【走进科学】HDMI2.1水太深，看懂此文不踩坑
PART-01
市场背景
HDMI接口，全名High Definition Multimedia Interface，被广泛应用于数码产品和家电产品中。作为HDMI的最新规范，HDMI2.1提供前所未有的庞大传输带宽，因此成为了目前市面上众多4K及8K显示设备的标配。
问题描述
近期，我们发布了32英寸mini-LED显示器P32A6V，搭载了HDMI2.1 FRL 48Gbps满血版接口，支持最高4K 144Hz 10bit 444及VRR。但你知道吗——并不是所有配备HDMI2.1接口的显示器都拥有如此高规格的画面显示能力。本篇文章，真相组带你了解关于HDMI2.1的详细内容，帮助大家选购相关产品时避坑。
分析过程
根据官方定义，HDMI 2.1最大支持48Gbps带宽，以及加入了VRR等新特性。VRR可变刷新率可以看成是增强版的垂直同步技术，目的是防止高帧率下的画面撕裂。目前Xbox Series X、PS5和RTX30系列显卡均已支持VRR功能。VRR需要信号输出端和显示设备端同时支持才能正常工作。
HDMI 2.1相比2.0，采用FRL模式在4条数据通道中传输高速数据，而每条通道带宽可以是6、8、10和12Gbps，所以HDMI 2.1的传输速率有24、32、40和48Gbps四种，而究竟是哪种由什么来决定呢？我们不妨来看看信号的传输过程。
HDMI信号传输时，连接信号输出设备与显示设备的桥梁便是HDMI线。在官方定义中，HDMI线只分为高速线和超高速线两种，我们一般在HDMI2.0及以下版本的接口连接时使用高速线，在HDMI2.1接口连接时使用超高速线。超高速线与高速线的区别在于线径粗细、做工用料等差异，既没有芯片也没有协议，因此并不能决定HDMI2.1的传输速率上限。
再来谈谈信号输出端（信源端）。图像信号通过游戏主机GPU处理完后，首先通过HDMI芯片编码，然后再将高频率电信号以固定的速率，通过HDMI线传输至显示设备端。以玩家们熟知的PS5和XSX游戏机为例，PS5用的是松下半导体的MN8639芯片，支持FRL模式下每通道8Gbps带宽，4个通道共计32Gbps带宽，而XSX用的是NB7NQ621M，最大支持40Gbps带宽和DSC影像压缩技术。
最后是显示设备端。当图像信号通过HDMI接口传输进来后，显示设备主控芯片的HDMI控制器经过解码后，再交给GPU或者其他图像芯片处理。由于不同显示设备的主控芯片支持的带宽不同，显示设备能够最终输出的画面规格也会有所差异。而开头提到的泰坦军团P32A6V的主控芯片便支持HDMI2.1中最高的48Gbps。
真相组总结
根据上述内容，真相组做出如下总结：
1. 在HDMI线材不成为传输速度制约的前提下，HDMI 2.1的所有特性：包括带宽以及VRR等功能，由信源端以及信号输出端的HDMI控制芯片共同决定，二者取其低；
2. HDMI 2.1带宽分24、32、40和48Gbps四种，有些显示器的HDMI 2.1控制器甚至只支持单通道FRL 6Gbps、总带宽24Gbps，开启4K 120Hz 444 10bit只能通过DSC实现。如果连接不支持DSC的PS5，甚至只能开启4K 120Hz 420。
最后提醒大家，在购买HDMI2.1相关产品时，需要擦亮眼睛，结合自己的实际需求，选择合适自己的产品。
