Saídas de vídeo na GPU e placas-mãe: VGA, DVI, HDMI, DP e USB-C

O monitor ou tela de um computador é o periférico de saída por excelência, através dele o nosso PC se comunica conosco e nos mostra em uma linguagem visual que podemos informar sobre o que está acontecendo naquele momento. Para conectar os dois elementos, sempre foram utilizadas diferentes saídas de vídeo, das quais revisaremos.

Saídas de vídeo em GPU e placas-mãe

Se você já se perguntou por que chamamos de monitores de tela de PC em vez de televisores, vamos explicar para você e se você acabou de ficar com uma cara incrédula sobre a relação entre isso e as entradas e saídas do PC, deixe para lá. Expliquemo-lo, pois é a chave para entender a história das entradas e saídas de vídeo no PC e, portanto, suas evoluções.

Através da porta de vídeo, o quadro gerado pelo GPU é enviado para a tela do monitor para que possamos vê-lo.

Saídas de vídeo para monitor e TV

Monitor de TV

Os primeiros computadores utilizavam ecrãs de televisão modificados, isto devido ao facto de no meio da Guerra Fria existir o receio de que o sistema de radiofrequência destes pudesse ser modificado com computadores para questões de espionagem ou acesso às comunicações de rádio utilizadas pelas costas então. Isso levou à venda de monitores de terminal de computador sem a capacidade de ajuste, mas ao mesmo tempo permitiu a implementação de conectores proprietários de entrada e saída de vídeo.

Até a chegada do PC AT em 1984 que trouxe o padrão EGA, os monitores de PC eram modificados nas telas de televisão NTSC, porém, as limitações desse formato em exibir imagens com maior definição fizeram com que fosse necessário adotar novos formatos de monitor de PC com frequência horizontal maior do que NTSC 15.7 KHz. Naquela época o caminho dos televisores e monitores estava separado por 20 anos até a chegada dos monitores e televisores LCD, porém, a diferença continua a mesma, a falta de inclusão de um sintonizador de televisão no monitor.

Neste artigo vamos falar sobre a evolução dos conectores de entrada e saída para monitores e, portanto, vamos nos concentrar naqueles encontrados em PCs. Portanto, não vamos falar de saídas de vídeo como S-Vídeo, Component, Composite, SCART e muitos outros que podemos ver no painel traseiro de muitos televisores.

Saídas de vídeo obsoletas

Conectores Video desuso

Os conectores nesta seção são aqueles que você ainda pode ver em muitos computadores, mas devido ao surgimento de tecnologias mais avançadas, eles caíram em desuso. Em outras palavras, eles foram substituídos e não irão evoluir, então se você encontrar um monitor ou uma placa de vídeo com este tipo de conectores, acredite que é muito antigo e não terá um desempenho aceitável hoje.

Porta VGA

Pinagem VGA

Qualquer PC dos anos 90 e primeira metade dos anos 2000 utilizava o VGA, um conector de vídeo do tipo RGB, pois enviava as informações dos componentes de cor em três canais diferentes, o conector também possui os pinos para controlar a sincronização horizontal e monitor vertical, que na época era controlado pela própria placa de vídeo. Os pinos de sincronização indicam que se trata de uma porta projetada para monitores que usam um tubo de raios catódicos para gerar a imagem.

Por ser uma porta para monitor de PC, não transporta áudio e isso porque quando o VGA apareceu pela primeira vez no PC, foi utilizado o alto-falante interno ou, na falta disso, as então novas placas de som para reproduzir o áudio e não os monitores. , que, como você pode ter deduzido, não tinha capacidade de reproduzir som.

Devido ao seu caráter analógico, ninguém se dá bem com os painéis LCD, o que levou à necessidade de se criar uma interface digital para conseguir uma boa qualidade de imagem. A razão pela qual isso acontece tem a ver com o conversor de sinal analógico para digital que faz com que a conversão perca informações ao usar uma porta VGA.

Porta DVI (Digital Video Interface)

Com o passar do tempo, os painéis LCD ficaram mais baratos e os usuários passaram a comprá-los pelo fato de permitirem economizar espaço em suas mesas em comparação aos clássicos monitores valvulados. Embora a natureza diferente de exibir a imagem na tela exigisse que mudanças fossem feitas nas saídas de vídeo dos PCs, daí o nascimento do DVI.

As diferenças com o VGA? Para começar, atribui dois pinos a cada um dos três canais RGB, embora apesar de ser uma porta digital mantenha os pinos HSync e VSync, mas quase não são usados. Na verdade o faz com uma série de pinos de onde o monitor envia as informações sobre a resolução e a taxa de atualização, desta forma o envio do sinal é autoconfigurado e não é necessário o uso de pinos de sincronização. As primeiras portas que apareceram foram as DVI-I, já que possuem os pinos para uso em monitores analógicos, porém com o tempo o DVI-D foi padronizado, que se destina exclusivamente a telas LCD, pois faltam os pinos das telas LCD. Telas CRT.

Havia duas gerações diferentes de conector de vídeo DVI, de um lado o SL com resolução máxima de 1920 x 1200 pixels e do outro o DL com resolução de 2560 x 1600 pixels também a 60 Hz. A propósito, o DVI nunca suportou taxa de frequência variável e com o tempo foi rapidamente substituído por HDMI e DisplayPort.

Saídas de vídeo em uso hoje

Conectores vídeos reais

As saídas de vídeo das quais falaremos a seguir são aquelas que podemos encontrar em placas de vídeo e monitores de PC hoje. O fato de os painéis serem os mesmos em televisores de tela plana e monitores universalizou completamente as interfaces de vídeo e, portanto, os diferentes conectores.

porta HDMI

O mais utilizado hoje e com quase vinte anos de evolução, deixou de exibir imagens em 720p em sua versão 1.0 para Resoluções de 8K com 2.1 , o que representa um aumento de 50 vezes mais pixels do que sua origem. Em sua evolução, vimos acréscimos, como suporte para várias relações de aspecto , taxa de frequência variável , HDR , E assim por diante.

A porta HDMI nasceu como uma variante do DVI, mas não combina em seu design e formato, bem como na distribuição dos pinos. As diferenças com DVI? Por ter sido criado como uma saída de vídeo para conteúdo audiovisual, pode transportar áudio e também conter vídeo para HDCP, o sistema de proteção de conteúdo ainda hoje utilizado pela indústria audiovisual.

O cabo HDMI é projetado para dar o sinal sem perdas com uma distância de até 5 metros, uma distância bem maior entre o sinal de saída e o sinal de entrada acaba gerando perdas na qualidade do sinal, por isso é importante manter o PC o mais próximo possível do monitor, se esse conector de vídeo for usado.

DisplayPort ou DP

O outro conector de vídeo mais utilizado em monitores e placas de vídeo é o DisplayPort, que, assim como o HDMI, teve várias gerações diferentes em sua evolução até hoje. A grande diferença é que eles nasceram de dois comitês de padronização diferentes e é por isso que o DisplayPort é visto mais em monitores do que em televisões. Além disso, muitas vezes uma boa maneira de saber se uma tela é uma televisão ou um monitor é a inclusão desta porta.

A grande diferença entre HDMI e DisplayPort além de sua forma e distribuição de pinos é que o suporte HDCP para determinados conteúdos não é obrigatório em uma interface DP, isso significa que para consoles de videogame e reprodutores de vídeo este tipo de conector não é usado, pois este meio é essencial para a reprodução de conteúdo audiovisual comercial. É por isso que a DisplayPort se tornou uma porta associada ao PC hoje. No entanto, ao contrário de DVI e VGA e também de HDMI, DisplayPort também tem a capacidade de transmitir áudio.

DisplayPort sobre USB

USB C Alt DP

A mais nova das saídas de vídeo é uma variante do USB-C, que usa sua enorme largura de banda para transmitir o sinal de vídeo, ao mesmo tempo que é usada para transmitir dados pelos pinos USB 2.0 e serve também para alimentar o monitor. Pode se tornar a porta mais usada no futuro, permitindo que a tela dispense o adaptador de força e torne-o totalmente portátil, é claro, isso exigirá que a largura de banda exceda HDMI 2.1, que já está disponível com USB 4.0 baseado em Thunderbolt.

No momento é uma porta de uso minoritário, em qualquer caso, tudo indica que o DisplayPort está mais perto da extinção do que o HDMI, já que possui todos os números para serem substituídos por portas USB-C com capacidade de transmitir vídeo.