Изучение транспорта DisplayPort Multi-Stream (MST): шлюз к расширенным возможностям дисплея

Представьте себе маршрутизацию нескольких Кабели DisplayPort (DP) через всю комнату от вашей видеокарты до дисплеев! Это дорого, требует много труда и может вызвать проблемы с управлением кабелями. Кроме того, могут быть случаи, когда вам может потребоваться подключить несколько дисплеев к мобильным устройствам с помощью одного порта.

Технология Multi-Stream Transport (MST) — это универсальное решение всех этих проблем. Это передовая технология отображения, которая позволяет пользователям подключать такие устройства, как ноутбуки, планшеты и настольные ПК, к многоэкранной конфигурации. Thunderbolt 5, USB 4 и DP 1.2 являются ключевыми игроками в открытии новых возможностей для опытных пользователей. Однако каждому пользователю MST требуется определенный уровень знаний для создания жизнеспособной многоэкранной конфигурации. Это руководство проведет вас через основы, принцип работы, сценарии использования, преимущества и сравнение MST с альтернативными технологиями.

Понимание основ DisplayPort и MST

Что такое МСТ?

MST означает Multi-Stream Transport (многопотоковая передача). Это неотъемлемая часть технологии DisplayPort, разработанной Ассоциацией по стандартам видеоэлектроники (VESA). Основная цель MST — дать возможность нескольким мониторам иметь уникальные дисплеи через одно соединение.

Требуется ли DisplayPort для MST?

VESA представила DP в 2009 году, и с тех пор несколько версий DisplayPort стали неотъемлемой частью современных вычислительных устройств. DisplayPort может быть протоколом или физическим разъемом. Интерфейс устройства определяет версию DP и ее поддержку MST.

VESA представила MST в своей версии DisplayPort, DP 1.2, и сделала его необходимой функцией всех более поздних версий DP. Возможности MST во многом зависят от пропускной способности каждой версии DP. DP 1.2 использует режим передачи HBR2 с пропускной способностью, достигающей 21,6 Гбит/с. VESA недавно выпустила DP 2.1, который имеет режим передачи UHBR 20. Он может обеспечить колоссальную пропускную способность в 80 Гбит/с. Мы обсудим количество дисплеев, которые может поддерживать MST, позже в блоге.

Может ли порт видеовыхода USB-C поддерживать технологию Multi-Stream (MST)?

Благодаря всеобъемлющим возможностям USB-C ноутбуки, смартфоны, планшеты и другие мобильные устройства быстро перенимают эту технологию. Кабель USB-C может передавать видео, аудио, данные и питание с помощью одного кабельного соединения.

Последняя версия USB4 V2.0 использует порт USB-C и может обеспечивать до 40 Гбит/с на полосу, что в сумме дает 80 Гбит/с при использовании двухполосной конфигурации. Она может туннелировать протоколы DisplayPort v2.1 и PCIe через свое соединение. Возможность туннелирования позволяет пользователям подключать один кабель USB-C к своему мобильному или настольному вычислительному устройству и получать несколько выходов дисплея с помощью протокола DisplayPort. Благодаря протоколу DP она также может использовать многопотоковую передачу данных. В блоге будут описаны возможные настройки с использованием одного порта USB-C позже в другом разделе.

Если ваш настольный компьютер, ноутбук или планшет оснащен портом Thunderbolt, вы можете раскрыть огромный потенциал MST через туннелирование DP 2.1. Последняя версия Thunderbolt 5 поддерживает протоколы PD, DP2.1, PCIe, HDMI2.1 и USB4 с использованием разъема USB-C.Скорость передачи данных 120 Гбит/с обеспечивает более высокие возможности MST, чем любой другой интерфейс подключения.

Принцип работы MST

Концепция передачи сигнала

Подключение DisplayPort, USB-C или Thunderbolt имеет ограниченное количество физических контактов кабеля. Количество этих контактов представляет собой количество видеопотоков, которые может отправить пользователь. Использование традиционных методов ограничивает количество дисплеев, которые пользователи могут подключить через один кабель.

MST позволяет подключать большее количество дисплеев, чем ограничение, накладываемое физическим подключением. Он использует технику разделения для разделения видеоданных физического канала на несколько виртуальных каналов, называемых потоками. Каждый поток представляет собой часть изображения. Разделение каналов MST использует высокую пропускную способность DisplayPort для эффективной отправки микропакетов на основе времени. Мультиплексирование с временным разделением позволяет доставлять несколько аудио- и видеопотоков по одному физическому подключению. Теоретически до 63 аудио- и видеопотоков могут проходить через подключение DisplayPort. Между этими каналами нет необходимости в синхронизации, что означает, что каждый поток может иметь разные частоты (50 Гц, 60 Гц, 72 Гц, 75 Гц и т. д.). Любое добавление или удаление потоков возможно без нарушения функции оставшихся потоков. Связанные соединения и расширение Учитывая возможность MST передавать несколько аудио- и видеоканалов по одному физическому подключению, пользователи могут последовательно подключать соединения между мониторами с выходными портами DisplayPort. От источника к первому монитору идет один кабель, а затем остальные мониторы подключаются по схеме последовательного соединения.

Другой способ расширения — использование выделенного концентратора DisplayPort MST. Количество подключений дисплеев и их разрешение зависят от пропускной способности соединения. Соединение DP 1.2 со скоростью 21,6 Гбит/с может поддерживать до четырех дисплеев 1080p в зависимости от общей доступной пропускной способности и конкретных конфигураций дисплеев. Для сравнения, DP 2.1 теоретически допускает огромное разрешение 4K на установке с 4 мониторами. Преимущества и применение MSTMST — это эффективное средство конфигурации с несколькими дисплеями. Он обеспечивает чистый и мощный цифровой сигнал от источника к приемнику, гарантируя безупречное качество отображения. MST повышает эффективность многозадачности, улучшает игровой процесс, сокращает количество кабелей, а более мелкие кабели минимизируют беспорядок в кабелях. Вот разбивка его преимуществ и применений: Преимущества MSTПовышенная эффективность многозадачностиНесколько дисплеев являются необходимым требованием для трейдеров, стримеров, дизайнеров, программистов, графических дизайнеров и многих других. Они предоставляют им возможности многозадачности. Они могут общаться, общаться в чате, открывать графические тренды или совершать видеозвонки на некоторых экранах, работая на основном экране. Это улучшает сотрудничество, экономит время и повышает эффективность работы.Возможности конфигурации нескольких дисплеевОдним из наиболее существенных преимуществ MST является его универсальность в возможностях отображения. Пользователи могут использовать следующую конфигурацию с помощью MST: Зеркальное отображение: Он копирует сигналы из источника и отправляет то же видео/аудио на несколько выходных дисплеев. Расширенный рабочий стол: Расширенный рабочий стол позволяет расширить рабочее пространство на нескольких мониторах. Вы можете открыть несколько окон на мониторах, а мышь может плавно перемещаться между несколькими дисплеями для выполнения задач. Видеостены: Для больших дисплеев, таких как домашние кинотеатры или диспетчерские, MST может отображать один видеовыход для расширения изображения на нескольких мониторах. Конфигурация видеостены является основой цифровой вывески. Сокращение затрат на установку и проблемы с управлением кабелямиMST снижает затраты на установку благодаря своей конфигурации с одним кабелем.Традиционно, несколько дорогостоящих высококачественные дисплейные кабели шла от источника к мониторам. Однако MST позволяет использовать один кабель от источника к дисплею. Другие дисплеи можно подключать с помощью небольших кабелей, что снижает затраты на настройку и проблемы с управлением кабелями.Применение MSTПрофессиональные рабочие станцииПрофессионалы в области финансов, проектирования и дизайна активно используют многоэкранные конфигурации для повышения своих рабочих возможностей. Наличие большего рабочего пространства позволяет им эффективно выполнять свои задачи.Игровые приложенияГеймеры обычно первыми внедряют технологии, которые усиливают погружение. Представьте себе большой дисплей с четким качеством видео, малым временем отклика и идеальной цветовой гаммой. Технология многопотоковой передачи (MST) позволяет пользователям отображать один видеовыход на нескольких установленных друг на друга мониторах, создавая видеостену.Установки домашних кинотеатровНесмотря на растущие возможности проекторов, им все еще необходимо превзойти возможности полноценных мониторных дисплеев. Видеостены обеспечивают лучшее качество без затенения или размытия. Control RoomsБудь то диспетчерская на электростанции, центр управления полетами в NASA или система видеонаблюдения, у них всех есть одна общая черта: «множество дисплеев». MST упрощает обслуживание и настройку этих дисплеев диспетчерской. Он также облегчает бесперебойное добавление и удаление дисплеев без нарушения работы других устройств.ОбразованиеАудитории, классы и лекционные залы могут использовать многопотоковую передачу (MST) для обеспечения больших дисплеев с возможностями расширения, зеркалирования и видеостены.Соображения по настройке и совместимостиКак настроить MSTОсновная цель VESA при разработке многопотоковой передачи (MST) — сделать настройку нескольких дисплеев удобной для пользователя. При использовании версии DP 1.2 или выше существует два способа настройки конфигурации с несколькими мониторами:Настройка с использованием конфигурации с последовательным подключениемТребования к оборудованиюНиже приведены требования к оборудованию для конфигурации с последовательным подключением мониторов с использованием MST:Монитор, совместимый с DisplayPort 1.2.Встроенная графика или выделенный графический процессор, поддерживающий MST.Порт подключения SB-C или DP на ноутбуке, планшете или настольном ПК.Монитор с выходом DP и MST.Для оптимальной производительности используйте высококачественный кабель USB-C, поддерживающий требуемые спецификации (например, USB4 или DP 1.2). Кабели Thunderbolt 4 рекомендуются для более высоких требований к пропускной способности. Добавьте один дополнительный кабель DP 1.2 или выше для каждого второго монитора в конфигурации последовательного подключения.* Для настройки из четырех мониторов потребуется один кабель Thunderbolt 4 или выше и три кабеля DP.* Подлинный кабель Thunderbolt поставляется с официальными логотипами на упаковке и значком Thunderbolt на обоих концах. Конфигурация программного обеспеченияЧто касается конфигурации программного обеспечения, пользователям потребуется следующее:Операционная система WindowsДополнительное специализированное программное обеспечение для определенных мониторов, такое как Dell Display Manager, HP Display Center или BenQ Display Pilot, может улучшить функциональность, но не всегда является обязательным.Шаги по настройке с помощью MSTPодключите источник питания вашего основного монитора.Перемещайтесь по меню с помощью кнопок на панели монитора.Найдите MST и включите его.Включите MST на всех мониторах.Подключите кабель Thunderbolt 4 или DP между первым монитором и вашим ноутбуком, планшетом или настольным ПК.Подключите один конец кабеля DP к выходному порту DP на первом мониторе. Подключите другой конец ко входу второго монитора. Повторите процесс для всех мониторов. Все мониторы могут отображать конфигурацию зеркала, расширения или видеостены. Чтобы изменить разрешение, частоту обновления и конфигурацию нескольких дисплеев, щелкните правой кнопкой мыши на рабочем столе Windows и выберите параметры рабочего стола. Он покажет все подключения мониторов. Однако выберите «Несколько дисплеев» и щелкните «Определить», если в окне не отображается несколько дисплеев. Теперь выберите отдельные дисплеи, чтобы настроить их параметры, и используйте раскрывающееся меню «Несколько дисплеев», чтобы выбрать расширенный дисплей, зеркало или другую конфигурацию.Настройка с использованием концентратора MST Требования к оборудованию Для настройки концентратора MST требуется следующее оборудование: Монитор, совместимый с DisplayPort 1.2. Интегрированная графика или выделенный графический процессор, поддерживающий порт MSTUSB-C на ноутбуке, планшете или настольном ПК. Используйте мощный концентратор DisplayPort MST или USB-C MST с возможностью подключения нескольких мониторов. Они также доступны как USB C - HDMI DP. Вам понадобится подлинный кабель «Thunderbolt 4» или «28AWG Copper DP1.2» от источника к концентратору. Добавьте кабель DP 1.2 или выше для каждого монитора.* Для настройки из четырех мониторов потребуется один кабель USB-C и четыре кабеля DP. Конфигурация программного обеспечения Конфигурация программного обеспечения аналогична конфигурации последовательного подключения, описанной ранее в блоге. Шаги по настройке с использованием MSTFследуйте шагам 1-4, аналогичным конфигурации последовательного подключения. Подключите кабель USB-C или DP между концентратором/адаптером и вашим ноутбуком, планшетом или настольным ПК. Подключите все мониторы с помощью кабелей DP к концентратору/адаптеру. Следуйте шагам 7-10 из конфигурации последовательного подключения. Распространенные проблемы во время настройки MST Использование неоригинальных кабелей: Крайне важно использовать высококачественные кабели DP 1.2, USB-C или Thunderbolt 4, чтобы избежать проблем с обнаружением монитора. Убедитесь, что кабели сертифицированы и имеют хорошее качество сборки. Используйте кабели с подлинными логотипами, визуально хорошего качества и из высококачественного материала сборки для лучшей производительности. Нестандартный концентратор/адаптер: Некачественный концентратор или адаптер может ограничить пропускную способность, что приведет к снижению разрешения и частоты обновления. Используйте адаптер от известной организации, например CABLETIME 8K USB C To HDMI DP Adapter Dual 4K. Несовместимый монитор: Крайне важно использовать монитор с возможностью MST. Несовместимый монитор не будет отображать или может не иметь выходного порта DP для конфигурации последовательной цепи.Рекомендуемые продукты для настройки MSTCABLETIME 15 в 1 настольная универсальная док-станция Type-C с 3 мониторами 2 портами HDMI DisplayPort 8K USB 3.0 EthernetСПЕЦИФИКАЦИИМощность: 100 ВтПоддерживаемое разрешение: до 4K@60HzMST: 3 внешних дисплеяСкорость передачи данных: 10 Гбит/сРазъем: USB-CLAN: RJ45Основные характеристикиМолниеносная скорость передачи данных 10 Гбит/с3 внешних дисплея MST для Windows и SST для MacOSСетевой порт RJ45 1000 Мбит/сПоддержка карт SD 4.0, TF 3.0 и 3,5 мм микрофона/аудиоCABLETIME 10 в 1 8K USB C концентратор для двух 4K 60 Гц мониторовСПЕЦИФИКАЦИЯМощность: 100 ВтПоддерживаемое разрешение: до 4K@60HzMST: 2 внешних дисплеяСкорость передачи данных: 10 Гбит/сРазъем: USB-CLAN: RJ45CABLETIME 12 в 1 USB C-концентратор с 2 HDMI 1 DisplayPort для ноутбукаСПЕЦИФИКАЦИЯМощность: 100 ВтПоддерживаемое разрешение: до 4K@30HzMST: 3 внешних дисплеяСкорость передачи данных: 5 Гбит/сРазъем: USB-CLAN: RJ45Основные характеристикиУправление включением/выключением одним касаниемПодключение трех дисплеев с 4K MSTПодключение по локальной сети RJ451000 Мбит/сUSB-C с поддержкой DPСравнение с другими технологиямиДавайте сравним технологию многопотоковой передачи (MST) с ее предшественниками и альтернативами:Предшествующая технология однопоточной передачи (SST)SST позволяет подключать к источнику только один дисплей. Пользователям приходилось использовать сторонние разветвители для дублирования одного дисплея на несколько мониторов. На одно физическое соединение приходился только один поток.Альтернативный интерфейс мультимедиа высокой четкости (HDMI)HDMI — это широко распространенное соединение, которое распространяется на многодисплейные технологии. Однако у него есть ограничение по полосе пропускания. HDMI поддерживает последовательное подключение через HDMI 2.1 с Display Stream Compression (DSC), что позволяет использовать несколько дисплеев, хотя этот метод менее распространен и, как правило, менее удобен для пользователя по сравнению с MST.Последовательное подключение с использованием фирменных технологийВот таблица, сравнивающая все доступные технологии:ОсобенностьMST (Многопоточный транспорт)SST (однопоточный транспорт)HDMIЗапатентованное последовательное соединениеПредшественникНетДаНетДаПодключениеОдин DisplayPortОдин DisplayPortОдин HDMIФирменный разъем дисплеяМаксимальное количество дисплеевНесколько1Ограничено (требуется режим Alt)Ограничено (зависит от марки/модели)Управление потокомНезависимые потокиОдин потокОграничено (зависит от устройства)Ограничено (зависит от устройства)Пропускная способностьЭффективное распределениеФиксированныйНиже DPЗависит от марки/моделиУниверсальностьВысокая (зеркальное отображение, расширенная, видеостены)НизкаяУмеренная (зависит от марки/модели)Низкая (зависит от марки/модели)СложностьУмеренная (требуется поддержка MST)ПростаяПростаяУмеренная (требуется определенная настройка)СтоимостьПотенциально рентабельнаяНизкаяНизкаяУмеренная (зависит от марки/модели)Будущие разработкиУчитывая тенденцию в разработках MST, мы можем обоснованно предсказать следующие будущие разработки: Пропускная способность: Возможности передачи данных Thunderbolt, USB и DP постоянно растут. Мы можем увидеть больше виртуальных каналов через один физический разъем. Временное мультиплексирование может эффективно работать на более высоких полосах пропускания. Лучший контроль над потоками: По мере увеличения количества потоков будущие MST смогут поддерживать многодисплейное разрешение 8K с высокой частотой обновления, обеспечивая беспрецедентную поддержку игр со сверхнизким временем отклика. Интеграция USB-C: Широко распространенный разъем USB-C постепенно становится мейнстримом. USB4 V2.0 и Thunderbolt 5 поддерживают режим DP Alt. Мониторы с подключением USB-C могут переключаться на необходимость только подключений USB-C, и кабель DP MST больше не понадобится. Заключение MST — это необычный метод подключения нескольких дисплеев с использованием протокола DisplayPort. Он позволяет избавиться от лишних кабелей, снижает стоимость и обеспечивает простой в настройке метод для универсальных конфигураций дисплеев (зеркалирование, расширенный дисплей или видеостены). Технология превосходит все свои альтернативы и предшественников. Она быстрая, удобная для пользователя и допускает множество подключений нескольких дисплеев. Каждый дисплей может иметь уникальное разрешение и частоту обновления, настраиваемые через настройки операционной системы или программное обеспечение производителя дисплея. Благодаря своей популярности и широкому применению MST будет расти и дальше. Большее количество подключений дисплеев с помощью одного кабеля позволит использовать более крупные дисплеи. DP 2.1 может обеспечить пропускную способность 80 Гбит/с, которая будет увеличиваться еще больше. Более того, растущее использование USB-C в конечном итоге возьмет верх кабели DP.Multi-Stream Transport (MST) — это адаптируемая и мощная технология многодисплейного подключения, которая призвана открыть новые захватывающие возможности. Ее обратная совместимость заставляет профессионалов внедрять ее как можно раньше. Ранние пользователи могут легко настраивать и обновлять свою установку с минимальными усилиями.Люди также спрашиваютКак узнать, есть ли у моего монитора MST?MST-совместимые мониторы обычно идентифицируют его в соответствии со своими характеристиками. Однако, если MST неизвестен, используйте встроенное навигационное меню монитора для поиска Multi-Stream Transport (MST) во всех разделах. Если монитор имеет возможность последовательного подключения, он также будет иметь выход DP1.2 или более высокого порта.Все ли мониторы должны поддерживать MST?Любой монитор, который подключается к концентратору MST или другому монитору в последовательной конфигурации, должен поддерживать MST. В противном случае мониторы не будут работать вместе. Убедитесь, что монитор, который вы собираетесь использовать, поддерживает MST в своих спецификациях. Поддерживает ли Apple MST? MacOS изначально не поддерживает MST для нескольких независимых дисплеев, даже на устройствах с процессорами M1/M2. Подключение устройства Apple к нескольким мониторам с помощью MST приведет к зеркалированию дисплеев. Таким образом, подключение устройства Apple к монитору в конфигурации последовательной цепи или через концентратор MST приведет только к зеркалированию изображения.Подключение нескольких мониторов не будет отображать независимый дисплей, поскольку нет возможности виртуального канала по физическому каналу. Есть ли у HDMI MST?Концентратор DisplayPort или USB-C MST может обеспечить подключение к нескольким дисплеям на базе HDMI. Каждый дисплей может работать в конфигурации зеркала, расширенного дисплея или видеостены. Он позволяет подключать телевизоры, мониторы и многие другие устройства, которые используют HDMI для отображения.