文是影音系列的第一篇，后面會陸續更新幾十篇。
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在PS5和XSX HDMI接口的文章中，詳細的介紹過HDMI 2.1接口的帶寬和各項特性，以及HDMI線纜的購買建議，獲得了不少好評。
PS5、XSX主機HDMI2.1接口特性全解析 | 線材、電視選購指南（1月更新） - 知乎
在顯示器這期中，受限于篇幅，只是簡單介紹了HDMI 和DP接口帶寬上的不同，在文章發出后，也有很多朋友私信問DP接口中是否有芯片，DP 1.2線纜能否用在DP 1.4接口的顯示器上？
全干貨！PS5、XSX、PC電競顯示器購買超級指南（1月更新） - 知乎
所以，這篇文章就對DP接口做個全面的介紹，包括最大帶寬計算、VRR和DSC。
同時，在DP線方面，我也會暴力拆解一條DP 1.4的線纜，讓大家明白DP接口和線纜的構造和用料。
今天換下風格，先暴力拆線，再聊實測和原理。
DP線是京東上買的，買的原則就是價格適中，但需要寫明支持DP 1.4和8K。
隨機挑了條開博爾的1.5米線，Plus會員56元拿下。
包裝很簡單，只有一個藍色的塑料袋，拆開后是DP線的本體（特別說明下：這是做完測試后再拍的照）
開博爾的這條DP線，線徑還是蠻粗的。接口外殼處用的是塑料材質，上面用是燙金的品牌LOGO和8K字樣，接口是24K工業鍍金。
不過外表不重要，我們要看的是內在：
拆掉塑料外殼后，是一層金屬外殼屏蔽層。
DP 1.4版本差分信號的時鐘頻率達到5.4Ghz，滿速工作時在接口處可能對外產生高頻干擾信號，這一層金屬屏蔽類似法拉第籠。因為金屬內有大量可以自由移動的電子，電磁波引起的電場變化的能量被電子吸收后變成了動能，相當于把電磁波吸收了，所以能有效隔絕電磁干擾。
繼續拆掉金屬屏蔽層后，是一層塑料薄膜，主要起到絕緣的作用。
撕開塑料薄膜，DP接口的真面目就一覽無余。
沒有芯片，沒有PCB板，只有五顏六色的信號線焊接在接口針腳上。
大家關心的第20個針腳：電源接口是空置的（下圖最右邊針腳）
拆完DP接頭，我們再來拆線：
去除PVC外皮后看到的是一層用鋁鎂編網屏蔽層，編織的密度也比較高。
編網屏蔽層下，還有一層鋁箔，效果跟鋁鎂編網一樣，都是為了屏蔽電磁干擾，雙管齊下，。
撕開鋁箔屏蔽層后，就見到了數據線的真容。
中間5根較粗的導線，是4個高速數據通道和1個低速的輔助通道（AUX CH），其余橙黃紅白四條線分別是電源返回、接地、熱插拔線，因為跑的數據量很低，所以線材也比較細。
最右邊的銀色裸導線，未接任何接口（空置），可以有效避免顯示器黑屏！！!
繼續剝開鋁箔，就看到了差分數據通道的3條線，分別是一藍一白的正負信號線和接地線。
藍白信號線由多股鍍錫銅線組成，直徑要比熱插拔線粗了很多，畢竟跑的數據量非常高。
DP接口共采用4條高速數據通道傳輸差分信號，1條低速通道傳輸輔助信息（例如EDID），其余5條線分別為電源接口、電源返回、接地、熱插拔線，其中電源接口常常空置。
具體的針腳定義如下表：
接口 | 功能 | 是否高速通道 |
引腳1、2、3 | 通道0的正負差分信號及接地 | 是 |
引腳4、5、6 | 通道1的正負差分信號及接地 | 是 |
引腳7、8、9 | 通道2的正負差分信號及接地 | 是 |
引腳10、11、12 | 通道3的正負差分信號及接地 | 是 |
引腳13、14 | 接地 | / |
引腳15、16、17 | 輔助通道的正負信號及接地 | 否 |
引腳18 | 熱插拔檢測 | / |
引腳19、20 | 電源接口和返回 | / |
拆解到這里就結束了，總體來說買的這條開博爾DP線，在用料上還是非常扎實的。
不過大家肯定還是很好奇，這條線的DP 1.4體現在哪里，我們再來看實機測試，這條線到底能不能跑32Gb帶寬？
測試電腦配置如下：
CPU | I5 10400F |
主板 | 華碩B560M-T |
內存 | 威剛D20 8G*2 3200Mhz |
顯卡 | 微星 RTX3060TI 萬圖師 2X LHR |
硬盤 | 鎧俠 RC10 500G |
手里沒有4K 144hz的顯示器，自己在用的是AOC的CU34G2X，34寸帶魚屏，支持3440×1440分辨率和144hz刷新率，10bit色深（8抖10）。
3440×1440 10bit色深 144Hz，需要的帶寬是26.99Gbps(編碼后），需要DP 1.4才能運行。
直接看圖：
在顯卡設置界面，可以將分辨率設置成3440×1440 144hz，并開啟10bit色深和RGB444色度采樣。
在WIN10的高級顯示中，上述設置都能正常顯示：
考慮到3060TI的性能，3A大作在4K（偽）分辨率肯定跑不到144hz，所以就用英雄聯盟極高畫質，并開啟垂直同步測試。
在最高畫質下，游戲最高幀率為144FPS，偶爾會降到120多幀，測試了一個多小時未出現黑屏、閃爍和花屏的情況，說明這條開博爾的線纜完全能滿足DP 1.4的要求。
DP 1.4的線雖然已經拆完了，也測過了，但是大家看到這里肯定更好奇了，同樣是普通的銅纜數據線，為什么還分1.2和1.4？為什么有的1.2 版本DP線在4K 144Hz會黑屏？
我們繼續往下看。
3.1 DP版本由哪個芯片決定？
顯示器的DP接口性能由主控芯片或者DP驅動板決定。
在高端的顯示器上，一般會用上專門的主控芯片。
例如華碩的ROG PG32UQ，用的是聯詠NT68552主控，除了支持DP 1.4之外，還支持2路HDMI 2.1。
當然，光顯示器支持DP 1.4是不夠的，還需要顯卡端支持。
目前英偉達20系和30系的顯卡都支持1.4，AMD方面也是從RTX500系列開始就支持了。
3.2 DP 1.4的帶寬特性
DP 1.4的帶寬從1.2時代的21Gb升級到了32.4Gb（每通道8.1Gb），實際數據帶寬只有25.92Gb，那么這個帶寬能實現4K 10bit RGB444 144hz嗎？
不能，因為帶寬不夠。
我們來做個計算就知道了：
4000*2222*144*10*3=35.76Gb
其中：
4000*2222是3840*2160分辨率實際的像素；
144是刷新率
10是色深，10bit
3是RGB像素，需要乘以3可以看到，數據帶寬遠遠超出了DP 1.4接口的最大能力。
8K 60hz呢？
7840*4443*60*10*3=58.39Gb數據帶寬達到了58.39Gb，更加不可能。
我們測試過的3440*1440 144hz 10bit呢？
3600*1543*144*10*3=21.72Gb21.72Gb＜25.92Gb，所以3440分辨率 144hz能原生支持。
那么開博爾的線纜不是標了8K么，是不是虛假宣傳？
并不是，8K需要和DSC一起使用。
3.3 DSC 視頻壓縮
DSC(Display Stream Compression)是顯示壓縮流技術的簡稱，與HDR一起，在DP 1.4版本被引入。
DSC最大的作用是通過算法將畫面幀壓縮，可以2:1或者3:1的壓縮率處理圖像，大幅降低傳輸帶寬，以此來實現8K 60hz
DSC是視覺無損的壓縮方式，也就是實際是有損的，打游戲時可以開啟，但是如果是專業制圖用的話，不推薦開DSC。
支持DSC壓縮的顯示價格一般都比較高，顯卡的話一般支持DP 1.4，也都支持DSC。
3.4 VRR可變刷新率
最后再聊下VRR可變刷新率。
Adaptive Sync它是DisplayPort 1.2a接口的一項標準功能，如果顯示器配備DP 1.2接口，那么必定支持Adaptive Sync功能；
Free Sync是AMD對Adaptive Sync的定制化和商用版本，Free Sync也是Xbox、RX200系列以上顯卡所使用的VRR技術，支持HDMI和DP接口。Free Sync共有三個級別，詳見下表：
G-Sync是英偉達的VRR技術，GTX10系列開始使用，與Adaptive Sync和Free Sync實現原理略有不同，但目標是一致的。同樣的，G-SYNC也分為三個級別：
其中，G-SYNC Compatible通過DP接口支持Adaptive Sync和Free Sync功能。
也就是說DP 1.4接口是同時支持Adaptive Sync和G-SYNC Compatible的。
現在我們可以來回答文章開頭提出的問題了。
其實對于DP 1.4來說，各種特性都在芯片層面，除了帶寬之外，都是跟DP線纜沒有關系的。
對于DP 1.2和1.4來說，線纜的物理結構也沒有發生改變。
但是為了更加穩定的長距離傳輸高速率的數據，DP 1.4的線會更粗（尤其是高速通道），線材本體和接口處的干擾屏蔽也會做的更加密集，因為速率越高，對信道電磁環境的要求也越高。
開頭提到的開博爾DP線，雖然說是隨機購買，其實也是綜合考慮到了品牌和性價比。
普通用戶買DP線的需求，一般也就2米左右，這個長度的線纜價格也就五六十元左右，千萬別貪便宜買劣質線，萬一 20針腳沒做屏蔽，燒壞了顯卡那就得不償失了。
MateBook，作為第一款國產單Type-C接口的平板電腦，一經面市就受到了廣泛的關注。本文嘗試對MateBook的TYPE-C接口特性，進行一些常規的測試，并結合MacBook進行一些比對希望對關注這款產品的愛好者們有所幫助。
( 圖1 Mate Book Type-C體驗所用的測試工具 )
如圖1所示，本次測試使用了7款TYPE-C外設。包括，第一、Matebook原配24W適配器；第二、Apple 官方Macbook Docking；第三、LDR6021 60W適配器；第四、LDR-PD01 USB PD協議分析儀；第五、LDR-PD02 USB PD電壓觸發器;第六、LDR-PD05 TYPE-C接口雙向保護器；第七、LDR6023 DOCKING，帶HDMI輸出。
第一步、TYPE-C接口充電功率測試
( 圖2 Matebook原裝適配器，24W Max )
原裝適配器上，顯示的是5V 2A，9V 2A，12V 2A，先用LDR-PD02對其各檔電壓和電流進行測試：
( 圖3 MateBook原裝適配器5V檔LDR-PD02測試 )
( 圖4 Matebook原裝適配器 9V檔LDR-PD02測試 )
( 圖5 原裝適配器12V檔LDR-PD02測試 )
經過測試，3檔電壓，都能給輸出最大2.3A，在2.4A進行了過流保護，在過流保護關斷前，有明顯的降壓輸出功能，可以對智能設備進行自適應，避免不必須要的強制關斷。實際上，賽爾康生產的這款USB PD適配器，在研發、測試、老化過程中，都批量使用了LDR-PD02。適配器真身確認無誤后，即開始插入MateBook進行實際充電測試。
( 圖6 原裝適配器插入Matebook 使用LDR-PD01進行USB PD協議分析 )
插入以后，LDR-PD01立即收到了適配器與Matebook之間的通信協議，首先來看適配器發出的PDO。
( 圖7 Matebook原裝適配器的PDO數據包 LDR-PD01抓取 )
毫無意外，非常工整的三檔PDO，與外殼上所標示的值完全相同。Matebook收到這個PDO數據包后，會立即進行request，第一步Request的是 12V 1A，這估計是出于安全的角度考慮。 在1A穩定后，會再次進行request，這次要求的是2A:
( 圖8 Matebook最終的request數據包 LDR-PD01抓取 )
Matebook，也有放它的Sink_Cap數據包出來。
( 圖9 Matebook的Sink_Cap數據包 LDR-PD01抓取 )
從這個數據包可以看出Matebook能夠接受從9V到20V的電壓，而它自己本身也能夠輸出5V，因為是Dual_role器件。不知道是出于何種原因，電流是1A，這可能會給某些智能適配器造成誤會，以為僅僅1A電流就可以滿足Matebook的需求，而事實上，它的電流需求情況不是這樣的。我們分別用原裝適配器，LDR6021適配器14.5V和20V兩個版本對Matebook進行測試，電流需求結果如下：
( 圖10 使用原裝適配器12V供電，Matebook電流消耗情況LDR-PD01命令行獲取 )
( 圖11 使用LDR6021 14.5V適配器供電，Matebook電流消耗情況 LDR-PD01命令行獲取 )
( 圖12 使用LDR6021 20V適配器供電， Matebook電流消耗情況LDR-PD01命令行獲取 )
通過實測分析我們可以看到Matebook在12V，14.5V，20V情況下，分別消耗了24.6W，25.2W，以及27W，基本認為是恒功率輸入，沒有什么意外。另外，在無適配器插入時，通過接入LDR-PD02作為負載，Matebook自己也可以向外輸出功率，提供的電能是5V 1.8A，并支持Emarker Cable，通過協議分析，我們得知，Matebook原配的TYPE-C TO TYPE-C線，并沒有內置Emarker芯片。另外，我們對MateBook對協議的容忍度進行了測試，結果與Macbook 2015版本類似，沒有對適配器以及Docking進行過多的時序約束，即使對方沒有滿足標準要求的時序，Matebook的策略仍然是最大限度容忍，可能是出于提升兼容性的目的。而Macbook2016則表現的對時序非常苛刻，導致了很多兼容性問題。功率信息測試完成后，開始測試多媒體特性，首先使用APPLE原裝的DOCKING插入進行測試。
( 圖13 使用Apple Macbook Docking對Matebook進行測試 )
插入后，LDR-PD01的通信指示燈亮起，代表兩邊的PD通信已經取得成功。但是，右下角卻出現了“不可識別的USB設備”標志，這意味著需要驅動程序。我們一時弄不懂這個驅動程序應該如何獲取。但是，設備似乎是能夠工作的，也能夠讀取USB3.0的U盤，并輸出HDMI，但是，卻出現了一個問題，USB2.0的鼠標用不了。由此猜測，這個不可識別的設備，就是針對Macbook Docking內部的USB2.0 hub來說的，為什么會有一個USB 2.0的hub而不是3.0的HUB呢? 這是因為，USB3.0的數據，在Macbook Docking里面，從C口到A口是直通的。而2.0的數據卻必須要進過hub，因為雖然輸出A口只有一個，但是，Macbook Docking自身需要用USB2.0數據來實現固件自動升級，包括USB PD的SRC TO SNK Power Swap功能。Apple通過這個USB2.0的數據，為自己留了后門，在用戶拔出適配器的時候，掛在hub上的移動硬盤不會被復位，數據傳輸不會被中斷。目前來看，這部分基于USB 2.0的協議，Apple并沒有釋放給第三方，導致了LDR6023，Fresco，VL等第三方Docking事實上無法在拔電不掉盤這個性能上達到與MACBOOK DOCKING同等的效果。否則，Apple官方的一個DOCKING，如何維持優勢呢？
好了，為了避開這個無法識別USB 設備的的問題，我們轉向了LDR6023 DOCKING，接入Matebook。
( 圖14 使用LDR6023 DOCKING對Matebook進行測試 )
與Macbook Docking不同，LDR6023 Docking，從C到A口的USB 3.0和 USB2.0的數據，都是直通的，自然也就不存在不可識別設備的問題。當然，在線升級的功能，同樣是有的，不同的是，LDR6023 DOCKING把這個功能做在了充電這端的TYPE-C口上，這樣就可以避開USB 2.0HUB的問題。插入后，一切正常，Warcraft出來了。U盤正常讀取，4K的HDMI信號出現，似乎非常完美。開始進行一些具有挑戰的測試了。插上充電，過程很平穩，視頻不閃爍，U盤也正常讀取。說明LDR6023 Docking Matebook配合進行SNK TO SRC的Power swap過程很完美，LDR-PD01的協議分析也支持了這一點。在充電過程中，突然拔掉適配器。結果，黑屏了，需要閃幾閃，才能夠恢復過來，同時U盤也被重新復位了。說明SRC TO SNK的Power Swap過程失敗。這個過程比較奇特，因為LDR6023 Docking在對 Macbook 2016版進行 SRC TO SNK Power Swap 過程是非常成功的。馬上截取LDR-PD01的協議分析數據，數據表明，從PR SWAP命令發出，到雙方的PS_RDY握手過程圓滿成功，但是卻在完成swap，并且Matebook已經接管了VBUS并輸出5V后的50ms，Matebook突然復位了type-c總線，VBUS和CC信號Drop到接近0V，于是全功盡棄。對Macbook Docking也有同樣的效果。對手上的一塊Fresco的Docking進行測試后發現，不僅拔出后HDMI會消失，連插入適配器也會造成HDMI輸出中斷，也就是說，SRC TO SNK的POWER SWAP過程也是失敗的。
( 圖15 Matebook PR_SWAP過程失敗 )
這讓我們想到了要到月底才能夠發售的 Matebook 原配 DOCKING，是不是因為這些細節的原因還在磨合呢。究竟會如何就不得而知了。到時候，小編會再補上相關測試結果的。說點題外話，Power swap是個坑，Macbook 2015版最初是把協議做錯了，我們的一位朋友為此特意發了郵件給Apple的開發組，他們還回了郵件，承認確實做錯了。對于Apple來說，木已成舟，只好把2015版的Mac book升級成既兼容它出廠時那種錯誤的協議流程，又兼容完全標準的協議流程。而2016版的MacBook,則從出廠開始，就不再兼容原有的錯誤協議流程，必須完全遵循標準，這造成了業界不小的震動，其中VL100全軍覆沒，舊版LDR6023和Fresco的Docking在拔掉適配器時，必然復位U盤和HDMI信號，即閃屏，因為錯誤協議流程導致CC連接的必然復位。當然，各家都已經陸續推出了自己的升級版固件。
Matebook 的發布為國內 type-c 接口從業者帶來了極大的鼓舞。畢竟，這一匠心之作，將會成為國內典范，后續整個產業就可以快步增長了，包括 10月份，預計華為還會推出type-c接口的MatePhone，支持pd充電已經是確定的了，但是能否支持DP輸出，這個還不清楚。在這方面，華為和國內的手機廠商都面臨一個難題。假如手機支持DP輸出，那么，輸什么東西出來？ Apple有著自己的套餐，手機使用IOS，DP輸出MacOS，Microsoft有自己的win10 套餐，手機使用win10 mobile,DP輸出win10桌面版。國內手機基于Android的UI操作系統，這個套餐不好做，估計也就只能夠搭配ChromeOS了，但是這顯然不符合消費者的需求。難道只能夠投奔Microsoft嗎？華為作為國產手機的表率，在這一輪新的淘汰賽中會交出什么答卷，讓我們拭目以待。
本文作者：樂得瑞劉工