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你知道嗎?你手上的 MacBook Pro 13" 根本不能輸出 [email protected] Hz 影像

這些年持續不斷的開發產品,算算總共弄了螢幕架,充電器,行動桌,到最新的床邊桌等四個類別的產品,其中光螢幕架就從鐵材做到鋁材,速度從 USB2.0 做到現在 USB3.1,接頭規格從 Type-A 做到現在的 Type-C。

開發產品久了,常常會遇到某些想都沒想過的問題,不撞到不知道海面下的冰山有多大,不踩到不知道腳底下的水坑有多深!

就拿準備開發的最新 USB3.1 Gen2 10Gbps 轉接器產品來說,我們選用針對 USB3.1 Gen2 最高的影像方案晶片 PS186,明明影像規格已經支援到 [email protected],可是插上 MacBook Pro 13” 測試時,還是沒辦法透過 HDMI 在 4K 解析度下輸出 60Hz 更新率的畫面,反之在 MacBook Pro 15” 是可以輸出 [email protected] 的。

透過 USB3.1 Gen2 10Gbps 轉接器,輸出 4K 畫面示意圖

在 USB3.1 Gen1 時代不能輸出 [email protected] ,將理由推給頻寬不夠,不能同時輸出 60Hz 與 USB3.0 訊號完全可以理解。可是到了Gen2 頻寬已經2倍開了,並且在影像轉換晶片能支援 60Hz的環境底下 ,還是輸出較低 [email protected] 的結果就有點說不過去了!

發現問題當然先反射性找 Google 大神搜尋資料,原本認為降低更新率輸出,是因為轉接器的晶片方案不支援。花了一點時間把資料整理歸納,得到的結論是受限在 MacBook Pro 影像輸出採用的協議規格 DisplayPort 1.2 上。

也就是說,當你的筆電包含影像在內的所有資料出了電腦後,完全是透過 USB-C 傳輸線做中介傳輸資料,而在 USB-C 傳輸線的 16芯 線材裡,保留給高速資料傳輸(包含影像跟數據)的,總共有4芯線。如果4芯線同時傳輸影像的話,在DisplayPort1.2 協議下是可以傳送 4K@60Hz 的影像沒有問題。但是如果要整合多工的話,就勢必得讓出 2 芯線,留給 USB3.1 傳輸資料,這就造成了影像更新率只能對半砍輸出 [email protected] 的結果。

16芯 USB-C 線材內部訊號傳輸示意

 

簡單點說就是,你選擇走一條四線道的大馬路,可是被限制只能走兩線道,另外兩線道不能行車,需保留做其它用途。這樣就算你馬路鋪的再平再好,車流量大的時候只能通過兩線道就算不會造成塞車,也勢必會因為擁擠而降速。

同樣的情況,在 DisplayPort 1.4 的規格下不會發生,因為1.4的傳輸速度是倍增的,同樣只用 2 芯線在跑,還是可以傳輸 [email protected] 的影像並同時支援 USB3.1 Gen2 的 10Gbps

換句話說,只有採用 DisplayPort 1.4 輸出協議的 USB-C 筆電,才能透過一個 USB-C Port 同時傳輸 [email protected] 規格的影像與 USB 的資料。

下面將 Apple MacBook Pro 系列產品透過 USB-C 轉接器可否輸出 [email protected] ,列出如下:

MacBook Pro 13” ==> [email protected]

MacBook Pro 15” 2017以前 ==> [email protected]

MacBook Pro 15” 2017之後 ==> [email protected]

MacBook Pro 16” ==> [email protected]

這不是什麼大發現,只是在 USB-C 外觀及數量上(4 Port)用的是同樣規格的筆電上(MacBook Pro),得到不一樣的輸出結果確實出乎意料。

當然問題永遠都是有解決方案的,怎麼做呢?
既然四線道馬路會被限制,那就換走高速公路吧!!
在這個問題裡,當我們把規格拉高到 Thunderbolt 3 的時候,一切頻寬的限制在 40Gbps 的高速公路時,都能夠徹底釋放!

下面就列出在 13” MBPR 可以輸出 [email protected] 的方法: 

  1. 買單一功能的 USB-C to HDMI 的線
    優點:如前文所說,如果只需傳送影像,高頻4芯線全部跑影像傳輸的時候,[email protected] 的規格是沒問題的。
    缺點:影像,充電,傳輸,每項功能都要獨立一條線,就需用掉三個 USB-C 口,MBPR 上總共也才四個口,實在不是很夠用!
  2. 升級到 15” or 16” MBPR or 具備 DisplayPort 1.4 輸出規格的筆電
    優點:花多點錢,你就是可以享受更多,不然你想怎樣?
    缺點:你必須要口袋麥可麥可,不然就是找到願意高價接盤(MBPR13”)的下家,賣出後,再省吃儉用升級 15” 
  3. 使用 TB3 的轉接設備
    優點:一次到位,規格技能點滿,滿級角色當然可以瘋狂輸出!
    缺點:就是想要省點錢才買 13” 的筆電,結果還要多花錢買 TB3 的轉接設備是在哈囉嗎? 

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