Explorando o DisplayPort Multi-Stream Transport (MST): uma porta de entrada para recursos avançados de exibição

Imagine rotear vários Cabos DisplayPort (DP) através de uma sala da sua placa de vídeo para as unidades de exibição! É caro, requer muito trabalho e pode causar problemas de gerenciamento de cabos. Além disso, pode haver casos em que você precise conectar vários monitores a dispositivos móveis com uma única porta.

A tecnologia Multi-Stream Transport (MST) é uma solução completa para todos esses desafios. É uma tecnologia de exibição avançada que permite aos usuários conectar dispositivos como laptops, tablets e PCs de mesa a uma configuração de vários monitores. Thunderbolt 5, USB 4 e DP 1.2 são os principais players na abertura de novas possibilidades para usuários avançados. No entanto, todo usuário de MST requer um limite de conhecimento para construir uma configuração viável de vários monitores. Este guia o guiará pelos conceitos básicos, princípio de funcionamento, cenários de uso, vantagens e comparação do MST com tecnologias alternativas.

Compreendendo os conceitos básicos de DisplayPort e MST

O que é MST?

MST significa Multi-Stream Transport. É uma parte integral da tecnologia DisplayPort desenvolvida pela Video Electronics Standards Association (VESA). O principal propósito do MST é permitir que vários monitores tenham exibições únicas por meio de uma única conexão.

O DisplayPort é necessário para MST?

A VESA introduziu o DP em 2009 e, desde então, várias versões do DisplayPort se tornaram partes integrais de dispositivos computacionais modernos. O DisplayPort pode ser um protocolo ou um conector físico. A interface do dispositivo determina a versão do DP e seu suporte para MST.

A VESA introduziu o MST em sua versão DisplayPort, DP 1.2, e o tornou um recurso necessário de todas as versões DP posteriores. Os recursos do MST dependem amplamente da largura de banda de cada versão DP. O DP 1.2 usa o modo de transmissão HBR2, com uma largura de banda que atinge 21,6 Gbps. A VESA lançou recentemente o DP 2.1, que apresenta o modo de transmissão UHBR 20. Ele pode fornecer incríveis 80 Gbps de largura de banda. Discutiremos o número de unidades de exibição que o MST pode suportar mais tarde no blog.

A porta de saída de vídeo USB-C pode oferecer tecnologia Multi-Stream (MST)?

Devido aos recursos abrangentes do USB-C, laptops, smartphones, tablets e outros dispositivos móveis estão adotando rapidamente a tecnologia. O cabo USB-C pode fornecer vídeo, áudio, dados e energia usando uma única conexão de cabo.

O mais recente USB4 V2.0 usa a porta USB-C e pode fornecer até 40 Gbps por faixa, resultando em um total de 80 Gbps usando uma configuração de faixa dupla. Ele pode fazer o tunelamento dos protocolos DisplayPort v2.1 e PCIe por meio de sua conexão. A capacidade de tunelamento permite que os usuários conectem um único cabo USB-C ao seu dispositivo de computação móvel ou de mesa e obtenham várias saídas de vídeo usando o protocolo DisplayPort. Devido ao protocolo DP, ele também pode utilizar o Multi-Stream Transport. O blog descreverá as configurações possíveis usando uma única porta USB-C posteriormente em outra seção.

Se seu desktop, laptop ou tablet tiver uma porta Thunderbolt, você pode desbloquear um potencial MST massivo por meio do tunelamento DP 2.1. O Thunderbolt 5 mais recente suporta os protocolos PD, DP2.1, PCIe, HDMI2.1 e USB4 usando o conector USB-C.Suas taxas de transferência de dados de 120 Gbps permitem recursos MST maiores do que qualquer outra interface de conexão.

O princípio de funcionamento do MST

Conceito de Transmissão de Sinal

A conexão DisplayPort, USB-C ou Thunderbolt tem pinos de cabo físico limitados. A quantidade desses pinos representa o número de fluxos de vídeo que o usuário pode enviar. Usar métodos tradicionais limita o número de monitores que os usuários podem conectar por meio de um único cabo.

O MST permite a conexão de um número maior de monitores do que a limitação imposta pela conexão física. Ele usa uma técnica de desacoplamento para separar os dados de vídeo do canal físico em vários canais virtuais, chamados fluxos. Cada fluxo representa uma parte da imagem. O desacoplamento de canais do MST utiliza a alta largura de banda do DisplayPort para enviar micropacotes de forma eficiente com base no tempo. A multiplexação por divisão de tempo permite que vários fluxos de áudio e vídeo sejam entregues por uma única conexão física. Teoricamente, até 63 fluxos de áudio e vídeo podem passar por uma conexão DisplayPort. Não há requisito de sincronização entre esses canais, o que significa que cada fluxo pode ter frequências diferentes (50 Hz, 60 Hz, 72 Hz, 75 Hz, etc.). Qualquer adição ou exclusão de fluxos é possível sem interromper a função dos fluxos restantes. Conexões e expansão encadeadas Considerando a capacidade do MST de transmitir vários canais de áudio e vídeo por uma única conexão física, os usuários podem conectar conexões em cadeia entre monitores com portas de saída DisplayPort. Um único cabo vai da fonte até o primeiro monitor e, depois, outros monitores são conectados em uma configuração em cadeia.

Outro método de expansão é usar um DisplayPort MST Hub dedicado. O número de conexões de exibição e sua resolução dependem da largura de banda da conexão. Uma conexão DP 1.2 com 21,6 Gbps pode suportar até quatro telas 1080p, dependendo da largura de banda total disponível e configurações específicas de exibição. Em comparação, o DP 2.1 teoricamente permite uma resolução 4K massiva em uma configuração de tela de 4 monitores. Vantagens e aplicações do MSTMST é um meio eficiente de configuração de vários monitores. Ele fornece um sinal digital limpo e poderoso da fonte ao coletor, garantindo uma qualidade de exibição impecável. O MST melhora a eficiência multitarefa, aprimora a experiência de jogo, reduz o número de cabos e cabos menores minimizam a desordem de cabos. Aqui está o detalhamento de suas vantagens e aplicações: Vantagens do MSTEficiência multitarefa aprimorada Vários monitores são um requisito necessário para comerciantes, streamers, designers, programadores, designers gráficos e muitos mais. Eles fornecem a eles recursos multitarefa. Eles podem se comunicar, conversar, abrir tendências gráficas ou fazer videochamadas em algumas telas enquanto trabalham na tela principal. Isso melhora a cooperação, economiza tempo e melhora a eficiência do trabalho.Possibilidades de configuração de vários monitoresUma das vantagens mais significativas do MST é sua versatilidade em recursos de exibição. Os usuários podem utilizar a seguinte configuração por meio do uso do MST: Espelhamento: Ele copia sinais da fonte e envia o mesmo vídeo/áudio para várias unidades de exibição de saída. Área de trabalho estendida: A área de trabalho estendida permite a expansão do espaço de trabalho em vários monitores. Você pode ter várias janelas abertas em vários monitores, e o mouse pode se mover perfeitamente em várias unidades de exibição para executar tarefas. Muros de vídeo: Para grandes unidades de exibição, como em home theaters ou salas de controle, a MST pode mostrar uma única saída de vídeo para expandir a imagem em vários monitores. A configuração de video wall é um grampo da sinalização digital. Redução nos custos de configuração e problemas de gerenciamento de cabos A MST reduz os custos de configuração por meio de sua configuração de cabo único.Tradicionalmente, vários custos cabos de exibição de alta qualidade correu da fonte para os monitores. No entanto, o MST permite que um único cabo passe da fonte para a unidade de exibição. Outras unidades de exibição podem se conectar usando cabos pequenos, reduzindo os custos de instalação e problemas de gerenciamento de cabos.Aplicações do MSTEstações de trabalho profissionaisProfissionais de finanças, engenharia e design utilizam rigorosamente configurações de várias telas para aprimorar suas capacidades de trabalho. A presença de mais espaço de trabalho permite que eles executem suas tarefas com eficiência.Aplicações de jogosOs jogadores geralmente são os primeiros a adotar tecnologias que aprimoram a imersão. Imagine uma tela grande com qualidade de vídeo nítida, tempo de resposta baixo e gama de cores perfeita. A tecnologia Multi-Stream Transport (MST) permite que os usuários exibam uma única saída de vídeo em vários monitores empilhados, criando uma parede de vídeo.Configurações de home theaterApesar das capacidades crescentes dos projetores, eles ainda precisam superar as capacidades de monitores completos. As paredes de vídeo fornecem melhor qualidade sem sombras ou desfoque. Salas de controleSeja uma sala de controle em uma usina de energia, um centro de controle de missão na NASA ou uma configuração de vigilância de segurança, todos eles têm uma coisa em comum: "várias exibições". O MST facilita a manutenção e a configuração dessas exibições de sala de controle. Ele também facilita a adição e exclusão contínuas de exibições sem interromper outras unidades.EducaçãoAuditórios, salas de aula e auditórios podem utilizar o Multi-Stream Transport (MST) para garantir exibições grandes com recursos de expansão, espelhamento e parede de vídeo.Considerações sobre configuração e compatibilidadeComo configurar o MSTO principal objetivo do VESA no desenvolvimento do Multi-Stream Transport (MST) é tornar a configuração de várias exibições amigável ao usuário. Com uma versão DP 1.2 ou superior, há duas maneiras de configurar vários monitores:Configuração usando configuração em cadeiaRequisitos de hardwareA seguir estão os requisitos de hardware para uma configuração de monitor em cadeia usando MST:Monitor compatível com DisplayPort 1.2.Uma placa de vídeo integrada ou GPU dedicada que suporte MSTPonte de conexão USB-C ou DP no laptop, tablet ou PC de mesa.Monitor com saída DP e MST.Para desempenho ideal, use um cabo USB-C de alta qualidade que suporte as especificações necessárias (como USB4 ou DP 1.2). Cabos Thunderbolt 4 são recomendados para maiores requisitos de largura de banda. Adicione um cabo DP 1.2 ou superior adicional para cada monitor na configuração em cadeia.* Uma configuração de quatro monitores exigirá um cabo Thunderbolt 4 ou superior e três cabos DP.* Um cabo Thunderbolt autêntico vem com logotipos oficiais no pacote e um ícone Thunderbolt em ambas as extremidades. Configuração de software Quanto à configuração de software, os usuários precisarão do seguinte: Sistema operacional Windows Software dedicado opcional para monitores específicos, como Dell Display Manager, HP Display Center ou BenQ Display Pilot, pode melhorar a funcionalidade, mas nem sempre é necessário. Etapas para configuração usando o MST Conecte a fonte de alimentação do seu monitor de exibição principal. Navegue pelo menu usando os botões integrados do monitor. Procure por MST e ligue-o. Ligue o MST em todos os monitores. Conecte o cabo Thunderbolt 4 ou DP entre o primeiro monitor e seu laptop, tablet ou PC de mesa. Conecte uma extremidade do cabo DP na porta de saída DP no primeiro monitor. Conecte a outra extremidade à entrada do segundo monitor. Repita o processo para todos os monitores. Todos os monitores podem exibir uma configuração de espelho, extensão ou parede de vídeo. Para alterar a resolução, taxa de atualização e configuração de vários monitores, clique com o botão direito do mouse na área de trabalho do Windows e selecione as configurações da área de trabalho. Ele mostrará todas as conexões do seu monitor. No entanto, selecione Vários monitores e clique em Detectar se a janela não mostrar vários monitores. Agora selecione monitores individuais para ajustar seus parâmetros e use o menu suspenso "Vários monitores" para escolher um monitor estendido, espelho ou outra configuração.Configuração usando um hub MSTRequisitos de hardwareA configuração do hub MSTRequer o seguinte hardware:Monitor compatível com DisplayPort 1.2.Uma placa de vídeo integrada ou GPU dedicada que suporte MSTPorta USB-C no laptop, tablet ou PC de mesa.Use um hub DisplayPort MST ou USB-C MST potente com conectividade para vários monitores. Eles também estão disponíveis como USB C para HDMI DP. Você precisará de um autêntico "Thunderbolt 4" ou "28AWG Copper DP1.2 Cable" da fonte para o hub. Adicione um cabo DP 1.2 ou superior para cada monitor.* Uma configuração de quatro monitores exigirá um cabo USB-C e quatro cabos DP. Configuração do software A configuração do software é semelhante à configuração em cadeia explicada anteriormente no blog. Etapas para configurar usando o MSTSiga ​​as etapas de 1 a 4, semelhantes à configuração em cadeia. Conecte o cabo USB-C ou DP entre o hub/adaptador e seu laptop, tablet ou PC de mesa. Conecte todos os monitores usando cabos DP ao hub/adaptador. Siga as etapas de 7 a 10 da configuração em cadeia. Problemas comuns durante a configuração do MST Uso de cabos não autênticos: É essencial usar cabos DP 1.2, USB-C ou Thunderbolt 4 de alta qualidade para evitar problemas de detecção do monitor. Garanta que os cabos sejam certificados e de boa qualidade de construção. Use cabos com logotipos autênticos, qualidade visivelmente boa e material de construção premium para melhor desempenho. Hub/Adaptador abaixo do padrão: Um hub ou adaptador abaixo do padrão pode limitar a largura de banda, levando a uma resolução e taxas de atualização mais baixas. Use um adaptador de uma organização de renome, como o CABLETIME 8K USB C para HDMI DP Adapter Dual 4K. Monitor não compatível: É vital usar um monitor com capacidade MST. Um monitor não compatível não exibirá ou pode não apresentar uma porta DP de saída para configuração em cadeia. Produtos recomendados para configuração MSTCABLETIME 15 em 1 Desktop Universal Tipo-C Docking Station com 3 monitores 2 portas HDMI DisplayPort 8K USB 3.0 EthernetESPECIFICAÇÕESFornecimento de energia: 100WattSuporte de resolução: até 4K@60HzMST: : 3 Display externoVelocidade de transferência de dados: 10 GbpsConector: USB-CLAN: RJ45Principais recursosVelocidades de transferência de dados extremamente rápidas de 10 Gbps3 x Display externo MST para Windows e SST para MacOSPorta de rede RJ45 de 1000 MbpsSuporte para SD 4.0, cartão TF 3.0 e microfone/áudio de 3,5 mmCABLETIME 10 EM 1 8K USB C Hub para monitor duplo 4K 60HzESPECIFICAÇÃOFornecimento de energia: 100WSuporte à resolução: até 4K@60HzMST: : 2 Display externoVelocidade de transferência de dados: 10 GbpsConector: USB-CLAN: RJ45CABLETIME 12 EM 1 USB C Hub com 2 HDMI 1 DisplayPort para laptopESPECIFICAÇÃOFornecimento de energia: 100WSuporte à resolução: até 4K@30HzMST: 3 Display externoVelocidade de transferência de dados: 5 GbpsConector: USB-CLAN: RJ45Principais recursosControle liga/desliga com um toqueConectividade de três monitores com 4K MSTConectividade LAN RJ45 de 1000 MbpsUSB-C com suporte a DPComparação com outras tecnologiasVamos comparar a tecnologia Multi-Stream Transport (MST) com seus predecessores e alternativos:Predecessor Single-Stream Transport (SST)SST permite que apenas um único monitor se conecte à fonte. Os usuários tinham que usar divisores de terceiros para duplicar um único monitor em várias unidades de monitor. Havia apenas um fluxo por conexão física.Interface multimídia de alta definição alternativa (HDMI)HDMI é uma conexão amplamente disponível que se espalha por tecnologias de vários monitores. No entanto, ela tem uma limitação na largura de banda. O HDMI suporta encadeamento em série por meio do HDMI 2.1 com Display Stream Compression (DSC), que permite vários monitores, embora seja menos comum e normalmente menos amigável ao usuário em comparação ao MST.Encadeamento em cadeia com tecnologias proprietáriasAqui está uma tabela comparando todas as tecnologias disponíveis:RecursoMST (Transporte Multi-Stream)SST (Transporte de Fluxo Único)HDMIEncadeamento proprietário em cadeiaAntecessorNãoSimNãoSimConexãoSingle DisplayPortSingle DisplayPortSingle HDMIConector de vídeo proprietárioMáx. de monitoresVários1Limitado (requer modo Alt)Limitado (específico da marca/modelo)Controle de fluxoFluxos independentesFluxo únicoLimitado (dependente do dispositivo)Limitado (dependente do dispositivo)Largura de bandaAlocação eficienteFixoInferior ao DPBercado/modelo específicoVersatilidadeAlto (espelhamento, estendido, paredes de vídeo)BaixoModerado (dependente do dispositivo)Baixo (específico da marca/modelo)ComplexidadeModerado (requer suporte MST)SimplesSimplesModerado (requer configuração específica)CustoPotencialmente econômicoBaixoBaixoModerado (específico da marca/modelo)Desenvolvimentos futurosConsiderando a tendência nos desenvolvimentos de MST, podemos prever razoavelmente os seguintes desenvolvimentos futuros: Largura de banda: As capacidades de transferência de dados do Thunderbolt, USB e DP estão aumentando continuamente. Podemos ver mais canais virtuais em um único conector físico. A multiplexação por divisão de tempo pode ser executada eficientemente em larguras de banda maiores. Melhor controle sobre fluxos: À medida que o número de transmissões aumenta, os futuros MSTs podem oferecer suporte a vários monitores 8K com altas taxas de atualização, permitindo suporte a jogos sem precedentes com tempos de resposta ultrabaixos. Integração USB-C: O conector USB-C generalizado está lentamente se tornando popular. O USB4 V2.0 e o Thunderbolt 5 suportam o Modo Alt DP. Monitores com conectividade USB-C podem alternar para exigir apenas conexões USB-C, e o cabo DP MST não será mais necessário. Conclusão O MST é um método extraordinário para conectar vários monitores usando o protocolo DisplayPort. Ele permite a desordem de cabos, reduz custos e fornece um método fácil de configurar para configurações de exibição versáteis (espelhamento, exibição estendida ou paredes de vídeo). A tecnologia é superior a todas as suas alternativas e predecessoras. É rápido, fácil de usar e permite muitas conexões de vários monitores. Cada monitor pode ter sua resolução e taxa de atualização exclusivas configuráveis ​​por meio das configurações do sistema operacional ou do software do fabricante do monitor. Devido à sua popularidade e ampla aplicação, o MST crescerá ainda mais. Mais conexões de monitor com um único cabo permitirão unidades de monitor maiores. O DP 2.1 pode fornecer largura de banda de 80 Gbps, o que aumentará ainda mais. Além disso, o uso crescente do USB-C acabará assumindo o controle Cabos DP.Multi-Stream Transport (MST) é uma tecnologia de conexão multi-display adaptável e poderosa que está pronta para desbloquear novos caminhos interessantes. Sua compatibilidade com versões anteriores obriga os profissionais a adotá-la o mais cedo possível. Os primeiros a adotar podem facilmente configurar e atualizar sua configuração com o mínimo de esforço. As pessoas também perguntam Como sei se meu monitor tem MST? Os monitores compatíveis com MST geralmente o identificam de acordo com suas especificações. No entanto, se o MST for desconhecido, use o menu de navegação integrado do monitor para pesquisar por Multi-Stream Transport (MST) em todas as seções. Se o monitor tiver capacidade de conexão em cadeia, ele também apresentará uma saída de porta DP1.2 ou superior. Todos os monitores precisam oferecer suporte a MST? Qualquer monitor que se conecte ao hub MST ou a outro monitor em uma configuração em cadeia deve oferecer suporte a MST. Caso contrário, os monitores não funcionarão juntos. Certifique-se de que o monitor que você pretende usar especifique suporte MST em suas especificações.A Apple oferece suporte a MST?O macOS não oferece suporte nativo a MST para vários monitores independentes, mesmo em dispositivos com processadores M1/M2. Conectar um dispositivo Apple a vários monitores usando MST resultará em monitores espelhados. Portanto, conectar um dispositivo Apple a um monitor em uma configuração em cadeia ou por meio de um hub MST resultará apenas em espelhamento de imagem.A conexão de vários monitores não mostrará uma exibição independente, pois não há capacidade de canal virtual sobre um canal físico. O HDMI tem MST? O hub DisplayPort ou USB-C MST pode habilitar a conexão a vários monitores baseados em HDMI. Cada monitor pode funcionar em uma configuração de espelho, exibição estendida ou parede de vídeo. Ele permite a conexão de televisores, monitores e muitos outros dispositivos que utilizam HDMI para exibição.