Steam Machine 完成 HDMI™ 2.1 支援,可輸出 4K 240Hz

Valve 已經在 Linux 上完成 HDMI™ 2.1 支援,並為 Steam Machine 標榜 4K 240Hz。這個規格只有在特定條件下才跑得滿一條 HDMI™ 纜線——以下是頻寬計算,以及對您指定纜線的意義。

Steam Machine 完成 HDMI™ 2.1 支援,可輸出 4K 240Hz

隨著 Linux 上的 HDMI™ 2.1 支援正式定案,Valve 為 Steam Machine 標榜 4K @ 240Hz。這是個值得拆解的宣傳數字,因為「4K240 over HDMI™」只有在決定你需要哪條纜線的條件下才成立。

48Gbps 用在哪裡

頻寬需求 = 解析度 × 更新率 × 每像素位元數,再加上空白區間(blanking)的額外負擔。HDMI™ 2.1 的 Fixed Rate Link 承載 48Gbps 原始訊號,編碼後約有 42.6Gbps 的可用負載。對照這個上限:

格式約略負載48Gbps FRL 能否容納?
4K @ 120Hz, 8-bit, 4:4:4~24Gbps輕鬆容納
4K @ 240Hz, 8-bit, 4:2:0~24Gbps輕鬆容納
4K @ 240Hz, 8-bit, 4:4:4~48Gbps達到或超過上限
4K @ 240Hz, 10-bit HDR, 4:4:4>48Gbps必須使用 DSC

因此 4K240 確實可行,但必須透過三種方式之一達成:色度取樣降為 4:2:0、降低色彩深度,或由 Display Stream Compression 負責壓縮。DSC 屬於視覺無損,也是桌面環境的常見解法——但要注意,在開源 Linux 驅動程式中,FRL 先一步實裝,而 DSC 當時仍在測試中。特定設備究竟走哪一條路徑,值得確認而非逕自假設。

這對纜線的要求

規格表上的每一列都預設纜線能夠承載。到了最高規格,「勉強可用」的纜線已經沒有餘裕:FRL 以四條 lane 運作,每條最高 12Gbps,時脈內嵌於資料中,插入損耗、對間時滯與阻抗不連續的容許範圍遠比舊式 TMDS 訊號嚴苛得多。

就製造而言,這代表導體一致性、介電層均勻度、遮蔽覆蓋率以及連接器端接的重複性,在整條纜線長度上都必須穩定。一條多年來穩定傳輸 4K@60Hz 的纜線,可能會在 4K@240Hz 時失效,而外表完全看不出原因。

如何判斷你的設備走的是哪一條路徑

因為規格表上同樣標示「4K 240Hz」的結果,可能來自三種不同的傳輸路徑,所以確認實際走的是哪一條很重要。顯示器本身的資訊選單通常會回報輸入格式,這是最快的檢查方式:它會列出更新率、色深,以及大多數面板上的色度取樣模式。如果在你預期是 4:4:4 的情況下顯示 4:2:0,代表連線正以降採樣的方式來遷就頻寬。

有兩個常見原因會在不知不覺中迫使規格降級。第一是纜線——如果它撐不住完整的 FRL 速率,訊號源會協商出一個能夠負荷的格式,而且不會顯示任何錯誤。第二是輸入端:許多電視的高頻寬模式預設為關閉,必須針對每個 HDMI™ 埠個別開啟,選單名稱通常是「enhanced format」或「input signal plus」。即使纜線沒問題,連接到仍為預設模式的埠,得到的依然是較低格式。

採購時應該指定什麼

  1. Ultra High Speed——這是認證類別名稱。「HDMI™ 2.1 纜線」只是寬鬆的說法,並不代表通過認證。
  2. 包裝上可掃描的認證標籤,以及上面的 QR code。
  3. 長度要在一開始就決定。被動式 Ultra High Speed 纜線的認證長度約為 3 m。客廳到投影機的走線不適合用被動式纜線。
  4. 由哪一家 ATC(Authorized Testing Centre)測試,並索取測試報告。

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Tonetron 是 Dongguan Taitron Electronic Limited(東莞台昶電子有限公司)的出口品牌,這家纜線與連接器製造商位於中國廣東省東莞市,成立於 1984 年。我們在自己的產線上生產 HDMI™、DisplayPort、USB-C 與客製化纜線,並以工廠直銷方式出貨至超過 40 個國家。

請告訴我們目標規格、數量與目的地市場,我們會提供對應的規格書與報價。

常見問題

HDMI™ 2.1 真的能跑 4K 240Hz 嗎?

可以,但不是每種格式都行。4K 240Hz、8-bit 色彩、4:2:0 色度取樣約需 24Gbps,輕鬆跑得動。同樣更新率下,完整 4:4:4 色度取樣約需 48Gbps,已達或超過實際可用上限;而 4K 240Hz 的 10-bit HDR 會超過上限——這些情況需要 Display Stream Compression(DSC)。

DSC 是什麼,會不會影響畫質?

Display Stream Compression(DSC)是 VESA 標準化的視覺無損壓縮技術,能讓連結傳輸超過未壓縮頻寬的格式。在開源 Linux 驅動程式中,Fixed Rate Link(FRL)比 DSC 更早到位,因此特定設定實際走哪條路徑,必須確認而非假設。

4K 240Hz 需要換新的 HDMI™ 纜線嗎?

如果纜線比 HDMI™ 2.1 還舊,幾乎一定要換。FRL 訊號對插入損耗與時序偏移的餘裕,遠比舊式 TMDS 小得多,因此一條用了多年、能跑 4K 60Hz 的纜線,在高更新率下可能會失敗。請指定通過認證的 Ultra High Speed 纜線。

48Gbps 的 HDMI™ 纜線可以做多長?

被動式 Ultra High Speed 纜線的認證長度上限約為 3 m。超過這個長度,正確做法是選用主動式或光纖纜線,而不是更長的被動線——接到天花板投影機的佈線,就不是被動纜線能做的事。

4:2:0 色度取樣到底會犧牲什麼?

它會把色彩解析度減半,但保留完整亮度細節。在影片和遊戲中通常難以察覺;在桌面上的小字和細色線則看得出來。這就是為什麼螢幕使用需要 4:4:4,也是兩者頻寬計算差距這麼大的原因。