VGA、HDMI、DP你都懂嗎？顯示接口大盤點
電腦顯示器，就像我們?nèi)祟惖难劬σ粯?，是我們和電腦之間進行信息交流的重要窗口。電腦顯示器接口，則好比是我們?nèi)祟惖囊暽窠?jīng)，承載著傳遞信息的重要任務(wù)。
隨著科技與硬件的不斷發(fā)展，這個“視神經(jīng)”也在不斷地更新，從最初的EGA接口，到現(xiàn)在的HDMI、DisplayPort等多種接口，每一種接口都在屬于他們的時代中讓我們看到豐富多彩的信息世界。
接下來，我們將對曾經(jīng)與當下市面上常見的顯示接口進行梳理盤點，首先就穿越回電腦發(fā)明之初，讓我們看看那時候的電腦是怎么顯示內(nèi)容的吧。
模擬信號時代
最早的電腦并沒有像現(xiàn)代電腦一樣配備顯示器，因為它們主要用于執(zhí)行數(shù)學計算和科學研究等任務(wù)。然而，在20世紀50年代，出現(xiàn)了一批早期的計算機，例如IBM 1620和DEC PDP-1等，它們采用了一種叫做"Cathode Ray Tube"（陰極射線管）的技術(shù)來顯示內(nèi)容。
PDP-1 是數(shù)字設(shè)備公司PDP系列的第一臺計算機，于1959年首次生產(chǎn)。其開辟了電腦游戲的世界，運行了第一款電腦游戲《空間大戰(zhàn)！》
陰極射線管是一種通過電子束在熒光屏上形成圖像的裝置。當電子束擊中熒光屏時，就會產(chǎn)生一個點或一組點，從而形成一個像素。通過控制電子束的位置和強度，計算機可以在熒光屏上顯示各種不同的字符、圖形和圖像。
1984年 — EGA
在經(jīng)過20多年的專業(yè)領(lǐng)域使用后，個人電腦時代開始到來，隨之而來的還是更加高清、色彩更加豐富的顯示設(shè)備。其中一個具有里程碑意義的視頻接口便是EGA（Enhanced Graphics Adapter），其是由IBM于1984年推出的視頻接口標準，EGA支持640x350分辨率和16位的色彩顯示，或者320x200分辨率和256位色彩的顯示。
EGA采用的信號傳輸協(xié)議是模擬信號，接口使用的是D-sub 9針接口，它包含了五個模擬信號線和四個數(shù)字信號線，分別用于傳輸圖像數(shù)據(jù)、同步信號、控制信號和其他信號。這些信號被發(fā)送到顯示器中，經(jīng)過處理和放大后被顯示出來。
EGA標準在推出后得到了廣泛應(yīng)用和認可，成為了早期計算機顯示器領(lǐng)域的主流標準之一。許多軟件開發(fā)商開始開發(fā)適用于EGA的應(yīng)用程序。其中就包括了windows 3.0
1987年 — VGA
在IBM推出EGA顯示接口的3年后，1987年，VGA橫空出世，其作為CGA、EGA接口的改良升級款推出，其擁有更高分辨率、真彩顯示（256位）、在當時較高的刷新率（60Hz）、與更加自由的分辨率調(diào)整、屏幕位置平移等功能。
VGA的推出同時也標志著電腦顯示器標準的成熟，也標志著計算機圖形和文本顯示技術(shù)的進一步發(fā)展。VGA接口在當時的計算機界占據(jù)著重要的地位，成為了計算機顯示器的主流標準之一，是曾經(jīng)最流行的顯示器接口，如今也能在一些低端顯示器、顯卡、投影儀、監(jiān)控設(shè)備上見到它的身影。
VGA接口采用的是模擬信號傳輸協(xié)議，信號線數(shù)量為15條。這些信號包括紅、綠、藍三色的模擬信號、垂直同步信號、水平同步信號和其他控制信號。其實現(xiàn)原理如下：
電腦將圖片數(shù)據(jù)按照像素點的順序發(fā)送到VGA接口中。VGA接口通過紅、綠、藍三種顏色的模擬信號，將每個像素點的顏色值傳輸?shù)斤@示器。同時，VGA接口還發(fā)送垂直同步信號和水平同步信號，告訴顯示器何時需要開始新的一行或新的一幀。
顯示器接收到這些信號后，將其轉(zhuǎn)化為電子束信號，然后通過陰極射線掃描屏幕，將每個像素點的顏色值顯示在屏幕上。
在數(shù)字信號時代出來之前，VGA接口曾是家用電腦、顯示器的主宰，但由于其插拔需要擰上螺絲，支持的分辨率低、刷新率低（最高支持2048 x 1536分辨率，但容易受干擾而花屏，主流的VGA接口僅支持1080P 60Hz），隨著顯示設(shè)備的不斷更新，VGA最終也沒落在時代的海洋里。
數(shù)字信號時代
1999年 — DVI
在數(shù)字信號技術(shù)的不斷完善下，顯示接口也終于迎來了數(shù)字信號時代，首先登場的便是英特爾聯(lián)合IBM、惠普、富士康等老牌電腦公司于1999年推出的DVI接口，DVI接口的優(yōu)勢在于可以傳輸更高質(zhì)量的數(shù)字顯示信號，支持更高分辨率的顯示，同時也可以支持模擬信號。
DVI接口還支持加密，以防止數(shù)字內(nèi)容的盜版和傳播。此外，DVI接口的結(jié)構(gòu)簡單，易于使用和安裝。
以下是DVI各種規(guī)格接口的具體參數(shù)，可以看出，雖然在分辨率和刷新率上都較VGA等模擬信號接口有了較大的提升，但仍然存在接口規(guī)格混亂、復雜且?guī)缀醪恢С忠纛l傳輸?shù)那闆r，進而也被后來者而取代，而這個后來者就是大家熟悉的HDMI。
2002年 — HDMI
HDMI接口最初是由日立、松下、飛利浦、東芝、索尼等電視廠家于2002年聯(lián)合推出，是當下普及最廣的視頻接口，廣泛應(yīng)用在電視、電腦、影音設(shè)備、游戲機等領(lǐng)域，HDMI相較于DVI接口的優(yōu)勢在于可同時傳輸視頻和音頻信號，簡化線路結(jié)構(gòu)；有較好的兼容性和易用性，僅需一根線纜即可連接設(shè)備；同時兼容DVI接口。
在經(jīng)過20余年的發(fā)展，HDMI已經(jīng)經(jīng)過了多次的迭代，通過以下表格可以看出，如今流行的HDMI 2.0和HDMI 2.1都已經(jīng)完善了對2K/4K高刷顯示器的支持。
HDMI接口形態(tài)也比較豐富，除了常見的傳統(tǒng)HDMI接口，還有Mini HDMI和Micro HDMI來滿足不同類型設(shè)備的顯示輸出需求。
但HDMI畢竟是由電視廠家聯(lián)合推出的接口，在電腦顯示器上的應(yīng)用就沒有那么“出彩”，除了被詬病的亮度降低、色彩不飽和、N卡會出現(xiàn)“灰屏”的情況外，同時被收取的使用費也是許多廠家頭疼的地方。
2006年 — DP
于是，在2006年，幾家電腦硬件巨頭，包括intel、AMD、Nvida、蘋果、聯(lián)想、惠普、戴爾等就與美國VESA一起推出了DP（DisplayPort）接口，旨在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的VGA、DVI接口的同時，與HDMI進行市場競爭與抗衡，值得一提的是DP接口使用是完全免費的，這促使了DP接口在這些年的快速擴張，現(xiàn)在幾乎是在PC領(lǐng)域?qū)DMI接口壓倒性的優(yōu)勢。
雖然DP接口推出時間沒有那么長，但也經(jīng)過了幾個版本的迭代，目前主流的DP接口規(guī)格為DP 1.4和DP 2.0，其中DP1.4可提供4K 120Hz 8bit輸出，若搭配DSC技術(shù)，可提供4K 144Hz 10bit輸出。
而DP 2.0則相較于DP 1.4a提升了3倍的帶寬，這也讓DP 2.0可以第一個以60 Hz刷新率支持8K分辨率（7680 x 4320）的標準，全彩色4：4：4顯示，并支持HDR-10。
戴爾 UP3218K 32英寸8K顯示器，其在連接方式上已經(jīng)沒有對HDMI的支持；圖片來源-網(wǎng)絡(luò)
在2022年的10月，DP2.1也成功問世，其相較于DP2.0最大的變動就是確認使用與USB4相同的物理層（PHY）規(guī)范，從而實現(xiàn)了與USB4接口的完全兼容。
也就是說，在未來配備USB4 80Gbps接口的電腦都可以直接從USB端口實現(xiàn)8K 120Hz的DP2.1視頻信號。同時DP2.1將DSC（顯示流壓縮技術(shù)）列為必選項，降低了在高分辨率、高刷新率下對于線材規(guī)格的需求，為將DP2.1廣泛推廣到市場鋪路。
