V a 5 V). Los conectores DisplayPort convencionales no saben c贸mo hacer esto y requieren un adaptador HDMI activo. No conozco otras diferencias entre estos dos tipos de DisplayPort.

Compromisos de ancho de banda: se trata de carriles


Un conector USB-C de 24 pines es la clave para entender.



Los conectores USB-C tienen cuatro pares diferenciales diferentes, o "bandas", para transmitir datos a alta velocidad. Hay un quinto par, D + y D-, que transmiten datos en el viejo estilo de USB 2.0.

Veamos qu茅 sucede cuando agrega DisplayPort a este mont贸n:



USB 3.1 Gen 2 usa solo dos de las cuatro bandas, como se muestra en las dos filas superiores de la tabla. Los otros dos se desperdician en vano (USB 3.2 los usar谩). Estas dos bandas se pueden volver a hacer para admitir la se帽al nativa de DisplayPort, utilizando lo que se denomina modo alternativo de DisplayPort: esto se muestra en las l铆neas intermedias. En este caso, el conector USB-C act煤a como un conector DisplayPort de una forma diferente y cables adicionales para datos USB. USB 3.1 no pierde rendimiento. Para una computadora y un monitor externo, esto se ve exactamente como una conexi贸n DisplayPort normal.

Dos bandas DisplayPort proporcionan un ancho de banda amplio para una resoluci贸n de monitor externo 煤nico de hasta 4K y 30 Hz. Para pel铆culas, est谩 bien, pero trabajar con escritorios Windows o MacOS a 30 Hz es cruel. Para admitir una frecuencia de actualizaci贸n de 60 Hz, debe reducir la resoluci贸n a 2K.

Si necesita 4K 60 Hz, 5K o varios monitores externos, deber谩 usar el modo alternativo DisplayPort con las cuatro bandas para transmitir datos DisplayPort, como se muestra en las filas inferiores de la tabla. Para una computadora y un monitor externo, todav铆a se ve como una conexi贸n DisplayPort normal. Sin embargo, para los datos USB 3.1, ya no hay ninguna banda. Todo lo que queda es el viejo par D + / D-, que proporciona datos USB 2.0 lentos. Esto significa que ning煤n concentrador USB-C que use esta tecnolog铆a para transmitir video 4K 60 Hz puede tener puertos USB 3.1.

Tambi茅n puede admitir monitores externos con DisplayPort sin usar los carriles dedicados para el Modo alternativo DisplayPort, y hay dos enfoques diferentes para esto. Si el puerto USB-C de la computadora admite Thunderbolt 3, los datos de DisplayPort se pueden transferir dentro de los datos de Thunderbolt. Luego, los datos de video se convierten en otro tipo de dise帽o de datos, comprimido junto con todo lo dem谩s. Thunderbolt 3 tiene suficiente ancho de banda para soportar m煤ltiples conexiones 4K de esta manera, y todav铆a hay espacio para datos USB 3.1

Eso es genial, pero los centros para Thunderbolt 3 son caros, y la computadora debe tener soporte para Thunderbolt 3, que muchos no tienen. Tambi茅n se ve diferente para una computadora: a diferencia del modo alternativo DisplayPort, no hay se帽ales nativas de DisplayPort ni conexi贸n directa a la GPU de la computadora. No s茅 si hay un retraso en el procesamiento de video debido a esto, o si todo se procesa m谩gicamente en el conjunto de chips sin p茅rdida de velocidad. Creo que no hay p茅rdida.

Displaylink




Otra forma de admitir monitores externos sin bandas es DisplayLink. Esta tecnolog铆a comprime el video en el lado del host, lo env铆a a trav茅s de USB 3.1 como datos de uso general y lo convierte nuevamente en video en el otro extremo utilizando un chip especial como DL-6950 . Esto es similar a acceder a la pantalla de una computadora que funciona desde casa a trav茅s de un sistema de escritorio remoto, pero todo esto sucede en su mismo escritorio.

DisplayLink es muy adecuado para insertar video de alta definici贸n en una conexi贸n USB de baja velocidad o para admitir m煤ltiples monitores externos sin usar Thunderbolt. Sin embargo, si hay alternativas, es mejor evitar DisplayLink. Aqu铆 est谩n sus defectos:

  • Se requiere un controlador en el lado del host. La disponibilidad y compatibilidad de los controladores para Mac / Linux es casi nula. Por lo tanto, algunos concentradores USB-C est谩n marcados con incompatibilidad Mac.
  • El controlador puede ralentizar la computadora. Implementa soporte para una tarjeta de video virtual que comprime datos sobre la marcha, que carga porcentajes.
  • Con una computadora ocupada o una gran cantidad de tr谩fico USB, aparecer谩n artefactos en el video. Pixelizaci贸n, retrasos, ca铆das de cuadros y otros problemas. Por lo tanto, algunos concentradores USB-C est谩n marcados como "no para juegos".

Los concentradores USB-C habilitados para DisplayLink son fundamentalmente diferentes de los dem谩s, sin embargo, es posible que no comprenda esto por las descripciones de los productos y las especificaciones t茅cnicas en las tiendas. Si no sabe lo que necesita, es f谩cil comprar un hub con DisplayLink sin darse cuenta, y luego sufrir sus deficiencias.

驴Cu谩les son nuestras opciones?


Dado todo lo anterior, puede dividir los concentradores USB-C en cuatro categor铆as en funci贸n de c贸mo funcionan con el video. Aqu铆 hay ejemplos de cada categor铆a.

4 bandas para video


Dichos hubs admiten monitores externos de hasta 4K60, o posiblemente 5K, pero los datos se transmiten solo a trav茅s de USB 2.0. No es r谩pido, pero es suficiente para un teclado, mouse e impresoras simples. Deben funcionar en cualquier computadora que admita el modo alternativo DisplayPort, y generalmente cuestan alrededor de $ 30.

Cable Matters 201046 $ 38 - 1x DisplayPort, alimentaci贸n, ethernet, 1x USB2
Cable Matters 201055 $ 58 - 2x DisplayPort, alimentaci贸n, ethernet, 2x USB2
Monoprice 24,274 $ 28 - 1x DisplayPort, potencia
Cable Matters 201026 $ 20 - 1x DisplayPort, alimentaci贸n
Baseus B07P713FPD $ 25 - 1x DisplayPort, alimentaci贸n

2 bandas para video


Dichos concentradores admiten monitores externos de hasta 4K30 y datos a trav茅s de USB 3.1. Muchos de ellos se anuncian como "4K", sin especificar la frecuencia de actualizaci贸n. Deben funcionar en cualquier computadora que admita el modo alternativo DisplayPort, y generalmente cuestan entre $ 30 y $ 150.

HooToo HT-UC001 $ 34 - 1x HDMI, 3x USB3, alimentaci贸n, lector de tarjetas
OmniMaster B07KRMRJZD $ 55 - 1x HDMI, 1x mini DisplayPort, alimentaci贸n, ethernet, 2x USB3, lector de tarjetas, micr贸fono
Anker AK-A83310A1 $ 40 - 1x HDMI, 3x USB3, ethernet
Vava VA-UC006 $ 45 - 1x HDMI, 3x puertos USB3, alimentaci贸n, ethernet, lector de tarjetas
StarTech DK30C2DAGPD $ 114 - 2x DisplayPort (conmutable de 2 o 4 carriles), alimentaci贸n, ethernet, 2x USB2 / 3

0 carriles para video - DisplayLink


Dichos hubs admiten monitores externos de hasta 4K60, posiblemente 5K, y datos a trav茅s de USB 3.1. Por lo general, son compatibles solo con computadoras con Windows, no Mac o Linux, y tambi茅n tienen fallas de rendimiento. Cuestan alrededor de $ 150- $ 200.
UD-3900 conectable $ 89 - incluye 1x HDMI, 1x DVI
UD-ULTC4K enchufable $ 193 - incluye 2x DisplayPort, 1x HDMI
UD-6950H enchufable $ 149 - incluye 2x DisplayPort, 2x HDMI
SIIG JUDK0811S1 $ 199 - incluye 2x DisplayPort, 2x HDMI

0 carriles para video - Thunderbolt 3


Dichos hubs admiten monitores externos de hasta 4K60, posiblemente 5K, y datos a trav茅s de USB 3.1. Deben funcionar en cualquier computadora que admita Thunderbolt 3. Esta es la opci贸n m谩s costosa y cuesta alrededor de $ 250 - $ 300.

OWC OWCTB3DK12PSG $ 249 - incluye 1x mini DisplayPort, 1x pantalla Thunderbolt
TBT3-UDV conectable $ 249 - incluye 1x DisplayPort, 1x pantalla Thunderbolt
Cable Matters 107 014 $ 239 - incluye 1x HDMI, 1x pantalla Thunderbolt
Kensington SD5200T $ 239 - incluye 1x DisplayPort, 1x pantalla Thunderbolt
Elgato 10DAA4101 $ 250 - incluye 1x DisplayPort, 1x pantalla Thunderbolt
Belkin F4U095tt $ 296 - incluye 1x DisplayPort, 1x pantalla Thunderbolt
CalDigit TS3 $ 310 - incluye 1x DisplayPort, 1x pantalla Thunderbolt

Mentirosos


Finalmente, una categor铆a interesante de concentradores USB-C de marcas poco conocidas a un precio de $ 30, que reclama soporte para video 4K60 y USB 3.1. Busque en Amazon y encontrar谩 muchos. Seg煤n nuestro conocimiento de USB-C y DisplayPort, ya sabemos que esto no se puede lograr sin usar DisplayLink o Thunderbolt 3. 隆Estos productos mienten abiertamente sobre sus capacidades! Lo m谩s probable es que trabajen en el esquema del modo alternativo DisplayPort y usen cuatro bandas. Pueden tener puertos azules etiquetados como USB 3.1, sin embargo, como dicen muchas cr铆ticas, realmente proporcionan velocidades de USB 2.0.

Koopman B07J4XSSXV $ 24 - 1x HDMI, alimentaci贸n, 1x USB
WBPINE HUB3-1 $ 20 - 1x HDMI, alimentaci贸n, 1x USB
Koopman B07M5DMYKY $ 32 - 1x HDMI, alimentaci贸n, 3x USB
NEWPOWER B07PQ5GZK1 $ 30 - 1x HDMI, alimentaci贸n, 3x USB

驴Cu谩l es su experiencia con la conexi贸n de monitores externos a trav茅s de USB-C?

Source: https://habr.com/ru/post/477098/


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