[ Display ] 串、串、串!DisplayPort 的 Multi-Stream Transport 簡介

有想過用串聯的方式將訊號輸出到多個螢幕嗎?傳統多螢幕環境都是使用並聯的方式:每一台顯示器都需要一條線與訊號輸出端(例如,顯示卡)相連。DisplayPort 1.2 版標準中加入了 Multi-Stream Transport 簡稱 MST 這個技術。這使得顯示器得以透過串聯的方式接在一起,僅需要一個訊號輸出端就能驅動多個顯示器。


對現今的 desktop 來說,多螢幕顯示可能不是個問題。因為即使是內顯(iGPU,整合在 CPU 內部的 GPU)主機板也會提供多個輸出埠(目前常見的都是 VGA + DVI + HDMI 三個)。可是對一般使用者來說,多螢幕顯示可能會遇到幾個問題:

一,線又多又雜不好管理

由於每一台螢幕都需要拉線主機端的訊號輸出埠連接,如果有三台螢幕就需要拉三條線。離主機越遠的螢幕就需要越長的線,整線不方便而且主機後面又容易雜亂。過長的線還要擔心訊號品質的下降。還有可能發生特定種類輸出埠不夠用的情況,不是每個人都喜歡使用轉接線(如 DVI 轉 VGA)。

二,某些情境只有單一輸出埠

例如筆記型電腦。現今許多行動裝置也支援外接顯示器(例如透過 MHL 技術)。可是行動裝置或筆電為了與體積妥協,因此無法提供太多顯示輸出埠。對於有多螢幕需求的使用者來說顯得捉襟見肘。

DisplayPort v1.2 的 MST 嘗試解決這些問題

DisplayPort 在 1.2 版規範中提出了一個稱為 Multi-Stream Transport 簡稱 MST 的新架構。MST 使用串聯而非傳統並聯的方式。只要主機或行動裝置一個 DP 埠連接到螢幕的 DP In 埠,這台螢幕再從 DP Out 連接到另外一台螢幕的 DP In…用這種方式一來可以解決輸出端的埠不足的問題,二來可以避免需要使用過長的訊號線而影響訊號品質的問題。

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本圖取自http://www.dell.com/support/article/us/en/19/SLN293813/EN

例如上圖(取自 Dell 官網 U2413 支援內容網頁),右側的螢幕用一條訊號線將自己的 DP In 埠與裝置的輸出埠連接,然後再用一條訊號線從自己的 DP Out 與左側螢幕的 DP In 連接。

這麼一來,即使如手機或平板之類的裝置也可以使用多螢幕輸出。對於使用筆電的行動工作者而言,在固定的辦公處就可以考慮使用多螢幕不必受限於筆電的螢幕。

而且 MST 是硬體層的運作,與軟體無關。因此各種作業平台都可以使用,也不需要額外的設定。更不會有多 GPU 環境中可能遭遇的 API 衝突情況。

限制

要使用 MST 有兩種方式。

一,使用支援 DP 1.2 輸出的裝置(如,顯示卡)與標榜支援 MST(或是 v1.2 Daisy Chain 菊花鍊)的螢幕來串接,但是最末端的螢幕不受限制。最後一台螢幕可以是 DP 1.1 或是 HDMI 或是 DVI,你只需要在前一台螢幕的 DP Out 使用轉接線即可。

二,如果你的環境沒有標榜支援 MST 的螢幕,你可以購買 MST hub。一樣由輸出端透過 DP 送出訊號,然後其他螢幕都接上 MST Hub 即可。透過這個方法螢幕也不必支援 MST 或 DP,你可以使用轉接線連接 MST hub 與螢幕。

MST 是利用 DP 的頻寬同時傳輸多個螢幕的訊號,螢幕需要的訊號容量總和不能超過頻寬上限,因此連結的螢幕數自然有上限。

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本圖取自http://www.displayport.org/cables/driving-multiple-displays-from-a-single-displayport-output/

如上圖所示,以每秒 60 禎的更新率而言,可以串接最多五顆解析度 1680×1050 的螢幕,或是最多四顆 1080P 或 1200P 的螢幕,或是最多兩顆 2560×1600 的螢幕。要注意的是禎數(fps)。如果你想串接 120Hz 解析度 1080P 的螢幕,由於禎數提高(60 到 120),所以最多可串接螢幕數會下降,不足四顆。

DP 1.3 版規格由於頻寬更大,因此 MST 可以串接到最多四顆 2560×1600 的螢幕,或是最多兩顆 4K UHD 的螢幕。

  • Zen Xu

    原本一直在想為何我電腦HDMI輸出到螢幕再從螢幕DP OUT DAISY CHAIN過去無法成功顯示
    原來顯卡輸出端也要是DP才行
    感謝解說MST限制 才發現理解錯誤了