Warum können DisplayPort, HDMI-Anschluss usw. während USB die Arbeit erledigen?

Die Fülle an Schnittstellen hängt weitgehend vom Zeitpunkt der Entwicklung ab.

USB ist, wie der Name schon sagt, eine universelle Schnittstelle und wurde entwickelt, um den Austausch mehrerer Arten von digitalem Datenverkehr zu ermöglichen, und der ursprüngliche USB1-Standard war ein Durchbruch.

Wenn die Menschen jedoch AV-Geräte anschließen wollten, lagen die höheren Datenraten jenseits der damaligen USB-Spezifikation, sodass FireWire erfunden wurde, das auch für Disc-Schnittstellen und anderen Hochgeschwindigkeitsverkehr schnell genug war.

Dann wurde USB2 etabliert, aber erst dann gab es große Investitionen in Firewire-Geräte. Es dauerte lange, bis USB2 die Schnittstelle der Wahl für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung wurde.

Die FireWire-Lobby verdoppelte dann die Geschwindigkeit mit der FW800-Spezifikation, aber USB2 war inzwischen zu etabliert, um mit FW800 zu konkurrieren, und USB3 wurde als universelle Schnittstelle für allgemeine Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit mehr oder weniger unbeaufsichtigt. Natürlich ist dies für die schnellsten internen Datenträger nicht schnell genug, und diese verwenden eine eigene SATA-Schnittstelle, die speziell für diesen Zweck vorgesehen ist.

Während all dies weiterging, waren Entwicklungen erforderlich, um analoge Displays durch digitale zu ersetzen, und die CPUs waren für die Verwendung von USB nicht schnell genug. Daher wurde eine spezielle digitale Schnittstelle (DisplayPort) entwickelt, um dies direkt auf Videokarten zu tun. Gleichzeitig benötigten TV- und Videorecorder und -Player eine schnelle digitale AV-Schnittstelle. Dafür wurde HDMI entwickelt: Da diese Geräte alle HDMI verwenden, besteht für AV-Gerätehersteller kein Anreiz, stattdessen USB zu verwenden.

In der Zwischenzeit hat Apple einen eigenen Weg eingeschlagen und Standards etabliert, die leicht in die eigenen Produkte übernommen wurden, außerhalb jedoch wenig Bargeld haben.

Dies ist eine sehr grobe Vereinfachung dessen, wie sich die Entwicklungen im Laufe der Jahre entwickelt haben, aber ich hoffe, es zeigt, dass die Schnittstellen gewachsen sind. Wenn es einen Trend gab, sich auf USB zu konzentrieren, ist es sicher, dass neuere Schnittstellen mit ihren eigenen Vorteilen aufgetaucht sind, bevor eine Einheitlichkeit hergestellt wird.

Als abschließende Feststellung werden 3D-Video und UHD nun über HDMI hergestellt: Ich bezweifle, dass Ihr Port-Replikator damit umgehen kann, so dass das Sprungfrogging weitergeht.

HDMI, DP und VGA sind Medienverbindungen, bei denen USB eine Datenverbindung ist.

USB überträgt keine tatsächlichen Video- / Audiosignale, sondern nur die Daten, aus denen sie produziert werden können.

In Ihrem Dock befindet sich ein USB-Videoadapter, der die über USB eingehenden Daten in Videos verarbeitet, meistens über Software, wobei die CPU des Computers (zum größten Teil) der Daten verarbeitet wird. Der Adapter im Dock wurde von DisplayLink ( offensichtlich DL3900-Chip ) bereitgestellt .

Die Wahrscheinlichkeit ist, dass Ihr Dock Auflösungsgrenzen hat, die niedriger sind als wenn Sie dieselben Displays direkt an die Videoanschlüsse des Laptops angeschlossen haben (dies kann nicht mit Sicherheit überprüft werden, da Sie das Modell des Laptops nicht mitgeliefert haben).

Hier ist ein Hinweis von den Support-Seiten Ihres Dock:

Zwei externe Displays mit einer Auflösung von 1920 x 1200 sind verfügbar, wenn sie über eine USB 3.0-Verbindung vom Notebook an den Port-Replikator angeschlossen werden. Bis zu einer Auflösung von 2560 x 1600 steht ein einzelner externer Monitor zur Verfügung, der über eine USB 3.0-Verbindung vom Notebook zum Port-Replikator verbunden ist. Wenn jedoch eine Anzeige mit einer Auflösung von 2560 x 1600 an den Port-Replikator angeschlossen ist, wird der nicht verwendete Port deaktiviert.

Wenn Ihr nicht das Dock verwenden, und Ihr System geschieht ein diskretes haben (auch bekannt als „ dedizierte “) Videoadapter (wie AMD oder NVIDIA - Adapter), dann es wird das Video in seiner GPU verarbeiten, reduziert / Entfernen der CPU - Leistung erforderlich ist, um Daten in ein Videosignal verarbeiten.

Dies ist besonders bei 3D-Anwendungen / -Spielen und der Vollbild-HD-Videowiedergabe bemerkbar, bei der der Videoadapter oft eine große Rolle bei der Verarbeitung spielt, indem er von der CPU geladen wird. Dadurch kann die CPU andere Daten verarbeiten, ohne die Videoverarbeitung zu unterbrechen, und Aufgaben ausführen, die zur Beschleunigung von Video beitragen, indem Aufgaben bearbeitet werden, die die GPU möglicherweise nicht ausführen kann, beispielsweise das Decodieren eines Videodateiformats ohne Hardwaredecoder.

Neben der Verarbeitungsleistung und dem Entladen gibt es auch Bandbreitenunterschiede für die Daten, die zum und vom Videoadapter übertragen werden.

Da diese Daten alle über einen einzigen USB3.0-Port für dieses Dock verklemmt werden müssen, selbst wenn das theoretische Maximum bei etwa 640 MB / s liegt (was Sie nie bekommen werden), werden Sie es noch mehr bemerken, wenn Sie andere Geräte anschließen (Flash-Laufwerke, Audiogeräte, Netzwerkkonnektivität usw.) in das Dock ein, da sie sich alle diese Pipe teilen müssen.

Zum Vergleich: Eine 1x-Verbindung für PCI Express ( PCIe ) (v1.0) beträgt ~ 250 MBit / s (theoretisch max.) Und die 16x-Verbindung für PCIe (v1.0) 16x ~ 1 GBps.

Die meisten aktuellen diskreten Videoadapter verwenden mehr als eine einzelne PCIe-1x-Spur und verwenden neuere Versionen der PCIe-Spezifikation, die schneller sind.

Bei der neuesten PCIe-Version 3 handelt es sich beispielsweise um 1 GBps pro PCIe-Spur.

• PCIe 1x = ~ 1 GBps
• PCIe 4x = ~ 4 GBps
• PCIe 16x = ~ 16 GBps

Ein aktueller Videoadapter, der eine einzige PCIe-1x-v3.0-Verbindung verwendet, überträgt also fast doppelt so viele Daten, mit der Ausnahme, dass er nur für die Übertragung von Videodaten (und möglicherweise auch von Audiodaten) verwendet wird, die vom Videoadapter verwendet werden.

Ein Vergleich mit einem integrierten Videoadapter (z. B. ein Intel-GMA / HD-Videoadapter, der Teil einer Intel-CPU ist) ist eine ähnliche Geschichte. Während integrierte Adapter die CPU für den Großteil ihrer Verarbeitung verwenden, verfügen sie über bestimmte Teile der CPU für bestimmte Aspekte der Videoverarbeitung (Hardware-Decoder und dergleichen).

Obwohl sie wie der USB-DisplayLink-Adapter auch die CPU für die Verarbeitung verwenden, haben sie den entscheidenden Vorteil, dass sie eng mit der CPU verbunden sind, die eng mit dem RAM gekoppelt ist. Diese enge Kopplung ermöglicht eine viel höhere Bandbreite und eine geringere Latenzzeit zwischen den Komponenten, so dass sie ein hervorragendes Leistungsniveau erreichen.