USB4转双输出让USB-C和Thunderbolt5支持双8K显示器

　　几周前，USB实施者论坛(USB-IF)出人意料地宣布，他们已经能够使用现有电缆将USB4接口的有效速度从最大40Gbps提高一倍至80Gbps。但是，将需要新的发射器和接收器。还将有一个新的有源电缆规范，才能在更长的长度上支持80Gbps。该小组透露了更多关于规范和标签方案的信息。此外，一项新的USB Type-C规范已得到确认，该规范允许在三个40Gbps通道上实现高达120Gbps的速度。

　　VESA通过宣布DisplayPort的2.1版本做出反应，以充分利用USB4。英特尔表示，未来的Mac将使用Thunderbolt 5，它将在两个方向上支持80Gbps，或为外部显示器提供120Gbps。这将允许即将推出的Mac支持双8K 60P显示器。Thunderbolt 5建立在USB4版本2和DisplayPort 2.1之上。

　　USB4版本2

　　虽然下一个USB版本应该能够使用当前的电缆，但它需要新的接口，因为编码方案已经更改，并且现在基于PAM-3编码。PAM编码用于其他高速接口，例如PCI Express版本。该系统使用三个不同的幅度来表示-1、0或+1值，并且该接口使用此信息组合两个连续位以生成从0到7的数字。这样，接口不仅可以支持带有两位数据的数字0-3，还可以支持0-7，从而使吞吐量翻倍。

　　USB实施者论坛表示，新硬件应该会在2023年底左右到货。

　　8K显示器的关键变化是如何重新配置USB4的四个通道。每个通道都可以支持40Gbps。建立连接后，接口默认为每个方向的双40Gbps通道，单向80Gbps。但是，有一种明确的机制可以将通道配置为主机设备输出的三个通道和一个返回的40Gbps通道，允许单向120Gbps和另一向40Gbps。

　　非对称连接帮助显示

　　这种非对称连接非常适合一种方式需要比另一种方式更多带宽的显示应用程序。借助120Gbps，您可以支持双8K 60P 4:4:4图像，具有10位颜色的HDR，无需DisplayStream压缩。当然，您也可以将单个显示器的帧速率保持在最高120Hz。这非常有用，因为许多人认为更高的帧速率对8K有好处。

　　DisplayPort 2.1

　　USB4支持DisplayPort数据的隧道传输，VESA已将DisplayPort更新到V2.1，以确保隧道传输与USB4一起更有效地工作。DisplayPort 2.1规范要求使用DSC以将所需带宽减少67%以上。该标准还允许通过USB4支持面板回放技术。该技术允许系统单元仅更新已更改的图像的一部分而不是整个帧，并且可以在显示器具有存储图像的内存的情况下降低功耗。这类似于嵌入式DisplayPort中的面板自刷新功能。

　　VESA表示，现有的DisplayPort2.0认证产品已经过测试并证明能够支持2.1版。

　　Thunderbolt 5

　　英特尔尚未公布其Thunderbolt技术第5版的详细信息，但已确认该接口将出现在苹果未来的Mac电脑中，并且它们将支持双8K 60P显示器，使用支持120Gbps的三通道架构。请注意，8K/60p信号是4:2:0颜色子采样，可以在40Gps接口上维持，那么是否可以支持三个8K显示器？

　　有源电缆

　　开发电缆的挑战之一是USB4的一个关键特性是支持电力传输。为了延长快速接口可以支持的距离，将数据传输转移到光纤是合乎逻辑的。然而，光纤不支持电力传输，因此电缆必须“混合”，铜缆用于电力，光纤用于数据。

　　通过支持多帧率和高帧率显示，这一发展将为进一步改进8K显示器开发扫清障碍。更好的是，现有的铜缆技术将可以使用，避免了对更昂贵的有源连接的需要。