Dislayport tương lai của giao tiếp hiển thị PC docx

Có lẽ trong dòng chảy công nghệ cuồn cuộn mỗi ngày hiện nay, có lẽ
chuẩn giao tiếp giữa màn hình và máy tính là ít thay đổi nhất. Chuẩn
VGA-Dsub đã tồn tại hơn 10 năm và DVI cũng đã đạt tuổi thọ tương đối.
Song song với sự xuất hiện mới đây của HDMI trong mảng thị trường
phổ thông, người dùng đồng thời đón nhận thêm một chuẩn nữa đang
ngày càng lớn mạnh hơn là DisplayPort. Hiện tại có khá nhiều luồng ý
kiến tiêu cực về DisplayPort ví dụ như tại sao lại phải chi thêm tiền trong
khi DVI đã là quá đủ và HDMI là đối tượng thay thế rất phù hợp hay bí
ẩn đằng sau chuẩn giao tiếp này là gì ? Nếu bạn cũng đang có những thắc
mắc tương tự, bài viết này sẽ cung cấp một vài nét cơ bản về DisplayPort
và những ưu điểm của nó để bạn có thể tự mình đưa ra những đánh giá cá
nhân chính xác nhất.
(Bài viết đã được đăng trên PCWorldVN 2-2008)

I. Tại sao lại cần DisplayPort:
- Mặc dù DVI (đặc biệt là DVI Dual-Link) có thể đảm nhận tốt việc
truyền tải tín hiệu hình ảnh với độ phân giải cao, tần số thấp và độ sâu
màu 24-bit nhưng thực tế với sự tăng trưởng cực nhanh về màn hình và
card đồ họa như hiện tại đã dần ép DVI tới giới hạn cuối cùng của nó mà
Dual-Link là một trong những biến thế sát giới hạn và không thể nâng
cấp hơn được nữa.
- Về cơ bản, liên kết DVI Single-Link có thể đủ băng thông dữ liệu cho
độ phân giải lên tới 1920x1200 ở 60Hz (tương đương các loại màn hình
LCD 24” hiện nay) và đáp ứng được việc trình chiếu nội dung HD 1080p
hoặc 1080i – là đủ cho hầu hết người dùng, tuy nhiên nếu bạn đang muốn
nhắm tới những mức cao hơn, bạn sẽ phải hướng về kết nối tín hiệu tương
tự hoặc DVI Dual-Link. Trong đó DVI Dual-Link dù có băng thông gấp
đôi nhưng chỉ có thể tăng độ phân giải tối đa lên tới 2560x1600 bởi khi
đó số điểm ảnh đã tăng gấp đôi so với 1920x1200.
Kế tiếp của mức 2560x1600, chúng ta sẽ có 3840x2400, nếu như DVI

Dual Link được dùng để hiển thị mức này, nó sẽ chỉ đáp ứng được tần số
tín hiệu 33Hz mà thôi. Thực tế, DisplayPort không giải quyết trực tiếp
vấn đề này thông qua một kết nối đơn trong năm tới, các nhà sản xuất
buộc phải tìm ra giải pháp có thể đảm nhận kết nối truyền 9.2 triệu điểm
ảnh mỗi xung nhịp.
- Hiện tại có khá nhiều chuẩn truyền hình ảnh đang tồn tại trên thị trường
máy tính ví dụ như VGA, đây là một kết nối dùng tín hiệu tương tự và có
rất nhiều giới hạn đặc biệt ở mảng thiết bị cao cấp với độ phân giải và độ
sâu màu lớn. Hơn thế nữa, nó cũng không hỗ trợ các công nghệ bảo vệ
bản quyền và có thể gây rắc rối cho người dùng. Ngoài ra, LVDS (Low
Voltage Differential Signaling), chuẩn giao tiếp hiển thị trong MTXT
cũng đã gặp nhiều hạn chế do thiết kế của nó do bộ nhận tín hiệu sẽ theo
dõi tín hiệu điện thế khác biệt giữa các dòng dữ liệu cao và thấp thay vì
theo nhóm dữ liệu – mát như thông thường để giải mã tín hiệu. LVDS
cũng bị giới hạn xung nhịp 112 MHz nên chỉ đủ mức 1400x1050 là chủ
yếu, còn để tải được độ phân giải lớn và độ sâu màu cao, nó yêu cầu
nhiều chân tín hiệu hơn dẫn tới cáp to hơn không phù hợp với xu thế phát
triển MTXT hiện nay trừ các mẫu DTR (Desktop Replacement) kích
thước lớn. Thêm vào đó, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các chuẩn
giao tiếp không dây dùng sóng radio như Bluetooth, Wifi, HSPDA,
WiMAX… trong MTXT khiến cho tín hiệu dễ dàng bị nhiễu và nhiều
nhà sản xuất đã bố trí dây anten ra phía sau màn hình khiến cho khoảng
trống cáp LVDS bị thu hẹp đáng kể.
Một số người coi DisplayPort như một dạng chuẩn giao tiếp tự do của
HDMI do không vướng phải yếu tố bản quyền, tuy nhiên HDMI nguyên
thủy được thiết kế không phải dành cho máy tính cá nhân mà chủ yếu là
cho các thiết bị gia đụng như HDTV, phiên bản mới nhất HDMI 1.3 có
đủ băng thông cho mức 2560x1600 ở 60Hz/24bpp đồng thời đảm nhận
luôn cả việc truyền âm thanh không nén, ở mức phân giải hình ảnh thấp
hơn, nó có thể truyền độ sâu màu lên tới 48-bit đẹp hơn nhiều so với 24-

bit thông dụng hiện nay. Về cơ bản, HDMI giống như một dạng DVI
Dual-Link dành cho thiết bị gia dụng và cũng chịu nhưng giới hạn tương
tự về băng thông. Có thể thấy rằng thực tế không thiếu lý do để chỉ trích
các chuẩn giao tiếp hiện hành nhưng vấn đề nằm ở chỗ liệu trong tương
lai chúng ta sẽ sử dụng gì, một trong những trở ngại lớn nhất là hiện tại
có quá nhiều chuẩn khác nhau được hỗ trợ trên PC, và câu hỏi đã đặt ra
cho các nhà sản xuất về một loại giao tiếp vừa phù hợp với PC để bàn
(kết nối ngoài), vừa phù hợp với MTXT (kết nối trong). Đây chính là ý
tưởng chủ đạo dẫn tới sự ra đời của DisplayPort trong năm 2006.
- Sự ra đời của DisplayPort được ủng hộ bởi nhiều tổ chức công nghiệp
lớn mà trước hết có thể kể tới chính VESA (tổ chức chuẩn hình ảnh điện
tử) kèm theo hàng loạt đại gia CNTT như AMD, Dell, Intel, HP, nVIDIA,
Samsung… tạo điều kiện thuận lợi cho DisplayPort trở nên đại trà trong
tương lai gần.

II. Thiết kế cơ bản của DisplayPort:
- DisplayPort sử dụng một vi kiến trúc đóng gói mới cho phép các nhà
sản xuất màn hình tích hợp nhiều tính năng phụ trội vào màn hình mới
của họ chứ không đơn thuần chỉ là thiết bị hiển thị hình ảnh. Về mặt điện
tử, DisplayPort có nhiều đặc điểm của PCI-Express và gồm 3 kênh riêng
biệt: đường liên kết chính, liên kết phụ và tín hiệu nhận biết cắm nóng.
Liên kết chính có thể gồm một, hai hoặc bốn làn dữ liệu với tốc độ truyền
1.6 Gbit/s hoặc 2.7 Gbit/s tùy thuộc vào khả năng của thiết bị gửi-nhận và
đường truyền (cáp dữ liệu).
- Nếu như DVI có 2 kênh cặp kênh dữ liệu độc lập chịu trách nhiệm quản
lý xung nhịp dữu liệu thì DisplayPort, xung nhịp được tích hợp vào kênh
dữ liệu luôn và tách biệt khỏi dải dữ liệu đã được mã hóa. Trước đây, các
kênh màu được phân tán vào chung với kênh dữ liệu nhưng ở
DisplayPort, mỗi kênh sẽ được tách riêng dữ liệu về độ sâu màu mỗi
điểm (bit per pixel – bpp) và số bit màu mỗi thành phần (bit per

component – bpc) ra khỏi nhau cho phép hỗ trợ số độ sâu bit thành phần
từ 6 (tương đương 18-bit RGB) tới 16(tương đương 48-bit RGB). Tuy
nhiên khi mức bpc vượt quá 10 thì mắt thường khó thấy được sự cải
thiện.
- Kênh dữ liệu phụ sẽ chỉ chuyển dữ liệu theo một luồng (Half-Duplex)
và gồm 3 hướng liên kết với băng thông 1Mbit/s trong phiên bản
DisplayPort 1.1. VESA dự kiến sẽ đẩy mức này lên cao hơn trong các
phiên bản tiếp theo tạo điều kiện cho các ứng dụng cần băng thông như
webcam, microphone, loa hoặc thậm chí là USB tích hợp. Điều đó đồng
nghĩa với việc dữ liệu đến và đi từ màn hình có thể đa dạng, gồm cả
thông tin hình ảnh, âm thanh, usb chỉ cần một cáp nối duy nhất.
- Theo VESA, DisplayPort là là một giao tiếp hiển thị khả mở - tương tự
như đã đề cập ở trên – nó có thể truyền không chỉ tín hiệu hình ảnh mà
còn có thể cả âm thanh và dữ liệu khác từ chip tới chip hoặc giữa các hệ
thống với nhau. Nhóm phát triển HDMI cho biết nó sẽ phát triển song
song với HDMI bởi HDMI chỉ nhắm tới mảng thiết bị gia dụng (theo kiểu
từ hệ thống tới hệ thống) còn DisplayPort chú trọng hoàn toàn vào thị
trường PC.
- Khác với HDMI, VESA cho biết DisplayPort sẽ là giải pháp mở cho
phép giá thành sản xuất thấp hơn rất nhiều. Tuy nhiên thực tế chưa thể
khẳng định được cho tới khi sản phẩm cụ thể xuất hiện (dự kiến khoảng
giữa năm 2008).

III. Chỉ số kĩ thuật của DisplayPort:
- Khả năng truyền tải đa dữ liệu của DisplayPort sẽ cho phép các nhà sản
xuất tung ra những loại màn hình với thiết kế gọn gàng và đơn giản hơn
do không cần thiết nhiều bộ phận giải mã tín hiệu phức tạp ví dụ như
TMDS song song với điều đó là giảm giá thành và điện năng tiêu thụ.
Tuy nhiên, do khả năng truyền dữ liệu bảo vệ bản quyền DPCP (Display
Port Content Protection) do AMD thiết kế (tương tự như HDCP trên DVI

hay HDMI) với khả năng mã hóa 128bit AES, không loại trừ khả năng
các nhà sản xuất card đồ họa cũng như màn hình sẽ tích hợp các bộ phận
bảo vệ nội dung số dẫn tới tăng phí sản phẩm cuối, tuy nhiên với xu thế
hiện nay các loại màn hình với DVI đều đã phải có HDCP để thưởng thức
phim HD-DVD hay Bluray có bản quyền thì với DisplayPort đó không
phải là điều đáng lo ngại.
So với DVI, độ phân giải tối đa của DisplayPort không tăng lên nhiều,
giới hạn từ 2560x1600 với 8bpc/60Hz lên 2560x2048 8bpc/60Hz (theo
phiên bản 1.1). Tuy nhiên điểm khác biệt là với cùng độ phân giải ví dụ
như 2560x1600, DisplayPort có thể cung cấp tới 10-bit dữ liệu mỗi thành
phần – đây là điều mà DVI DualLink không thể thực hiện được do không
đủ băng thông. Thêm vào đó, nó còn có thể hỗ trợ tới 12bpc Ycbr444 ở
mức 1080p/96Hz và 12bpc YcbCr442 ở 1080p/120Hz với 4 kênh dữ liệu.
Ở mức thông dụng 1680x1050 / 60Hz / 6bpc hiện nay, DisplayPort chỉ
cần 1 kênh dữ liệu ở đường liên kết chính và đây sẽ là kiểu liên kết thông
dụng nhất trong thời kì đầu của chuẩn giao tiếp mới này.
- Nhìn xa hơn vào tương lai, VESA cho biết họ sẽ nâng chuẩn Display
Port lên phiên bản 2.0 trong giai đoạn 2008-2009 để hỗ trợ các độ phân
giải cao hơn ví dụ như 3840x2400 / 60Hz / 8bpc và nhiều khả năng kênh
phụ cũng có thể được nâng cấp lên theo.
Đọc tới đây, bạn có thể sẽ băn khoăn về khả năng tích hợp của
DisplayPort vào các máy tính hiện tại. Do chuẩn mới có thể hỗ trợ giao
tiếp hình ảnh cả ngoại vi lẫn nội vùng nên sẽ phải có 2 kiểu hình kết nối
khác nhau. Trong đó kết nối ngoại vi là thứ mà chúng ta sẽ thấy trên các
loại card đồ họa thế hệ mới trong tương lai gần, nó sẽ gồm 20 chân tiếp
xúc và có kích thước gần tương tự như USB, có nghĩa là đủ để tích hợp
tới 4 cổng vào một bracket mở rộng hiện tại hoặc nằm bất cứ đâu trên các
loại MTXT siêu mỏng – là điều mà DVI không thể làm được. Trong khi
đó, kết nối nội vùng sẽ không có nhiều thay đổi, nó sẽ có 26 điểm tiếp
xúc với 4 kênh dữ liệu, tuy nhiên số kênh được sử dụng sẽ tùy thuộc vào

nhà sản xuất, khác với liên kết ngoại vi, VESA không buộc cả 4 kênh
DisplayPort nội vùng phải được sử dụng cùng lúc.
- Một điểm thú vị là VESA đã đề cập tới một khóa chốt ở các đầu cắm
của Displayport để tránh trường hợp dây nối bị rơi ra trong quá trình sử
dụng. Đây là điều rất được người dùng hiện tại quan tâm bởi đầu cắm của
HDMI rất hay bị tuột ra. Trong số 20 điểm tiếp xúc của đầu cắm
DisplayPort sẽ có một dành cho năng lượng và VESA đề ra mức điện thế
trong khoang +5V tới +12V tùy thuộc vào độ dài của cáp nối từ bộ phát
tới bộ thu hoặc khả năng kết nối tới các loại màn hình truyền thống thông
qua đầu chuyển đổi (tương tự như DVI-Dsub rất thông dụng hiện nay.
- Đề cập tới đầu chuyển, có thể nói người dùng luôn luôn mong muốn
được sử dụng những sản phẩm mới nhất, hiện đại nhất, tuy nhiên nếu như
khả năng tương thích ngược không được quan tâm thì cả hệ thống sẽ trở
nên vô dụng. Điều này đặc biệt đúng với thiết bị hiển thị bởi tần số nâng
cấp không lớn. VESA cũng đã lưu tâm chi tiết này và sẽ đưa ra các thiết
kế đầu chuyển trong tương lai gần, điều đó cũng có nghĩa nếu bạn mua
một sản phẩm bo mạch chủ hay card đồ họa với cổng xuất tín hiệu
DisplayPort, bạn có thể tận dụng màn hình hiện tại thông qua đầu chuyển
– tương tự như vấn đề Dsub-DVI trước đây. Dự kiến cáp chuyển đổi đầu
tiên xuất hiện sẽ là DVI-HDMI vào cuối năm 2007 và đầu 2008. Loại
dành cho VGA sẽ nối tiếp sau đó trong Q1-2008, cuối cùng sẽ là DVI-
DualLink sang DisplayPort vào nửa sau 2008. Theo những thông tin hiện
tại, tất cả các đầu chuyển này sẽ có thể đổi dữ liệu 2 chiều. Nói một cách
khác, bạn có thể tậu cho mình một màn hình chuẩn DisplayPort mới cong
và sử dụng với PC hiện tại.


IV. Tương lai của DisplayPort:
- Với sự hỗ trợ mạnh mẽ của nhiều nhà sản xuất CNTT, DisplayPort đủ
khả năng thay thế tất cả các loại giao tiếp hình ảnh thông dụng hiện nay.

Nếu như VESA quyết tâm hỗ trợ DisplayPort, những cổng DVI và VGA
hiện tại sẽ không còn được tích hợp vào cá sản phẩm CNTT trong tương
lai. Người dùng sẽ đón nhận những card đồ họa, màn hình chỉ với một
loại cổng tín hiệu duy nhất, toàn bộ các giao tiếp cũ sẽ chỉ được hỗ trợ
qua đầu chuyển như đã đề cập.
Nếu như việc chuyển đổi từ màn hình CRT sang LCD đã giải phóng diện
tích lớn của phạm vi làm việc thì với DisplayPort, người dùng hoàn toàn
có quyền trông đợi những màn hình thế hệ mới với kiểu dáng thời trang
và kích thước siêu mỏng.
- Điều hấp dẫn nhất của công nghệ mới hính là ở chỗ tín hiệu được
chuyển đổi sang các gói dữ liệu nhỏ cho phép một đường truyền tải nhiều
luồng thông tin âm thanh hoặc hình ảnh khác nhau. Đây là nền tảng cho
các tính năng mới như PIP (Picture-in-Picture) hay chia màn hình thành 4
phần hiển thị độc lập chỉ với 1 cáp nối duy nhất (thay vì phải dùng thiết bị
chuyên dụng tích hợp với nhiều đường tín hiệu vào như hiện tại). Theo
VESA, chuẩn DisplayPort hiện tại có thể cho phép tới 6 luồng dữ liệu
hình ảnh HD 1080i hoặc 3 đường 1080p qua một kết nối đơn – quá đủ
cho phần lớn nhu cầu hiện tại của người dùng. Bên cạnh đó, một thứ tuyệt
hơn sẽ xuất hiện nhờ vào DisplayPort đó là kết nối hiển thị qua USB, mới
đây Samsung đã trình diễn một hệ thống với 5 màn hình hiển thị ở độ
phân giải 1600x1200/60Hz 8bpc cùng lúc chỉ với 1 đầu nối USB. Tuy
nhiên những thông tin về các kết nối lai này vẫn còn khá khiêm tốn. Tuy
nhiên bạn có thể sẽ gặp những loại màn hình mới được cung cấp năng
lượng thông qua giao tiếp USB – lý tưởng cho máy tính siêu di động
UMPC hoặc MTXT siêu nhỏ gọn bởi kích thước luôn là yếu tố được quan
tâm trong môi trường di động.
- Nhìn chung, với sự hỗ trợ mạnh mẽ từ cộng đồng sản xuất CNTT thế
giới, DisplayPort sẽ không lo lắng về thị trường ứng dụng và sẽ trở thành
một trong những công nghệ bước ngoặt trong năm 2008 tới đây. Đối
tượng được lợi sẽ là người dùng thông qua hàng loạt sản phẩm mới với

nhiều tính năng độc đáo tùy thuộc vào trí tưởng tượng của nhà sản xuất.