為什么12代Intel筆記本雷電4或USB4外接顯示器不支持Type-C DP獨(dú)顯直連?

????2022年,隨著Intel移動(dòng)端12代酷睿的全面發(fā)售,雷電4(或USB4,下略)成了各大廠商的標(biāo)配,逐漸普及開來。相比起雷電3,新的雷電4標(biāo)準(zhǔn)中還引入了對DP1.4的兼容性,進(jìn)一步推動(dòng)了Type-C大一統(tǒng)的進(jìn)程。
????然而,問題也隨之而來,許多消費(fèi)者拿到新機(jī)器后才發(fā)現(xiàn),12代(包括H55,即HX系列,下略)Intel雙顯卡的筆記在用雷電4外接屏幕的時(shí)候是不支持Type-C DP獨(dú)顯直連的,視頻輸出只能工作在混合模式,無法使用配套的FreeSync和G-SYNC以及開啟NV 10bit HDR的,也就是說,12代酷睿的雷電4只支持Intel核顯輸出。然而同樣支持雷電4的11代酷睿平臺(tái)卻支持Type-C DP獨(dú)顯直連,同樣是雷電4,為什么新一代的產(chǎn)品卻閹割了這一特性?
????要解釋清楚這一點(diǎn),我們還得把時(shí)間撥回雷電3的時(shí)代,從雷電3和USB-C DP講起——

1. 移動(dòng)端10代酷睿及以前的外掛雷電3和USB-C DP

????雷電3和支持視頻輸出的USB-C使用的都是DP信號,接口形式都是Type-C DP。
????10代及以前的Intel平臺(tái),雷電3(TBT3,下略)控制器是以外圍芯片的形式通過PCIe 3.0 x4掛在南橋芯片組(PCH,下略)下,此時(shí)南橋的USB控制器可以通過南橋轉(zhuǎn)換到TBT3,實(shí)現(xiàn)雷電3接口對USB信號的兼容。
????顯示信號則可以通過TBT3控制器的DP-in接口連接,當(dāng)Type-C DP接口連接外部顯示器的時(shí)候,TBT3控制器就會(huì)切換到DP信號模式輸出DP信號。
????DP-in的信號源可以是獨(dú)顯也可以是核顯,但TBT3控制器只是個(gè)中轉(zhuǎn)站,并沒有選擇信號源的功能,這時(shí)候則可以通過在多GPU和TBT3控制器之間添加信號切換器(MUX,下略),來實(shí)現(xiàn)切換DP-in信號源的功能。這個(gè)原理其實(shí)和內(nèi)屏的獨(dú)顯直連一個(gè)道理,只不過是吧輸出端換成了TBT3控制器。譬如早期的某些雷電3雙顯卡筆記本通過這種設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了在BIOS中切換DP信號源的功能,但是后來大多數(shù)產(chǎn)品都選擇硬件簡化,默認(rèn)讓DP-in直接連接到獨(dú)顯。
? ? 對于非雷電的USB-C,DP信號直接從相連的GPU輸出,當(dāng)然如果中間再添加額外的MUX也能實(shí)現(xiàn)DP信號源的切換功能。
2. 移動(dòng)端11代酷睿的集成雷電4和USB-C DP

????Intel從11代酷睿開始將部分外圍芯片和PCH整合到CPU封裝內(nèi),其中就包括雷電4(TBT4)控制器。集成后的TBT4擁有更高速的內(nèi)部總線和更高的系統(tǒng)資源使用率,但是其外圍速度遠(yuǎn)低于內(nèi)部控制器的運(yùn)行速度(類似CPU內(nèi)外頻),這時(shí)候就需要一個(gè)轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行時(shí)鐘轉(zhuǎn)換,也就是圖中的TBT4 Retimer。同時(shí)USB4、USB3信號也經(jīng)由這個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),低速的USB2設(shè)備則是通過CPU橋接到PCH的USB控制器。從這里,12代高度集成的TBT4已初見雛形。
3.?移動(dòng)端12代酷睿高度集成的雷電4和USB-C DP

????移動(dòng)端12代酷睿全線高度集成PCH和外圍芯片,在11代的基礎(chǔ)上擁有更高的內(nèi)部通訊速率,大小核設(shè)計(jì)也使其比前代擁有更優(yōu)秀的能耗比。多快好省是好事,但是Intel卻往DP-in上砍了一刀,閹割掉了TBT4控制器的DP-in信號源的可選性,默認(rèn)直接連接到核顯——這也就是12代雷電4接口的DP輸無法獨(dú)顯直連的根本原因。這也解釋了為什么很多雷電4的雙顯卡筆記本要額外設(shè)計(jì)一個(gè)Type-C DP接口來供外接屏幕獨(dú)顯直連。

????砍掉DP-in信號源的可選性或許是出于能耗的考慮,又或許是圈地為自己的ARC獨(dú)顯鋪路,我們不得而知,但是很明顯Intel的這個(gè)設(shè)計(jì)偏離了消費(fèi)者的需求,并且在技術(shù)規(guī)格發(fā)生改變后Intel卻未及時(shí)發(fā)表說明,筆記本生產(chǎn)商也幾乎沒有在產(chǎn)品宣傳中注明,不知道這是不是也是一種知情權(quán)隱瞞呢?
????關(guān)于DP和TYPE-C顯示技術(shù)的詳細(xì)信息,可以在@MayRainWay的視頻中進(jìn)行了解:

但是他對應(yīng)TYPE-C數(shù)據(jù)傳輸和命名原則方面的介紹有錯(cuò)誤,建議搭配@極果研究室的視頻進(jìn)行全面學(xué)習(xí):

以上
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Hika??鯉
(跨平臺(tái)統(tǒng)一作者,ID中符號因平臺(tái)命名規(guī)則而異)