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为什么12代Intel笔记本雷电4或USB4外接显示器不支持Type-C DP独显直连?

2022-05-02 04:21 作者:Hika_鯉  | 我要投稿

    2022年,随着Intel移动端12代酷睿的全面发售,雷电4(或USB4,下略)成了各大厂商的标配,逐渐普及开来。相比起雷电3,新的雷电4标准中还引入了对DP1.4的兼容性,进一步推动了Type-C大一统的进程。

    然而,问题也随之而来,许多消费者拿到新机器后才发现,12代(包括H55,即HX系列,下略)Intel双显卡的笔记在用雷电4外接屏幕的时候是不支持Type-C DP独显直连的,视频输出只能工作在混合模式,无法使用配套的FreeSync和G-SYNC以及开启NV 10bit HDR的,也就是说,12代酷睿的雷电4只支持Intel核显输出。然而同样支持雷电4的11代酷睿平台却支持Type-C DP独显直连,同样是雷电4,为什么新一代的产品却阉割了这一特性?

    要解释清楚这一点,我们还得把时间拨回雷电3的时代,从雷电3和USB-C DP讲起——



1. 移动端10代酷睿及以前的外挂雷电3和USB-C DP

移动端10代及以前的雷电3和USB-C DP拓扑图


    雷电3和支持视频输出的USB-C使用的都是DP信号,接口形式都是Type-C DP。

    10代及以前的Intel平台,雷电3(TBT3,下略)控制器是以外围芯片的形式通过PCIe 3.0 x4挂在南桥芯片组(PCH,下略)下,此时南桥的USB控制器可以通过南桥转换到TBT3,实现雷电3接口对USB信号的兼容。

    显示信号则可以通过TBT3控制器的DP-in接口连接,当Type-C DP接口连接外部显示器的时候,TBT3控制器就会切换到DP信号模式输出DP信号。

    DP-in的信号源可以是独显也可以是核显,但TBT3控制器只是个中转站,并没有选择信号源的功能,这时候则可以通过在多GPU和TBT3控制器之间添加信号切换器(MUX,下略),来实现切换DP-in信号源的功能。这个原理其实和内屏的独显直连一个道理,只不过是吧输出端换成了TBT3控制器。譬如早期的某些雷电3双显卡笔记本通过这种设计,实现了在BIOS中切换DP信号源的功能,但是后来大多数产品都选择硬件简化,默认让DP-in直接连接到独显。

    对于非雷电的USB-C,DP信号直接从相连的GPU输出,当然如果中间再添加额外的MUX也能实现DP信号源的切换功能。


2. 移动端11代酷睿的集成雷电4和USB-C DP

移动端11代酷睿的雷电4和USB-C DP拓扑图

    Intel从11代酷睿开始将部分外围芯片和PCH整合到CPU封装内,其中就包括雷电4(TBT4)控制器。集成后的TBT4拥有更高速的内部总线和更高的系统资源使用率,但是其外围速度远低于内部控制器的运行速度(类似CPU内外频),这时候就需要一个转换器来进行时钟转换,也就是图中的TBT4 Retimer。同时USB4、USB3信号也经由这个设计实现,低速的USB2设备则是通过CPU桥接到PCH的USB控制器。从这里,12代高度集成的TBT4已初见雏形。


3. 移动端12代酷睿高度集成的雷电4和USB-C DP

移动端12代酷睿的雷电4和USB-C DP拓扑图

    移动端12代酷睿全线高度集成PCH和外围芯片,在11代的基础上拥有更高的内部通讯速率,大小核设计也使其比前代拥有更优秀的能耗比。多快好省是好事,但是Intel却往DP-in上砍了一刀,阉割掉了TBT4控制器的DP-in信号源的可选性,默认直接连接到核显——这也就是12代雷电4接口的DP输无法独显直连的根本原因。这也解释了为什么很多雷电4的双显卡笔记本要额外设计一个Type-C DP接口来供外接屏幕独显直连。



    掉DP-in信号源的可选性或许是出于能耗的考虑,又或许是圈地为自己的ARC独显铺路,我们不得而知,但是很明显Intel的这个设计偏离了消费者的需求,并且在技术规格发生改变后Intel却未及时发表说明,笔记本生产商也几乎没有在产品宣传中注明,不知道这是不是也是一种知情权隐瞒呢?

    关于DP和TYPE-C显示技术的详细信息,可以在@MayRainWay的视频中进行了解:

但是他对应TYPE-C数据传输和命名原则方面的介绍有错误,建议搭配@极果研究室的视频进行全面学习:


以上


感谢一直以来的反馈和支持

Hika💮鯉

(跨平台统一作者,ID中符号因平台命名规则而异)

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