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 Gets 4K 240 Hz Support With HDMI 2.1 Support Finalized — TechPowerUp

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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