Uscite video su GPU e schede madri: VGA, DVI, HDMI, DP e USB-C

Il monitor o lo schermo di un computer è la periferica di uscita per eccellenza, attraverso di essa il nostro PC comunica con noi e ci mostra in un linguaggio visivo che possiamo informarci su ciò che sta accadendo in quel momento. Per collegare entrambi gli elementi sono sempre state utilizzate diverse uscite video, di cui esamineremo.

Uscite video su GPU e schede madri

Se ti sei mai chiesto perché chiamiamo monitor gli schermi del PC invece di televisori, te lo spiegheremo e se sei appena stato lasciato con una faccia incredula sulla relazione tra questo e gli ingressi e le uscite del PC, lascia perdere. Spieghiamocelo, poiché è fondamentale per comprendere la storia degli ingressi e delle uscite video su PC e, quindi, le sue evoluzioni.

Attraverso la porta video il frame generato dal GPU viene inviato allo schermo del monitor in modo che possiamo vederlo.

Uscite video per monitor e TV

Monitorare la TV

I primi computer utilizzavano schermi televisivi modificati, questo è dovuto al fatto che nel bel mezzo della Guerra Fredda si temeva che il sistema a radiofrequenza di questi potesse essere modificato con computer per questioni di spionaggio o accesso alle comunicazioni radio utilizzate dal retro poi. Ciò ha portato alla vendita dei display dei terminali dei computer senza la possibilità di sintonizzarli, ma allo stesso tempo ha consentito l'implementazione di connettori di ingresso e uscita video proprietari.

Fino all'arrivo del PC AT nel 1984 che ha portato lo standard EGA, i monitor per PC sono stati modificati schermi televisivi NTSC, tuttavia, i limiti di questo formato durante la visualizzazione di immagini con una definizione più elevata hanno reso la necessità di adottare nuovi formati Monitor per PC con una frequenza orizzontale maggiore rispetto a NTSC 15.7 KHz. A quel punto il percorso di televisori e monitor è stato separato da 20 anni fino all'arrivo di monitor e televisori LCD, tuttavia, la differenza rimane la stessa, la mancanza di inclusione di un sintonizzatore televisivo nel monitor.

In questo articolo parleremo dell'evoluzione dei connettori di ingresso e uscita per monitor e, quindi, ci concentreremo su quelli che si trovano sui PC. Quindi non parleremo, quindi, di uscite video come S-Video, Component, Composite, SCART e molti altri che possiamo vedere sul pannello posteriore di molti televisori.

Uscite video obsolete

Conettore Video desuso

I connettori in questa sezione sono quelli che puoi ancora vedere in molti computer, ma a causa della comparsa di tecnologie più avanzate, sono caduti in disuso. In altre parole, sono stati sostituiti e non si evolveranno, quindi se trovate un monitor o una scheda grafica con questo tipo di connettori, credeteci che è molto vecchio e non fornirà prestazioni accettabili oggi.

Porta VGA

Pinout VGA

Qualsiasi PC degli anni '90 e della prima metà degli anni 2000 utilizzava il VGA, un connettore video di tipo RGB, poiché inviava le informazioni delle componenti colore in tre diversi canali, il connettore ha anche i pin per controllare la sincronizzazione orizzontale e monitor verticale, che a quel tempo era controllato dalla scheda grafica stessa. I pin di sincronizzazione indicano che si tratta di una porta progettata per i monitor che utilizzano un tubo a raggi catodici per generare l'immagine.

Essendo una porta per il monitor di un PC, non trasporta l'audio e questo perché quando la VGA è apparsa per la prima volta sul PC, è stato utilizzato l'altoparlante interno o, in mancanza, le quindi nuove schede audio per riprodurre l'audio e non i monitor. , che, come avrai dedotto, non era in grado di riprodurre il suono.

A causa della sua natura analogica, nessuno va d'accordo con i pannelli LCD, il che ha portato alla necessità di creare un'interfaccia digitale per ottenere una buona qualità dell'immagine. Il motivo per cui ciò accade ha a che fare con il convertitore di segnale analogico-digitale che fa perdere informazioni alla conversione quando si utilizza una porta VGA.

Porta DVI (interfaccia video digitale)

Con il passare del tempo, i pannelli LCD sono diventati più economici e gli utenti hanno iniziato ad acquistarli grazie al fatto che permettevano di risparmiare spazio sulla scrivania rispetto ai classici monitor a tubo. Sebbene la diversa natura della visualizzazione dell'immagine sullo schermo abbia richiesto modifiche da apportare alle uscite video sui PC, da qui la nascita del DVI.

Le differenze con la VGA? Per cominciare, assegna due pin a ciascuno dei tre canali RGB, anche se pur essendo una porta digitale mantiene i pin HSync e VSync, ma sono poco utilizzati. In realtà lo fa con una serie di pin da cui il monitor invia le informazioni sulla risoluzione e sulla frequenza di aggiornamento, in questo modo l'invio del segnale è autoconfigurato e non è necessario l'utilizzo di pin di sincronizzazione. Le prime porte che sono apparse sono state le DVI-I, poiché hanno i pin per l'uso nei monitor analogici, tuttavia nel tempo è stato standardizzato il DVI-D, che è destinato esclusivamente agli schermi LCD in quanto mancano i pin per gli schermi LCD. schermi CRT.

C'erano due diverse generazioni del connettore video DVI, da una parte la SL con una risoluzione massima di 1920 x 1200 pixel e dall'altra la DL con una risoluzione di 2560 x 1600 pixel anche a 60 Hz. A proposito, il DVI non ha mai supportato la frequenza variabile e nel tempo è stato rapidamente sostituito da HDMI e DisplayPort.

Uscite video in uso oggi

Conectores video attuali

Le uscite video di cui parleremo in seguito sono quelle che possiamo trovare oggi nelle schede grafiche e nei monitor dei PC. Il fatto che i pannelli siano gli stessi sia sui televisori a schermo piatto che sui monitor ha universalizzato completamente le interfacce video e quindi i diversi connettori.

Porta HDMI

Il più utilizzato oggi e con quasi vent'anni di evoluzione, è passato dalla visualizzazione di immagini a 720p nella sua versione 1.0 a Risoluzioni 8K con 2.1 , che rappresenta un aumento di 50 volte più pixel rispetto alla sua origine. Nella sua evoluzione abbiamo visto aggiunte come il supporto per vari rapporti di aspetto , tasso di frequenza variabile , HDR , E così via.

La porta HDMI nasce come variante del DVI, ma non corrisponde nel design e nella forma, così come nella distribuzione dei pin. Le differenze con DVI? Poiché è stato creato come uscita video per contenuti audiovisivi, può trasportare audio e contiene anche video per HDCP, il sistema di protezione dei contenuti utilizzato ancora oggi dall'industria audiovisiva.

Il cavo HDMI è progettato per dare il segnale senza perdite con una distanza fino a 5 metri, una distanza molto maggiore tra il segnale di uscita e il segnale di ingresso finisce per generare perdite nella qualità del segnale, quindi è importante mantenere il PC il più vicino possibile al monitor se si utilizza tale connettore video.

DisplayPort o DP

L'altro connettore video più utilizzato nei monitor e nelle schede grafiche per PC si chiama DisplayPort, che, come l'HDMI, ha avuto diverse generazioni nella sua evoluzione fino ad oggi. La grande differenza è che sono nati da due diversi comitati di standardizzazione ed è per questo che DisplayPort si vede più sui monitor che sui televisori. Inoltre, molte volte un buon modo per sapere se uno schermo è un televisore o un monitor è l'inclusione di questa porta.

La grande differenza tra HDMI e DisplayPort a parte la loro forma e distribuzione dei pin è che il supporto HDCP per determinati contenuti non è obbligatorio in un'interfaccia DP, questo significa che per console per videogiochi e lettori video questo tipo di connettore Non viene utilizzato, poiché questo è essenziale per la riproduzione di contenuti audiovisivi commerciali. Ecco perché DisplayPort è diventata oggi una porta associata al PC. Tuttavia, a differenza di DVI e VGA e anche di HDMI, DisplayPort ha la capacità di trasmettere anche l'audio.

DisplayPort su USB

USB C Alt DP

La più recente delle uscite video è una variante di USB-C, che utilizza la sua enorme larghezza di banda per trasmettere il segnale video, allo stesso tempo viene utilizzata per trasmettere dati tramite i pin USB 2.0 e serve anche per alimentare il monitor. Potrebbe diventare la porta più utilizzata in futuro consentendo allo schermo di fare a meno dell'adattatore di alimentazione e renderli totalmente portatili, ovviamente ciò richiederà che la larghezza di banda superi HDMI 2.1, che già disponibile con USB 4.0 basato su Thunderbolt.

Al momento è una porta di minor utilizzo, in ogni caso tutto indica che la DisplayPort è più vicina all'estinzione rispetto all'HDMI, visto che ha tutti i numeri per essere sostituita da porte USB-C con la possibilità di trasmettere video.