显示器刷新率上不去？看看是不是线材、接口的问题

某天某小编上班期间玩了“吃鸡”，用的是顶级小钢炮配置，i7-7700K搭配GTX 1080 Ti，本应4K画质下运行顺畅，却总是卡顿不断，游戏感受极差，最后连胜利都难以获得。检查驱动和显卡参数均无异常，某小编一时陷入困境，怀疑是不是自身技术有限。

得到前辈的点拨，终于查明了症结，查看游戏界面设置时，我们惊讶地发现，使用4K画质时，显示器刷新率上限仅为30帧，原来故障出在视频传输线缆上！HDMI 1.4版本线材本身性能所限，仅能支持3840×2160@30Hz或4096×2160@24Hz的显示模式。换句话说，某个编辑选用了不合适的连接线，要获得流畅的4K@60Hz画面，就必须使用DisplayPort 1.4或HDMI 2.0标准的线缆。那么，HDMI、DVI、DisplayPort这些不同类型的线材，各自对应哪些分辨率规格和特性呢？接下来我们将逐一说明。

VGA的历史

VGA接口的来历非常久远，它是在1987年出现的，创造者正是蓝色巨人IBM，是一种基于模拟信号的视频规范，VGA接口一共有15个针脚，排列成3行，每行有5个插孔，这些插孔用来传递红、绿、蓝三种颜色的模拟信号，同时也传输行同步和场同步信号（即水平同步信号和垂直同步信号）。

许多人清楚VGA分辨率即为640×480，然而却鲜有人知晓该接口亦能传输超越1080P的图像分辨率，但为何它最终被市场淘汰了呢？

缘由十分明了，VGA属于模拟类型端口，所传送的是模拟波形，首要缺点是抗干扰性能不佳，若使用较长的电缆，图像会出现模糊现象；再者，当前的显示器大多采用LCD背光及液晶屏幕，其控制指令为数字格式，VGA接口的模拟波形在传输时需历经多次数字与模拟的相互转换，转换环节中部分数据会丢失，从而引起显示效果变差。对于传统CRT阴极射线管屏幕而言，VGA端口相当实用，因为显卡传输的模拟信号能够直接对接到CRT设备的显示系统。现在不少制造单位以及医疗诊疗设备依然在使用VGA接口。

逐渐式微的DVI

DVI接口的完整名称为Digital Video Interface，可以理解为数字视频连接器。利用转换最小差分信号技术来传送数字信号，该技术运用特定的压缩编码算法，把RGB每路8位数据变换为10位数据，这些10位数据中融合了行场同步信号、时钟信号、数据DE信号以及纠错信号，实施直流平衡处理之后，再运用差分信号进行传输你不清楚什么是差分信号，建议去翻阅《现代通信原理》那本书的第182页进行学习，以便传输数据。

DVI具备更佳的抗电磁干扰能力，能够支持远距离且信号保真度高的数字信息传递。不过存在一个难题，DVI接口竟然有五种不同规格，包括DVI-A、DVI-D（分为单通道和双通道两种）、DVI-I（同样有单通道和双通道两种），我们该如何区分呢？其实这个区分方法并不复杂，只需记住后面要介绍的内容即可。

DVI-A，这里的A代表模拟，表明这种DVI接口本质上是模拟向数字过渡时期的产物，采用DVI的形态，但传输的是模拟信号。过去常见于大型CRT显示器，但由于与VGA并无本质差异，性能也有限，现已接近淘汰。

DVI-D属于标准DVI接口，D代表Digital，即数字含义，线缆传输的是纯粹的数字信号，所以抗干扰性能优异，图像质量不易出现偏差。数字信号无需任何转换，LCD显示器可直接识别和使用，省去了数字转为模拟再转回数字的复杂过程，既节省了时间，又消除了拖影现象，LCD显示器刚问世时就得到了广泛支持。

DVI-I：这种接口比较特殊，它既能传输数字信号，也能传输模拟信号，同时具备了DVI-A和DVI-D的功能特性，属于典型的过渡性设计。

那么DVI-D、DVI-A单双通道又是怎么回事呢？

我们平时接触到的多为双通道版本，由于双通道的DVI接口可以传输更清晰的画面和更流畅的动态效果。单通道DVI线缆则由四股双绞线构成，分别是红色，绿色，蓝色以及时钟同步信号。RGB信号和H.V信号合并编码后，每条线路的码速是原像素时钟频率的十倍，以1024×768×70的规格来说，码流时钟达到70Mbps×10，换算成0.7Gbps。通常DVI1.0的码速范围介于0.24Gbps至1.65Gbps。单通道DVI能够传输的最大像素数是260万，每秒刷新次数为60次。双通道DVI在运用时能够增加一组数据传输路径，这种模式被称为双通道运作方式。DVI标准中明确指出，以165MHz的频宽为分界线，如果显示方式对带宽的要求不高，就应只采用单通道模式，要是超出这个频宽，就会自动转换成双通道。

过去在电脑商店，店员们常会询问“需要哪种规格的DVI线，是18+1、24+1，还是12+5、18+5、24+5”，一旦听到这些说法，很多人会立刻感到茫然。这里有个最简单的识别技巧，+1代表纯数字接口DVI-D，+5可能指DVI-I或者DVI-A（这两种都能传输模拟信号），18表示单通道，24意味着双通道，最特殊的情况当然是12+5，那就是DVI-A了。

DVI接口逐渐式微，症结在于其标准制定之初就存在缺陷，导致后续无法提升传输速率，同时DVI采用的3.3V电压，在显示器驱动面板时还需转换为LVDS信号，这使得显示器的驱动单元设计变得非常复杂，也不利于实现小型化，随着数码设备不断趋向小型化，再加上它无法支持4K 60Hz的显示效果，因此DVI接口被淘汰只是时间问题。

电视机最爱的HDMI

图像显示技术不断进步，显示器也在持续升级，人们开始觉得DVI的各种版本和庞大的接口设计，所支持的分辨率并不理想，操作起来也相当不便，于是HDMI便出现了。

HDMI的完整表述为高清晰多媒体接口，具备高清传输与小型接口的双重优势，属于全数字化视听信号传输通道，能够传送未经压缩的影音数据。这种技术能够同步传输声音和图像，因此受到电视生产商的热烈欢迎，是各类电子设备中最常见的连接方式，支持与机顶接收器、影碟播放器、个人计算机、便携式电脑、游戏设备、数字音箱以及电视机的相互连接。

最初制定规格时，最大像素传输能力为165Mpx/s，能够满足1080P分辨率下60Hz的刷新需求；随后在HDMI 1.3版本中，这一数值提升至340Mpx/s，可以支持2K分辨率60Hz的刷新效果，目的是为了适应未来潜在的应用场景。

HDMI能够传输未压缩的八声道数字音频信号，其采样频率为每秒十九万二千赫兹，每个采样点的数据精度为二十四比特，同时也可以传输任何压缩格式的音频数据，例如杜比数码或DTS格式，此外还兼容SACD所采用的八声道单比特DSD音频信号。在HDMI 1.3版本标准中，又增加了对数据量极高的未压缩音频格式，包括杜比真高清和DTS高清音轨的支持。

HDMI接口构造不如DVI那般繁复，整体遵循统一标准，不过在外观尺寸上有所区别。该接口可细化为三种规格，分别是HDMI标准型、迷你型以及微型，其尺寸由大到小依次排列。

HDMI A型接口依据HDMI1.0标准设计，包含19个引脚，其尺寸为4.45毫米乘以13.9毫米，属于最普遍的HDMI连接器类型，其传输性能与DVI单链路相当。

HDMI C型接口：我们称之为小型HDMI接口，适配HDMI1.3标准，同样拥有19个引脚，可视为HDMI A型接口的缩小版，其尺寸规格为2.42毫米乘以10.42毫米，由于体积缩小，引脚布局也进行了调整。这种接口主要安装在便携式电子设备上，比如数码摄像机、数码相机以及单镜头反光相机。

HDMI D型接口，适配HDMI1.4标准，包含19个引脚，其物理尺寸有所缩减，具体为2.8毫米乘以6.4毫米，引脚布局也进行了调整，整体外观与Micro USB接口较为相似，其尺寸比当前HDMI C型接口缩小了百分之五十。

HDMI接口推出时间比较早，凭借出色的性能和便捷的操作，深受大众青睐，迅速成为众多电子设备的主流选择，然而辉煌时期短暂，HDMI规范未能及时适应市场变化，无法满足内部连接场景以及未来对极高传输速率的要求，因此很快面临DisplayPort接口的强力挑战，生存空间受到严重挤压。

独领风骚的DisplayPort

DisplayPort是由视频电子标准协会倡导的一种数字化显示接口规范，它于2006年5月面世，所以目前仍然处于发展初期，并且展现出蓬勃的生命力。DisplayPort和HDMI相比，前者有诸多长处，无需缴纳认证授权开销，尽管专利联盟组织可能收取公平划一的补偿，最关键的是可以直接驱动TCON，显著简化显示器的内部构造，因此液晶面板生产商对此颇为青睐，正因如此，部分显示器若配备多个HDMI接口，其售价便会高出五十元。而且DisplayPort在发展期间，核心目的在于适配计算机与显示器的连接，或者计算机与家庭影院系统的整合。

DisplayPort可以说是与众不同的一种接口，其传输数据的模式颇具特色，是首个采用数据包形式进行数据传输的显示连接端口，通常数据打包传输在以太网、无线通信等范畴较为普遍，它最突出的优势在于舍弃了时钟同步信号，数据包依靠包头标识来寻址，从而完成同步过程。过去的视频接口通常依赖独立的时钟发生器来确保数据同步功能。DisplayPort采用的数据包封装技术，将时序同步信息和接收地址整合在数据包内部。因此这类接口的引脚数量得以显著降低，同时能够支持更高级别的分辨率标准，并且后续升级扩展也更为灵活便捷。

DisplayPort的数据传输手法很独特，所以它的信号无法与DVI或HDMI互相配合，要实现转换必须借助专用的转换元件。第一代DisplayPort 1.1的传输带宽相当可观，为10.8Gbps，能够满足2560×1600的显示分辨率，并且提供最高12位的色彩深度，对于1080P分辨率则支持24位色彩，尽管这个色彩位数在液晶屏幕上效果不佳，因为它们通常不支持原生的10位色彩，市场上常见的多为通过抖动技术实现8位到10位的显示效果。

DisplayPort 1.4a标准实现了带宽的显著增强，达到了32.4Gbps的水平，能够承载8K 60Hz以及4K 120Hz HDR的卓越显示效果，预示着该接口极有可能引领未来高清显示器的技术走向。此外DisplayPort还运用了显示压缩流技术、实现了前向纠错功能、传输了高动态范围数据包，声道数也增至32声道1536 KHz采样率。

Mini DisplayPort是DisplayPort的缩小版本，存在另一种尺寸的接口。苹果公司认为当时所有的视频接口都过于庞大且设计不合理，DisplayPort虽然技术领先，但体积依然偏大。最终，苹果公司将其简化成了Mini DisplayPort。

DisplayPort目前发展势头迅猛，几乎每台电脑都配备了这种接口，但遗憾的是它依然无法撼动HDMI接口在电视机上的主导地位，尚未成为更加普及的标准。

标准最先进的Thunderbolt 3

雷雳是由英特尔公布的一种规范，意图用作电脑跟其他物件之间的通用通道，其连接方式跟迷你显示端口类似，核心缘由是苹果公司看中了英特尔这个高速且具备多种作用的传送方式，并且将其推向市场、实现商品化。

2011年，第一代Thunderbolt面世，当时的传输速率就达到了10Gbps，当时大家普遍了解的是它的数据传输用途，常常忽视了它同样具备的视频输出作用。Thunderbolt技术运用两种传输方式，其一用于数据交换的PCI Express，其二用于显示的DisplayPort，能够与当前DisplayPort产品完全适配。它支持通过串联方式连接最多六个附属装置（包括多显示器组合、外接存储扩展），可为这些设备供应10W的电力。

两年之后，在2013年，英特尔推出了Thunderbolt 2协议，该协议将第一代的两条独立10Gbps通道进行了整合，从而使最大传输速率增加了一倍，达到了20Gbps。

两年之后Thunderbolt 3在Computex 2015上问世，传输速率又提升了一倍，达到了40Gbps。Thunderbolt 3接口使用的是USB Type-C接口，Thunderbolt 3能够提供高达100W的供电，内部集成了两个DisplayPort 1.2通道，可以同时连接两台4K分辨率（刷新率为60Hz）的显示器，或者连接一台5K分辨率（刷新率为60Hz）的显示器。

Thunderbolt 3堪称当前最出色的接口规范，它融合了显示输出、数据传输与供电等多项功能，改用USB Type-C连接方式后，使用起来更加便捷，不过Thunderbolt 3的控制芯片造价高昂，线缆价格也居高不下，现阶段仅配备在高端主板和笔记本电脑上，这成为制约该接口广泛应用的瓶颈。