電腦顯示器，就像我們?nèi)祟惖难劬σ粯?，是我們和電腦之間進(jìn)行信息交流的重要窗口。電腦顯示器接口，則好比是我們?nèi)祟惖囊暽窠?jīng)，承載著傳遞信息的重要任務(wù)。隨著科技與硬件的不斷發(fā)展，這個(gè)“視神經(jīng)”也在不斷地更新，從最初的VGA接口，到現(xiàn)在的HDMI、DisplayPort等多種接口，每一種接口都在屬于他們的時(shí)代中讓我們看到豐富多彩的信息世界。

接下來，我們將對(duì)曾經(jīng)與當(dāng)下市面上常見的顯示接口進(jìn)行梳理盤點(diǎn)，首先就穿越回電腦發(fā)明之初，讓我們看看那時(shí)候的電腦是怎么顯示內(nèi)容的吧。

模擬信號(hào)時(shí)代

最早的電腦并沒有像現(xiàn)代電腦一樣配備顯示器，因?yàn)樗鼈冎饕糜趫?zhí)行數(shù)學(xué)計(jì)算和科學(xué)研究等任務(wù)。然而，在20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)了一批早期的計(jì)算機(jī)，例如IBM 1620和DEC PDP-1等，它們采用了一種叫做"Cathode Ray Tube"（陰極射線管）的技術(shù)來顯示內(nèi)容。

陰極射線管是一種通過電子束在熒光屏上形成圖像的裝置。當(dāng)電子束擊中熒光屏?xí)r，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)或一組點(diǎn)，從而形成一個(gè)像素。通過控制電子束的位置和強(qiáng)度，計(jì)算機(jī)可以在熒光屏上顯示各種不同的字符、圖形和圖像。

1984年 EGA

在經(jīng)過20多年的專業(yè)領(lǐng)域使用后，個(gè)人電腦時(shí)代開始到來，隨之而來的還是更加高清、色彩更加豐富的顯示設(shè)備。其中一個(gè)具有里程碑意義的視頻接口便是EGA（Enhanced Graphics Adapter），其是由IBM于1984年推出的視頻接口標(biāo)準(zhǔn)，EGA支持640x350分辨率和16位的色彩顯示，或者320x200分辨率和256位色彩的顯示。

EGA采用的信號(hào)傳輸協(xié)議是模擬信號(hào)，接口使用的是D-sub 9針接口，它包含了五個(gè)模擬信號(hào)線和四個(gè)數(shù)字信號(hào)線，分別用于傳輸圖像數(shù)據(jù)、同步信號(hào)、控制信號(hào)和其他信號(hào)。這些信號(hào)被發(fā)送到顯示器中，經(jīng)過處理和放大后被顯示出來。

EGA標(biāo)準(zhǔn)在推出后得到了廣泛應(yīng)用和認(rèn)可，成為了早期計(jì)算機(jī)顯示器領(lǐng)域的主流標(biāo)準(zhǔn)之一。許多軟件開發(fā)商開始開發(fā)適用于EGA的應(yīng)用程序。其中就包括了windows 3.0

1987年 VGA

在IBM推出EGA顯示接口的3年后，1987年，VGA橫空出世，其作為CGA、EGA接口的改良升級(jí)款推出，其擁有更高分辨率、真彩顯示（256位）、在當(dāng)時(shí)較高的刷新率（60Hz）、與更加自由的分辨率調(diào)整、屏幕位置平移等功能。

VGA的推出同時(shí)也標(biāo)志著電腦顯示器標(biāo)準(zhǔn)的成熟，也標(biāo)志著計(jì)算機(jī)圖形和文本顯示技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。VGA接口在當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)界占據(jù)著重要的地位，成為了計(jì)算機(jī)顯示器的主流標(biāo)準(zhǔn)之一，是曾經(jīng)最流行的顯示器接口，如今也能在一些低端顯示器、顯卡、投影儀、監(jiān)控設(shè)備上見到它的身影。

VGA接口采用的是模擬信號(hào)傳輸協(xié)議，信號(hào)線數(shù)量為15條。這些信號(hào)包括紅、綠、藍(lán)三色的模擬信號(hào)、垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)和其他控制信號(hào)。其實(shí)現(xiàn)原理如下：

1.?電腦將圖片數(shù)據(jù)按照像素點(diǎn)的順序發(fā)送到VGA接口中。

2.?VGA接口通過紅、綠、藍(lán)三種顏色的模擬信號(hào)，將每個(gè)像素點(diǎn)的顏色值傳輸?shù)斤@示器。

3.?同時(shí)，VGA接口還發(fā)送垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)，告訴顯示器何時(shí)需要開始新的一行或新的一幀。

4.?顯示器接收到這些信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)化為電子束信號(hào)，然后通過陰極射線掃描屏幕，將每個(gè)像素點(diǎn)的顏色值顯示在屏幕上。

在數(shù)字信號(hào)時(shí)代出來之前，VGA接口曾是家用電腦、顯示器的主宰，但由于其插拔需要擰上螺絲，支持的分辨率低、刷新率低（最高支持2048×1536分辨率，但容易受干擾而花屏，主流的VGA接口僅支持1080P 60Hz），隨著顯示設(shè)備的不斷更新，VGA最終也沒落在時(shí)代的海洋里。

數(shù)字信號(hào)時(shí)代

1999年 DVI

在數(shù)字信號(hào)技術(shù)的不斷完善下，顯示接口也終于迎來了數(shù)字信號(hào)時(shí)代，首先登場(chǎng)的便是英特爾聯(lián)合IBM、惠普、富士康等老牌電腦公司于1999年推出的DVI接口，DVI接口的優(yōu)勢(shì)在于可以傳輸更高質(zhì)量的數(shù)字顯示信號(hào)，支持更高分辨率的顯示，同時(shí)也可以支持模擬信號(hào)。DVI接口還支持加密，以防止數(shù)字內(nèi)容的盜版和傳播。此外，DVI接口的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于使用和安裝。

以下是DVI各種規(guī)格接口的具體參數(shù)，可以看出，雖然在分辨率和刷新率上都較VGA等模擬信號(hào)接口有了較大的提升，但仍然存在接口規(guī)格混亂、復(fù)雜且?guī)缀醪恢С忠纛l傳輸?shù)那闆r，進(jìn)而也被后來者而取代，而這個(gè)后來者就是大家熟悉的HDMI。

2002年 HDMI

HDMI接口最初是由日立、松下、飛利浦、東芝、索尼等電視廠家于2002年聯(lián)合推出，是當(dāng)下普及最廣的視頻接口，廣泛應(yīng)用在電視、電腦、影音設(shè)備、游戲機(jī)等領(lǐng)域，HDMI相較于DVI接口的優(yōu)勢(shì)在于可同時(shí)傳輸視頻和音頻信號(hào)，簡(jiǎn)化線路結(jié)構(gòu)；有較好的兼容性和易用性，僅需一根線纜即可連接設(shè)備；同時(shí)兼容DVI接口。

在經(jīng)過20余年的發(fā)展，HDMI已經(jīng)經(jīng)過了多次的迭代，通過以下表格可以看出，如今流行的HDMI 2.0和HDMI 2.1都已經(jīng)完善了對(duì)2K/4K高刷顯示器的支持。

HDMI接口形態(tài)也比較豐富，除了常見的傳統(tǒng)HDMI接口，還有Mini HDMI和Micro HDMI來滿足不同類型設(shè)備的顯示輸出需求。

但HDMI畢竟是由電視廠家聯(lián)合推出的接口，在電腦顯示器上的應(yīng)用就沒有那么“出彩”，除了被詬病的亮度降低、色彩不飽和、N卡會(huì)出現(xiàn)“灰屏”的情況外，同時(shí)被收取的使用費(fèi)也是許多廠家頭疼的地方。

2006年 DP

于是，在2006年，幾家電腦硬件巨頭，包括intel、AMD、Nvida、蘋果、聯(lián)想、惠普、戴爾等就與美國(guó)VESA一起推出了DP（DisplayPort）接口，旨在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的VGA、DVI接口的同時(shí)，與HDMI進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與抗衡，值得一提的是DP接口使用是完全免費(fèi)的，這促使了DP接口在這些年的快速擴(kuò)張，現(xiàn)在幾乎是在PC領(lǐng)域?qū)DMI接口壓倒性的優(yōu)勢(shì)。

雖然DP接口推出時(shí)間沒有那么長(zhǎng)，但也經(jīng)過了幾個(gè)版本的迭代，目前主流的DP接口規(guī)格為DP 1.4和DP 2.0，其中DP1.4可提供4K 120Hz 8bit輸出，若搭配DSC技術(shù)，可提供4K 144Hz 10bit輸出。而DP 2.0則相較于DP 1.4a提升了3倍的帶寬，這也讓DP 2.0可以第一個(gè)以60 Hz刷新率支持8K分辨率（7680 x 4320）的標(biāo)準(zhǔn)，全彩色4：4：4顯示，并支持HDR-10。

在2022年的10月，DP2.1也成功問世，其相較于DP2.0最大的變動(dòng)就是確認(rèn)使用與USB4相同的物理層（PHY）規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)了與USB4接口的完全兼容。也就是說，在未來配備USB4 80Gbps接口的電腦都可以直接從USB端口實(shí)現(xiàn)8K 120Hz的DP2.1視頻信號(hào)。同時(shí)DP2.1將DSC（顯示流壓縮技術(shù)）列為必選項(xiàng)，降低了在高分辨率、高刷新率下對(duì)于線材規(guī)格的需求，為將DP2.1廣泛推廣到市場(chǎng)鋪路。