DP ALTモードの調査：その機能の理解

DisplayPort (DP) は、高品質のビデオ信号とオーディオ信号を伝送できるデジタル ディスプレイ インターフェイス規格です。モニター、ラップトップ、タブレット、スマートフォンなど、さまざまなデバイスで広く使用されています。ただし、すべてのデバイスに専用の DP ポートがあるわけではないため、DP 対応デバイスの接続性と互換性が制限されます。ここで DP Alt モードが役立ちます。

DP Altモードは、デバイスが DP 信号を配信するための USB Type-C ポート。 つまり、デバイスはアダプタやコンバータを必要とせずに、1 本の USB Type-C ケーブルを使用して DP モニターやその他のデバイスに接続できます。DP Alt モードにより、デバイスは複数のディスプレイと高解像度のビデオ出力をサポートできるため、ユーザーのデバイス使用エクスペリエンスが向上します。

この記事では、DP Alt Mode の概念、機能、影響について説明します。また、HDMI Alt Mode、MHL、Thunderbolt などの他のモードと比較し、その利点と制限について説明します。最後に、DP Alt Mode の将来の展望とユーザー ガイドを紹介します。

DP Alt モードの定義と機能

基本的な定義

DP Altモードは、デバイスが USBタイプC DP 信号を送信するためのポートです。これは、デバイスが USB Type-C インターフェイスを介してさまざまな動作モードをネゴシエートおよび切り替える方法を定義する USB Power Delivery (PD) 仕様に基づいています。

DP Alt モードは、HDMI Alt モード、MHL、Thunderbolt など、USB Type-C でサポートされているいくつかの代替モードの 1 つです。これらの代替モードにより、デバイスは USB Type-C ポートを、ビデオ、オーディオ、電力供給など、USB データ転送以外の目的で使用できるようになります。

DP Alt モードは標準の DP インターフェイスと互換性があるため、DP Alt モードをサポートするデバイスは、モニター、プロジェクター、ドッキング ステーションなどの DP 対応デバイスに接続できます。DP Alt モードは、Adaptive Sync、HDR、Multi-Stream Transport (MST) などの DP 機能もサポートしています。

技術的な動作原理

DP Alt モードは、USB タイプ C コネクタの一部のピンを使用して、USB データ信号の代わりに DP 信号を伝送することで機能します。USB タイプ C コネクタには 24 個のピンがあり、そのうち 4 個は USB データ転送に使用されます (SuperSpeed レーンと呼ばれる 2 組の差動信号)。残りのピンは、電力供給、構成、および代替モードに使用されます。

DP Alt モードでは、4 つのピン (DisplayPort レーンと呼ばれる 2 組の差動信号) を使用して DP 信号を伝送します。DP レーンは、DP バージョンとケーブルの品質に応じて、異なる速度で動作できます。

DP レーンは、ディスプレイの数と各ディスプレイの解像度に応じて、さまざまな方法で構成できます。

DP Alt モードは、USB PD プロトコルを使用してネゴシエートおよびアクティブ化され、デバイスが USB Type-C インターフェイスを介して通信および情報交換できるようにします。USB PD プロトコルは、2 つのピン (CC1 および CC2 と呼ばれる) を使用して、デバイス間でメッセージを送受信します。メッセージには、デバイスの機能、要求された動作モード、およびモード切り替えの確認が含まれます。

DP Altモード切り替えプロセス

DP Alt モードの切り替えプロセスには、次の手順が含まれます。

• ソース デバイス (ラップトップなど) は、シンク デバイス (モニターなど) にメッセージを送信して、DP Alt モードの機能と使用可能な DP レーンを示します。
• シンク デバイスは、DP Alt モード機能と優先 DP 構成を確認するメッセージで応答します。
• ソース デバイスは DP 構成を確認し、DP Alt モードの切り替えを要求するメッセージを送信します。
• シンク デバイスは DP Alt モード スイッチを受け入れ、モード変更を確認するメッセージを送信します。
• ソース デバイスとシンク デバイスは DP Alt モードに切り替わり、USB Type-C インターフェイスを介して DP 信号の送信を開始します。

DP Altモードの実用的応用

USB Type-Cとの統合

USB Type-C は、USB データ転送、電力供給、代替モードなどのさまざまな機能をサポートできる多用途でリバーシブルなコネクタです。USB Type-C は、ラップトップ、タブレット、スマートフォンなど、多くの機器の標準インターフェースになりつつあります。

DP Alt モードは USB Type-C に統合されているため、デバイスは同じ USB Type-C ポートとケーブルを使用して、他の機能とともに DP 信号を配信できます。これにより、ユーザーは目的に応じて異なるポートやケーブルを使用する必要がなくなり、デバイスの接続性と互換性が簡素化されます。

DP Alt モードでは、リバーシブル プラグの向き、高速データ転送、電力供給などの USB Type-C 機能も活用できます。

デバイスの互換性

DP Alt モードは、モニター、プロジェクター、ドッキング ステーションなど、標準 DP インターフェイスをサポートする幅広いデバイスと互換性があります。DP Alt モードは、DP の MST 機能を使用して複数のディスプレイをサポートすることもできます。これにより、デバイスは DP 信号をデイジー チェーン接続または分割し、単一の USB Type-C ポートとケーブルを使用して複数のディスプレイに接続できます。

ただし、USB Type-C ポートを備えたすべてのデバイスが DP Alt モードをサポートしているわけではありません。これはデバイスのチップセットとファームウェアによって異なります。したがって、ユーザーはデバイスの仕様を確認するか、製造元に問い合わせて DP Alt モードのサポートを確認する必要があります。一部のデバイスでは、DP Alt モードを有効にするためにドライバーの更新またはファームウェアの更新が必要になる場合もあります。

ビデオ出力機能

DP Alt モードは、DP バージョン、ケーブルの品質、デバイスの機能に応じて、高解像度および高リフレッシュ レートのビデオ出力をサポートできます。

ただし、デバイスのチップセットとファームウェアによっては、DP Alt モードをサポートするすべてのデバイスが最大のビデオ出力機能を実現できるわけではありません。したがって、ユーザーはデバイスの仕様を確認するか、製造元に問い合わせてビデオ出力機能を確認する必要があります。一部のデバイスでは、最大のビデオを有効にするためにドライバーまたはファームウェアの更新が必要になる場合もあります。

DP Alt モードと他のモードの比較

HDMI Altモードとの比較

HDMI Alt Mode は、デバイスが USB Type-C ポートを使用して HDMI 信号を送信できるようにするもう 1 つの代替モードです。HDMI は、高品質のビデオ信号とオーディオ信号を送信できるもう 1 つのデジタル ディスプレイ インターフェイス規格です。また、モニター、テレビ、ラップトップ、タブレットなど、さまざまなデバイスで広く使用されています。

DP Alt モードと HDMI Alt モードの主な違いは次のとおりです。

• DP AltモードはDP標準に基づいていますが、 HDMIAlt モードは HDMI 規格に基づいています。つまり、DP Alt モードをサポートするデバイスは、あらゆる DP 対応デバイスに接続でき、HDMI Alt モードをサポートするデバイスは、あらゆる HDMI 対応デバイスに接続できます。ただし、両方のモードをサポートするデバイスは、アダプタまたはコンバータを使用して、どちらのタイプのデバイスにも接続できます。
• DP Alt モードは、DP のバージョンとケーブルの品質に応じて、HDMI Alt モードよりも高い解像度とリフレッシュ レートをサポートできます。DP Alt モードは MST をサポートできるため、デバイスは単一の USB Type-C ポートとケーブルを使用して複数のディスプレイに接続できます。HDMI Alt モードは MST をサポートしていないため、デバイスは単一の USB Type-C ポートとケーブルを使用して 1 つのディスプレイにしか接続できません。
• DP Alt モードは Adaptive Sync をサポートできます。これにより、デバイスは番組のリフレッシュ レートをコンテンツのフレーム レートと同期できるため、よりスムーズでティアリングのないビデオ再生が可能になります。HDMI Alt モードは Adaptive Sync をサポートしていないため、デバイスでビデオ再生時に途切れやティアリングが発生する可能性があります。

MHLとThunderboltとの比較

MHL と Thunderbolt は、デバイスが USB Type-C ポートを使用してビデオ信号とオーディオ信号を送信できるようにする他の 2 つのモードです。MHL は、スマートフォンやタブレットからテレビやモニターに高品質のビデオ信号とオーディオ信号を送信できるモバイル デバイス インターフェイス規格です。Thunderbolt は、データ、ビデオ、および電源信号を 1 本のケーブルで送信できる高速インターフェイス規格です。

DP Alt モードと MHL および Thunderbolt の主な違いは次のとおりです。

• DP Alt Mode と MHL は USB PD 仕様に基づいており、USB Type-C インターフェイスを介してモードをネゴシエートおよび切り替えるために USB PD プロトコルを使用します。Thunderbolt は Intel Thunderbolt 仕様に基づいており、USB Type-C インターフェイスを介してモードをネゴシエートおよび切り替えるために別のプロトコルを使用します。
• DP Alt Mode と Thunderbolt は、DP のバージョン、ケーブルの品質、デバイスの機能に応じて、MHL よりも高い解像度とリフレッシュ レートをサポートできます。たとえば、DP 1.4 は 60 Hz で最大 8K 解像度、120 Hz で 4K 解像度をサポートできますが、Thunderbolt 3 は 60 Hz で最大 5K 解像度、120 Hz で 4K 解像度をサポートできます。MHL 3.0 は 30 Hz で最大 4K 解像度、60 Hz で 1080p 解像度をサポートできます。
• DP Alt Mode と Thunderbolt は MST をサポートし、デバイスを USB Type-C ポートとケーブルを使用して複数のディスプレイに接続できます。MHL は MST をサポートしていないため、デバイスは 1 つの USB Type-C ポートとケーブルを使用して 1 つのディスプレイにのみ接続できます。
• DP Alt Mode と Thunderbolt は Adaptive Sync をサポートできます。これにより、デバイスはディスプレイのリフレッシュ レートをコンテンツのフレーム レートと同期し、よりスムーズでティアリングのないビデオ再生が可能になります。MHL は Adaptive Sync をサポートしていないため、デバイスでビデオ再生中に途切れやティアリングが発生する可能性があります。
• DP Alt Mode と MHL は電力供給をサポートしており、USB Type-C ポートとケーブルを使用してデバイスが他のデバイスを充電したり、電力を供給したりできます。Thunderbolt も電力供給をサポートしていますが、最大 15 W までであり、一部のデバイスには不十分な場合があります。

DP Alt モードの技術的な利点と制限

利点

DP Alt モードには、USB Type-C インターフェイスを介したビデオ伝送に最適なモードとなるいくつかの技術的な利点があります。いくつかの利点は次のとおりです。

• DP Alt モードは、高解像度および高リフレッシュ レートのビデオ出力をサポートし、ゲーム、ストリーミング、編集などのさまざまなアプリケーションでより優れた視覚品質とユーザー エクスペリエンスを提供できます。
• DP Alt モードは MST をサポートできるため、デバイスは複数のディスプレイをサポートし、デスクトップ領域を拡張して、ユーザーの生産性と効率を向上させることができます。
• DP Alt モードはアダプティブ シンクをサポートできるため、ビデオ再生のスムーズさとティアリングのないパフォーマンスが向上し、ビデオ コンテンツを視聴または作成するユーザーにメリットをもたらします。
• DP Alt モードは電力供給をサポートできるため、同じ USB Type-C ポートとケーブルを使用してデバイスが他のデバイスを充電または電力供給できるようになり、デバイスの接続性と互換性が簡素化されます。

制限事項

DP Alt モードには、機能性と互換性に影響する可能性のある技術的な制限もいくつかあります。制限の一部は次のとおりです。

• DP Alt モードを使用するには、デバイスのチップセットとファームウェアのサポートが必要です。つまり、USB Type-C ポートを備えたすべてのデバイスが DP Alt モードをサポートできるわけではありません。ユーザーはデバイスの仕様を確認するか、製造元に問い合わせて DP Alt モードのサポートを確認する必要があります。
• DP Alt モードをサポートするにはケーブルの品質が必要です。つまり、すべての USB Type-C ケーブルが DP Alt モードをサポートできるわけではありません。ユーザーはケーブルの仕様を確認するか、製造元に問い合わせて DP Alt モードのサポートを確認する必要があります。
• DP Alt モードは、DP Alt モードをサポートしていない、または DP バージョンが異なる一部のデバイスやアクセサリとの互換性に問題が生じる可能性があります。これらのデバイスやアクセサリに接続するには、アダプタやコンバータを使用する必要がある場合があります。これにより、ビデオの品質やパフォーマンスに影響が出る可能性があります。

今後の展望とユーザーガイド

技術開発の動向

DP Alt Mode は比較的新しい技術で、現在も進化と改善が続いています。DP 規格は、より高い解像度、リフレッシュ レート、機能をサポートするために常に更新されています。USB Type-C インターフェイスも普及が進み、多用途化が進み、さまざまな機能とモードをサポートしています。

DP Alt モードの将来性は有望です。USB Type-C インターフェイスでより優れたビデオ伝送品質とユーザー エクスペリエンスを提供できるからです。DP Alt モードでは、リバーシブル プラグの向き、高速データ転送、電力供給など、USB Type-C の機能も活用できます。

DP Alt Mode の潜在的な開発のいくつかは次のとおりです。

• DP 2.1: DisplayPort 規格の最新バージョンは DP 2.1 です。これは以前のバージョンから大幅にアップグレードされたもので、ハイエンド コンピューティングおよびゲーム モニターの機能が強化されています。DP 2.1 では、最大 16K の解像度、より高速なリフレッシュ レート、および改善された電力供給機能のサポートが期待できます1。Ultra High Bit Rate 10 (UHBR 10)、UHBR 13.5、UHBR 20 などの新しい伝送モードが導入され、使用可能な総帯域幅が大幅に増加し、DisplayPort 1.4 の 3 倍以上になります。
• USB4: 最大 40 Gbps のデータ転送をサポートし、USB Type-C インターフェイスを介して Thunderbolt 3 と DP 2.0 を統合できる次世代の USB 規格です。USB4 は、最大 100 W の電力を供給できる USB PD 3.0 もサポートします。
• ワイヤレス DP Alt モード: DP Alt モードの拡張機能の 1 つで、デバイスが Wi-Fi または Bluetooth インターフェイスを介して DP 信号をワイヤレスで送信できるようになります。ワイヤレス DP Alt モードは、ワイヤレス ディスプレイまたはデバイスに接続したいユーザーに、より快適で柔軟な操作性を提供します。

購入アドバイス

DP Alt モードをサポートするデバイスやアクセサリの購入に関心のあるユーザー向けに、購入に関するアドバイスとヒントをいくつか紹介します。

• デバイスの仕様を確認するか、工場に問い合わせて、DP Alt モードのサポートとビデオ出力機能を確認してください。デバイスによっては、DP Alt モードを有効にするためにドライバーの更新またはファームウェアの更新が必要になる場合もあります。
• ケーブルの仕様を確認するか、製造元に問い合わせて、DP Alt Mode のサポートとケーブルの品質を確認してください。一部のケーブルには、サポートを示す DP Alt Mode のロゴまたはラベルが付いている場合もあります。
• DP Alt モードを使用して接続するデバイスまたはアクセサリの互換性を確認してください。一部のデバイスまたはアクセサリは DP Alt モードをサポートしていないか、DP バージョンが異なる場合があります。これらのデバイスまたはアクセサリに接続するには、アダプタまたはコンバータを使用する必要があります。これにより、ビデオの品質やパフォーマンスに影響が出る可能性があります。
• DP Alt モードを使用して充電または電源供給するデバイスまたはアクセサリの電力供給能力を確認してください。デバイスまたはアクセサリによっては、USB Type-C ポートとケーブルが供給できる以上の電力を必要とする場合があります。これらのデバイスまたはアクセサリを充電または電源供給するには、別の電源または電源アダプタを使用する必要がある場合があります。
• Cabletime USB C ハブ: DP Alt モードをサポートし、HDMI、DisplayPort、VGA、イーサネット、USB 3.0、SD カードなど、複数のデバイスやアクセサリに接続できる USB Type-C ハブです。また、電源供給、データ転送、MST もサポートしています。MacBook Pro、iPad Pro、Samsung Galaxy S21 など、さまざまなデバイスと互換性があります。

結論

DP Alt Mode は、USB Type-C インターフェイスを介してより優れたビデオ伝送品質とユーザー エクスペリエンスを提供できる有望なテクノロジーです。DP Alt Mode をサポートするデバイスやアクセサリの購入を検討しているユーザーは、購入前にデバイスの仕様、ケーブルの仕様、デバイスまたはアクセサリの互換性、および電力供給能力を確認する必要があります。

この記事が、DP Alt Mode の概念、機能、影響の理解に役立ったことを願っています。ご質問やご意見がございましたら、お気軽にお問い合わせください。お読みいただきありがとうございました。

よくある質問

DP Alt モードを確認するにはどうすればいいですか?

デバイスが DP Alt モードをサポートしているかどうかを確認するには、デバイスまたはケーブルに DP Alt モードのロゴまたはラベルがあるかどうかを確認します。デバイスの仕様を確認したり、製造元に問い合わせてサポートを確認したりすることもできます。また、DisplayPort Alt モード テスターなどのソフトウェア ツールを使用して、デバイスの DP Alt モード機能をテストすることもできます。

DP トンネリングと DP Alt モードの違いは何ですか?

DP トンネリングと DP Alt モードは、USB タイプ C インターフェイスを介して DP 信号を送信する 2 つの異なる方法です。DP トンネリングは USB データ レーンを使用して DP 信号を伝送する方法で、DP Alt モードは代替モード ピンを使用して DP 信号を伝送する方法です。DP トンネリングでは DP 信号をエンコードおよびデコードするために USB コントローラーが必要ですが、DP Alt モードでは USB コントローラーは必要ありません。DP トンネリングは USB データ転送と DP ビデオ転送を同時にサポートできますが、DP Alt モードでは一度に 1 つの機能しかサポートできません。

すべての Thunderbolt ケーブルは DP Alt モードをサポートしていますか?

いいえ、すべての Thunderbolt ケーブルが DP Alt モードをサポートしているわけではありません。Thunderbolt ケーブルは、パッシブとアクティブの 2 種類に分かれています。パッシブ Thunderbolt ケーブルは短くて安価で、DP Alt モードと Thunderbolt モードをサポートできます。アクティブ Thunderbolt ケーブルは長くて高価で、Thunderbolt モードのみをサポートできます。したがって、ユーザーはケーブルの仕様を確認するか、製造元に問い合わせて DP Alt Mode のサポートを確認する必要があります。