Abilita la modalità DisplayPort Alt tramite un cavo USB Type-C
Nel mondo dei cavi, l'USB Type-C è considerato il tipo di connettore più potente e versatile. Una delle caratteristiche della Type-C che ne consente la flessibilità è la modalità Alt, che può supportare opzionalmente segnali non USB, tra cui la tecnologia DisplayPort (DP). Questo permette agli utenti di sfruttare più tecnologie attraverso un unico cavo, massimizzando l'efficienza.
In questo articolo parliamo del funzionamento dei protocolli DisplayPort in modalità Alt su un cavo Type-C e del confronto con un cavo DisplayPort standard.
L'interno di Type-C e le sue coppie SuperSpeed
Un cavo USB Type-C può funzionare come host USB, dispositivo USB, alimentatore USB-PD, alimentatore USB-PD e connessione video DisplayPort. All'interno del connettore Type-C ci sono 24 pin che svolgono una serie di funzioni che rendono possibili queste configurazioni. In particolare, il protocollo video DisplayPort può essere configurato tramite la modalità Alt, che può essere eseguita tramite lo standard USB Type-C.
I cavi USB Type-C contengono quattro coppie di fili SuperSpeed che possono essere utilizzati per il trasferimento di dati ad alta velocità o configurati come modalità Alt per supportare protocolli di terze parti. Ci sono quattro corsie differenziali ad alta velocità - per l'USB ci sono due coppie differenziali di ricevitori SuperSpeed e due coppie differenziali di trasmettitori SuperSpeed, talvolta indicate come corsie. Con le specifiche USB 3.2 e la modalità 2x2, il cavo può supportare una larghezza di banda bidirezionale fino a 20 Gbps utilizzando due corsie contemporaneamente, con ciascuna corsia che trasmette 10 Gbps, creando un'operazione a doppia corsia che può raggiungere i 20 Gbps.
La configurazione Alt Mode supporta il protocollo DisplayPort
Poiché la segnalazione DisplayPort supporta il trasferimento di dati a pacchetti come nel caso dell'USB, l'abilitazione del DP tramite la modalità Alt è possibile sulle linee differenziali SuperSpeed. Con USB 3.2, due o quattro delle linee differenziali ad alta velocità possono essere utilizzate per la modalità Alt. Se è richiesto il trasferimento di dati USB, vengono utilizzate due corsie, lasciando le restanti due per la modalità Alt, altrimenti tutte e quattro le corsie sono disponibili per la modalità Alt.
In modalità a due corsie, il protocollo Alt Mode for DisplayPort può supportare la risoluzione 4K a 60 Hz o HDR 4K a 60 Hz utilizzando 4:2:0 e 12bpp. Quando si utilizzano tutte e quattro le corsie per attivare la modalità Alt per DisplayPort, DisplayPort può funzionare a pieno regime fino a 8K x 4K a 24bpp, 60Hz di refresh, formato 4:2:0 per un display, secondo le specifiche DisplayPort 1.4. Con le specifiche DisplayPort 2.0 recentemente rilasciate e i cavi di prossima uscita, questo valore aumenta fino a un incredibile 16K x 8K a 30bpp, 60Hz di aggiornamento, formato 4:4:4 HDR con compressione. In entrambe le configurazioni, il canale DisplayPort Aux utilizza i pin SBU all'interno del connettore Type-C.
Poiché alcuni pin devono essere inclusi e disponibili in un cavo Type-C indipendentemente dalla configurazione, gli utenti possono aspettarsi alcune funzioni come il trasferimento di dati USB e video e la ricarica di energia. Anche se tutte le corsie SuperSpeed vengono utilizzate per ottenere prestazioni DisplayPort complete, i pin USB 2.0 ad alta velocità saranno abilitati, offrendo all'utente una larghezza di banda di almeno 480 Mbps. Inoltre, devono essere disponibili anche le linee CC e GND per garantire che il protocollo USB Power Delivery sia disponibile per supportare il funzionamento del dispositivo USB Power Delivery.
Ottenere le prestazioni di DisplayPort con un cavo Type-C
Come può il connettore Type-C supportare tutte le prestazioni di DisplayPort 1.4? Il problema è la configurazione delle corsie SuperSpeed. Il protocollo USB trasmette i dati in modo bidirezionale, quindi può inviare e ricevere dati da un'estremità all'altra del cavo con un filo positivo e uno negativo per corsia. Secondo le specifiche USB 3.2 Gen 2x2, una corsia può trasmettere fino a 10 Gbps. Quindi, se entrambe le corsie vengono utilizzate contemporaneamente per la trasmissione dei dati, significa che è possibile trasmettere 20 Gbit/s e ricevere 20 Gbit/s attraverso le 4 corsie.
Il protocollo DisplayPort funziona in modo leggermente diverso, in quanto trasmette i dati in una sola direzione. In un normale cavo DisplayPort 1.4 ci sono quattro linee dati che trasmettono dati DP a 8,1 Gbit/s in modo unidirezionale; questa configurazione è possibile in un cavo passivo e completo da USB Type-C a Type-C configurando quattro linee dati USB come modalità Alt e facendo in modo che trasmettano dati DP in una direzione per corsia su quattro corsie. Poiché DisplayPort 1.4 supporta un totale di 32,4 Gbps su 4 corsie, le prestazioni complete di DisplayPort sono possibili con il cavo USB Type-C.
Ulteriori informazioni sui più recenti cavi DisplayPort standard
Il connettore Type-C si è affermato nel settore grazie alla sua continua adozione e collaborazione con numerose tecnologie, tra cui i protocolli video come il DP. Sebbene il Type-C consenta alle specifiche DP di funzionare a pieno regime, i cavi DisplayPort standard sono ancora molto validi per gli utenti che desiderano trasmettere segnali video, dato che il DP è ampiamente utilizzato in molti dispositivi come televisori, console di gioco e laptop.
Testare i cavi per garantire conformità e sicurezza
Per sfruttare le funzionalità avanzate della Type-C, è importante assicurarsi che i cavi siano assemblati in modo corretto e sicuro. Ci sono diversi fattori che possono impedire al cavo di funzionare secondo lo standard; qualsiasi cosa, dai pin o fili disallineati alla scarsa qualità del segnale, può causare problemi di funzionamento per l'USB e la modalità Alt per il protocollo DisplayPort. L'Advanced Cable Tester v2 di Total Phase consente di verificare facilmente che tutti gli aspetti del cavo, tra cui la continuità dei pin, la resistenza alla corrente continua, l'E-marker e l'integrità del segnale, siano conformi agli standard. Per verificare che tutti i pin, compresi quelli SuperSpeed, siano correttamente allineati e non presentino cortocircuiti, interruzioni o instradamenti, l'Advanced Cable Tester v2 fornisce una panoramica completa di ogni pin con una visualizzazione dinamica dei risultati per facilitare la risoluzione dei problemi. I test di integrità del segnale consentono ai tester di misurare la qualità del segnale sulle coppie HighSpeed e SuperSpeed fino a 12,8 Gbit/s per canale per garantire che il cavo sia in grado di gestire la larghezza di banda appropriata secondo le specifiche.
Sebbene molti produttori si sottopongano a programmi di conformità per mantenersi al passo con le ultime specifiche e certificazioni USB e VESA, questo non è l'unico ostacolo da superare per evitare che cavi scadenti finiscano nelle mani dei consumatori. I test di qualità che vanno oltre la certificazione sono essenziali per la produzione di massa. Tuttavia, anche i comuni metodi di controllo della qualità, come il controllo statistico dei processi e i test funzionali, non sono infallibili. Con l'Advanced Cable Tester v2 di Total Phase, i produttori possono testare in modo rapido ed economico i cavi USB, Apple Lightning, HDMI e DisplayPort senza temere di trascurare alcuni criteri necessari per soddisfare le specifiche dei cavi.
