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CES: 7 écrans sur un portable via DisplayPort

Publié le 10/01/2018 à 01:26 par Guillaume Louel

Peu loin du stand du HDMI Forum, on retrouvait celui de VESA, le consortium qui développe les standards libres comme le DisplayPort. On pouvait voir sur leur stand une démonstration originale avec un portable pilotant six écrans externes en simultanée à partir de deux câbles USB Type-C.

 
 

En plus de l'écran de l'ultrabook, un câble USB Type-C était connecté à un premier écran DisplayPort (via un adaptateur) en utilisant l'Alt-Mode DisplayPort MST. Un second câble DP-DP reliait un second écran au premier.

Pour les quatre autres écrans, c'est un connecteur Thunderbolt qui était branché vers un châssis externe contenant une carte graphique AMD. Cette dernière pilotant les quatre écrans, trois via des câbles DisplayPort... et un en HDMI !

Radeon et affichage: HDR, HDMI 2.0a et DP 1.3 en 2016

Publié le 08/12/2015 à 15:00 par Damien Triolet

Lors d'un évènement presse organisé la semaine passée, AMD a dévoilé quelques nouveautés à venir concernant les sorties vidéos de ses GPU. Au menu : le support du HDR et de FreeSync via HDMI pour les GPU actuels ainsi que l'arrivée du HDMI 2.0a et du DisplayPort 1.3 avec de futurs GPU.


Avec les pilotes Crimson Edition, AMD a fait évoluer FreeSync, son implémentation de la fréquence de rafraîchissement variable qui permet de fluidifier l'image dans le cadre du jeu vidéo. AMD a ainsi fait évoluer son algorithme en y ajoutant une composante LFC qui permet de maintenir la fluidité à faible niveau de FPS, mais uniquement sur une partie des écrans, ceux dont la plage de variation de la fréquence de rafraîchissement est suffisamment large (au moins 2.5x la fréquence minimale).

Ce problème qualitatif étant résolu, AMD se penche dorénavant sur la généralisation du support de FreeSync avec tout d'abord l'arrivée d'un premier portable compatible : le Y700 de Lenovo qui combine un APU FX-8800P et une Radeon R9 M380. Il s'agit cependant d'une exclusivité Best Buy pour les Etats-Unis et son écran 15.6" 1080p doit se contenter d'une plage de variation limitée à 40-60 Hz.


A partir de début 2016, AMD apportera le support de FreeSync à travers la connectique HDMI. Contrairement au DisplayPort, le HDMI ne propose pas encore la fréquence de rafraîchissement variable de manière standardisée. Par conséquent, AMD a recours à une extension propriétaire de la norme, ce qui implique que seules les Radeon et les écrans pour lesquels les fabricants ont travaillé avec AMD pourront supporter FreeSync via cette connectique. AMD envisage d'ouvrir éventuellement son extension au reste de l'industrie mais entend garder le contrôle sur celle-ci.

L'intérêt de FreeSync via HDMI est de pouvoir proposer son support sur plus d'écrans, en particulier les modèles 1080p bon marchés. Plusieurs fabricants de contrôleurs ont accepté de travailler avec AMD pour intégrer ce support (Mstar, Novatek, Realtek) et une dizaine d'écrans sont déjà en préparation, principalement chez Samsung. Un support qui permettra également à certains portables (dont le GPU AMD pilote la sortie vidéo) de profiter de FreeSync sur un écran externe.


Ensuite, AMD misera en 2016 sur le HDR ou High Dynamic Range pour des images plus lumineuses, avec des couleurs plus fidèles. Comme vous le savez probablement, les jeux récents sont en général rendus en HDR avant qu'un algorithme de tone mapping transforme le tout en une image SDR affichable par nos écrans classiques. Ce n'est bien entendu pas idéal mais faute de mieux cela permettait de bénéficier en partie des avantages du HDR.


Cela va changer en 2016 avec l'arrivée progressive de TV et de moniteurs capables d'afficher des images HDR, plus fidèles et plus vives. Pour cela ces écrans devront proposer une luminosité supérieure (de 1000 à 2000 cd/m² pour les LCD et de 500 à 1000 cd/m² pour les OLED) et supporter un espace de couleurs étendu (BT.2020) avec un encodage 10-bit ou 12-bit adapté à ces nouvelles capacités (ST 2084 PQ).


AMD travaille d'ores et déjà avec certains développeurs de jeux vidéo de manière à ce qu'ils supportent ce mode d'affichage et implémentent un nouvel algorithme de tone mapping adapté aux spécificités du HDR "natif". Le gain qualitatif peut être énorme comme nous avons pu le voir sur certaines démonstrations, notamment à base de vidéos.

AMD précise que la collaboration de Microsoft sera également nécessaire pour profiter pleinement du HDR, Windows 10 n'étant actuellement pas compatible. Il est possible de passer outre la gestion des couleurs de Windows en mode plein écran exclusif, mais une mise à jour de son sous-système graphique sera nécessaire pour pouvoir combiner correctement des contenus HDR et SDR.



Certaines Radeon actuelles gagneront ce support en 2016 via une mise à jour des pilotes, AMD parle des R9 300 sans donner plus de détails au niveau du matériel compatible (quid des R9 200 ? des R7 300 ?) mais en précisant qu'il s'agira de HDR 10-bit en 1080p 120 Hz, 1440p 60 Hz ou 4K 30 Hz, autant via HDMI 1.4b que via DP 1.2.


Pour aller plus loin, et il s'agit du dernier point abordé par AMD, il faudra attendre l'arrivée de sa prochaine génération de GPU, prévue pour mi-2016. Au-delà du jeu vidéo, ces futures graphiques seront adaptées également au décodage de vidéo HDR et pourront supporter du HDR 10-bit en 4K 60 Hz grâce au support d'une connectique plus moderne.

AMD annonce ainsi l'arrivée du HDMI 2.0a (enfin puisque cette norme est supportée depuis plus d'un an par Nvidia !) et du DisplayPort 1.3, en précisant que les GPU Radeon de 2016 représenteront la première architecture mobile compatible avec ce standard. Des mots choisis prudemment et qui laissent penser que des cartes graphiques concurrentes pourraient le supporter avant sur PC de bureau.


Ces futurs GPU AMD supporteront évidemment le mode HBR3 du DP 1.3 qui offre jusqu'à 32.4 Gbps de bande passante. De quoi supporter la 4K jusqu'à 120 Hz (et donc FreeSync avec LFC) avec un seul connecteur ou encore des écrans 5K en 60 Hz (5120x2880).

AMD, et plus particulièrement le Radeon Technology Group, semble avoir décidé de rendre plus d'importance à la connectique et aux technologies d'affichage, un avantage traditionnel des Radeon qui avait été quelque peu délaissé dernièrement. De notre côté nous attendons avec impatience l'arrivée d'un écosystème HDR complet tant les premières démonstrations sont prometteuses avec un réel saut qualitatif, bien plus intéressant que le passage à une résolution supérieure.

Vous retrouverez la présentation complète ci-dessous :

 
 

AMD 'FreeSync': proposition adoptée par VESA

Publié le 04/04/2014 à 01:10 par Damien Triolet

Il y a un peu plus de 2 mois, nous vous dévoilions que l'initiative 'FreeSync' d'AMD, réponse standardisée au G-Sync de Nvidia, était en bonne voie de se transformer en option pour le standard DisplayPort 1.2a actuel.

Pour rappel, alors que le silence semble être la règle du côté de VESA, un lecteur bien informé nous avait alors indiqué qu'une demande de type SCR (Specification Change Request) avait été déposée de manière à intégrer le support optionnel de la fréquence de rafraîchissement variable au standard DisplayPort 1.2a. Cette proposition, représentée par un document daté du 25 novembre et intitulé DP1.2a Extend MSA Tmg Para AMD SCR, avait de toute évidence été soumise par AMD. Fin janvier, elle était au stade GMR (General Member Review) et donc en bonne voie d'être finalisée et ratifiée.


Selon notre source, que nous remercions à nouveau, différentes discussions concernant cette proposition ont eu lieu dans le courant du mois de février entre les différents membres concernés de VESA et, bonne nouvelle, elle a bien été adoptée comme prévu. Depuis le 1er avril, et ce n'est pas un poisson, la liste des demandes SCR adoptées en mentionne une nouvelle : DP1.2a Extend MSA Tmg Param Ignore Option AMD.

VESA et/ou AMD ne devraient donc plus tarder à annoncer officiellement l'arrivée de la fréquence de rafraîchissement variable pour le standard DisplayPort 1.2a.

Reste bien entendu de nombreuses questions quant à son support en pratique puisqu'il sera optionnel. AMD a indiqué à plusieurs reprises que des écrans déjà sur le marché pourraient potentiellement supporter ce mode d'affichage, mais nous ne savons toujours pas si ce sera réellement le cas. Quand de nouveaux écrans pourront-ils être proposés ? Nvidia et Intel feront-ils en sorte de supporter rapidement et activement ce mode d'affichage standardisé ? Compte tenu de l'intérêt de la chose, nous ne pouvons qu'espérer que ces questions trouvent rapidement des réponses !

AMD 'FreeSync': proposition pour le DP 1.2a

Publié le 23/01/2014 à 09:28 par Damien Triolet

Durant le CES, AMD nous a surpris en dévoilant une alternative gratuite au G-Sync de Nvidia. Si de nombreuses questions restent en suspens, nous en savons aujourd'hui un peu plus : elle devrait passer par une nouvelle option intégrée au standard DisplayPort 1.2a actuel.


Pour rappel, en octobre dernier, Nvidia a dévoilé G-Sync, un mode d'affichage qui repose sur une fréquence de rafraîchissement variable (ou dynamique, ou encore non-isochrone, FRV) destinée à forcer l'écran à se synchroniser par rapport au GPU. L'intérêt est d'éviter les désagréments de la fréquence de rafraîchissement fixe traditionnelle : elle force le GPU, qui par nature ne produit pas les images à intervalle parfaitement régulier, à se contorsionner pour se synchroniser par rapport à l'écran, ce qui entraîne suivant les cas et le mode de V-Sync des cassures dans les images, des saccades et/ou une latence supplémentaire. Des désagréments que les joueurs PC doivent accepter depuis de nombreuses années, à moins de disposer de systèmes très puissants capables de maintenir en permanence un niveau de performances égal ou supérieur au taux de rafraîchissement de l'écran.

Pour pouvoir proposer ce mode d'affichage miracle, Nvidia a recours à un "module G-Sync", relativement onéreux, qui vient prendre la place des contrôleurs de dalles LCD tradionnels ("scalers"). Nous avons pu tester un écran compatible G-Sync et les résultats sont probants : aucune cassure dans les images et une fluidité qui progresse nettement quand les performances se situent entre 40 et 60 fps.

Durant le CES, soit 4 mois plus tard, AMD a enfin réagi en indiquant qu'un standard VESA (Video Electronics Standards Association) allait permettre de faire de même sans devoir passer par un module spécial. Une initiative surnommée "FreeSync" en référence au surcoût élevé de la solution de Nvidia, et directement mise en démonstration à travers Toshiba Satellite Click (2-in-1 13.3") pour lequel la fréquence de rafraîchissement variable a été activée.

Bien que très brève, cette démonstration a mis en avant un résultat identique à celui de G-Sync et pour cause, son fonctionnement est exactement le même : partir de la fréquence de rafraîchissement maximale de l'écran et moduler la durée du VBLANK (espace entre 2 images sur le signal vidéo) pour forcer l'écran à "patienter" le temps que le GPU lui propose une nouvelle image à afficher.

Une démonstration qui a soulevé de nombreuses questions. Comment est-ce possible de faire aussi bien que G-Sync sans module spécial ? A quoi sert ce module G-Sync ? De quel standard s'agit-il ? Quand est-ce que cela pourrait être disponible ? Pourquoi Nvidia fait-il mine d'ignorer qu'un standard est en approche ? … Tant AMD que Nvidia ont préféré éviter de répondre à des questions trop précises, le premier probablement parce que sa solution n'est pas encore prête, le second probablement pour éviter d'avoir à admettre ne pas nous avoir tout dit…


Nous avions en effet dès le départ posé de nombreuses questions aux responsables de Nvidia concernant G-Sync, et à nouveau au début du mois de décembre en préparant le test du premier écran compatible. La possibilité qu'il fonctionne sur base d'un standard actuel ou futur ? Son intégration dans les portables qui pourrait être plus simple via l'eDP ? Nvidia n'a jamais répondu clairement à ces questions, se contentant de tourner autour du pot et de laisser penser que rien de tout cela n'était à l'ordre du jour, mais que tout était possible dans l'avenir. Après la démonstration d'AMD, Nvidia n'était pas plus pressé de répondre à ces questions, mais a tenu à préciser que la gestion de l'affichage est différente sur un écran intégré dans un portable par rapport à un moniteur de bureau et que sa solution repose sur une technologie propriétaire pour laquelle des brevets ont été déposés.

Rappelons à ce niveau qu'un brevet déposé n'est pas un brevet accordé (cela prend du temps) et encore moins un brevet validé puisque cela n'intervient en pratique aux Etats-Unis que s'il est contesté. Si la fameuse mention "patent pending" est prévue pour prévenir des concurrents éventuels qu'ils risquent d'enfreindre un brevet, son utilisation est devenue courante, toutes industries confondues, pour renforcer la communication en termes de crédibilité, de sentiment de complexité, d'exclusivité, etc.

Le plus simple aurait bien entendu été que VESA clarifie la situation. AMD indique que pas mal de personnes qui prennent part à l'organisation ont fait de gros yeux quand ils ont vus Nvidia annoncer une technologie propriétaire de gestion de la fréquence de rafraichissement variable. En fait, cette fonctionnalité existe depuis 2008 dans le standard eDP 1.0 (DisplayPort interne) puisqu'elle peut permettre des économies d'énergie, par exemple en ne rafraîchissant pas l'affichage du bureau Windows quand rien ne bouge. Nvidia ne ferait donc qu'en profiter dans une situation différente.


Malheureusement, VESA se contente de répondre qu'il ne leur est pas possible de commenter officiellement le sujet et qu'une communication officielle aura lieu plus tard dans l'année. L'accès à toutes les documentations des standards VESA est par ailleurs restreint à ses seuls membres.

En l'absence de plus de détails de la part de Nvidia, d'AMD ou de VESA, nous avons heureusement pu compter sur un lecteur bien informé, que nous remercions, puisqu'il a eu accès à ces documents et a pu nous les communiquer.

Nous apprenons ainsi qu'une demande de type SCR (Specification Change Request) a été déposée de manière à intégrer le support optionnel de la fréquence de rafraîchissement variable au standard DisplayPort 1.2a. Compte tenu du nom du document daté du 25 novembre, DP1.2a Extend MSA Tmg Para AMD SCR, il semble évident que la proposition a été soumise par AMD. Elle est actuellement au stade GMR  (General Member Review) est donc en bonne voie d'être finalisée et ratifiée.

Voici un extrait du document en question :
Summary
Extend the "MSA TIMING PARAMETER IGNORE" option to DisplayPort to enable source based control of the frame rate similar to embedded DisplayPort.

Intellectual property rights
N/A

Benefits as a result of changes
This enables the ability for external DisplayPort to take advantage of the option to ignore MSA timing parameter and have the sink slave to source timing to realize per frame dynamic refresh rate.

Assessment of the impact
The proposed change enable per frame dynamic refresh rate for single stream devices that expose dynamic refresh rate capability in EDID for DisplayPort interface. The source will be able to enable this with an SST interface or MST hub with physical ports. Logical MST port support of the feature is not included as part of this SCR. A generic framework to enable such feature for logical port is required that can accommodate other feature where stream related configuration is programmed in DPCD.

Analysis of the device software implication
SST device which support "MSA TIMING PARAMETER IGNORE" option will be able to expose the capability in EDID and DPCD to let source enable dynamic refresh rate.
Source driver would have to be updated to parse EDID and enable "MSA TIMING PARAMETER IGNORE" feature when source want the sink to be refreshed based on its update rate.

Analysis of the compliance test and interop implications
Currently this feature is tested as part of eDP CTS. New test would have to be added as part of DP LL CTS and EDID CTS.

D'ici quelques temps, les écrans DisplayPort 1.2a pourront donc, si les fabricants le désirent, supporter une fréquence de rafraîchissement variable. Pour cela, il faudra que la dalle LCD l'accepte ainsi que le contrôleur de l'écran. Durant le CES, AMD avait affirmé que certains moniteurs actuels seraient capables de supporter cette évolution avec une simple mise à jour de leur firmware, sans donner plus de détails. Nos questions à ce sujet sont restées lettres mortes et nous n'en savons donc pas plus, ni quand ces écrans actuels pourraient être mis à jour, ni quand de nouveaux modèles pourraient être commercialisés.

AMD nous a affirmé que le support de la fréquence de rafraîchissement variable était déjà intégré aux pilotes Catalyst récents mais qu'une interface pour en donner le contrôle aux joueurs était toujours en cours de développement. Même si les moniteurs compatibles FRV tardent à arriver, AMD devrait ainsi pouvoir proposer cette fonction rapidement sur certains portables, ce qui tombe d'ailleurs très bien puisque leur puissance graphique plus limitée fait qu'ils en auraient bien besoin pour proposer plus de confort aux joueurs.

Il est probable que Nvidia ait été le premier à réaliser l'intérêt que pourrait avoir la fréquence de rafraîchissement variable pour les joueurs. Friand de solutions propriétaires, Nvidia a cependant évité de soumettre son idée à VESA et opté pour le développement confidentiel d'un G-Sync limité à ses seules cartes graphiques. Une approche qui réduit immanquablement l'offre et empêche de généraliser son utilisation, même chez les utilisateurs de GeForce, mais qui a l'avantage de permettre de tirer des revenus supplémentaires de cette fonctionnalité, de se démarquer de la concurrence… et d'aller vite.

Ajouter une fonctionnalité à un standard VESA existant ou en cours de développement demande de prendre le temps qu'elle soit débattue par tous ses membres, validée et exploitée par l'industrie. Avec G-Sync, Nvidia a pu aller très vite, certes au prix d'un contrôleur écran émulé à l'aide d'un composant relativement cher. Ainsi, le module G-Sync est réellement utile à l'heure actuelle, car en attendant que des contrôleurs classiques supportent la FRV, que ce soit à travers un nouveau firmware, une nouvelle révision ou un nouveau modèle, c'est le seul moyen d'activer ce support sur les écrans de bureau.

Mais pourquoi Nvidia ne s'est-il pas contenté dans un premier temps de proposer G-Sync sur les portables, domaine où le lien eDP connecte la dalle au GPU d'une manière plus directe ? Sans surcoût ou revenu direct supplémentaire, cela aurait malgré tout apporté de la valeur à ses cartes graphiques mobiles. Le problème est que sur la majorité des portables équipés en GeForce, Nvidia n'est plus maître des sorties vidéos ! A travers la plateforme Optimus, toute cette partie est sous-traitée à l'IGP Intel. Ce dernier aurait donc dû collaborer à son support, or il a tout intérêt à préférer attendre un standard que favoriser une solution propriétaire de Nvidia.

Au final, vous l'aurez compris, aussi intéressante que soit la fréquence de rafraîchissement variable pour les joueurs, de nombreuses questions restent encore en suspens quant à sa généralisation éventuelle. Nvidia va-t-il supporter sa version standardisée dès qu'elle sera disponible ou tenter de forcer les joueurs à payer, en plus de leur carte graphique, la taxe d'une solution propriétaire ? Nvidia va-t-il arriver à s'entendre avec Intel pour l'arrivée de la FRV sur la plateforme Optimus ? Quand est-ce que des moniteurs DisplayPort 1.2a avec support de la FRV seront disponibles ? Si certains contrôleurs actuels acceptent la FRV via mise à jour de leur firmware, y aura-t-il des limitations telles que la désactivation de l'overdrive ?

En attendant d'en savoir plus, la technologie G-Sync de Nvidia doit être vue comme une manière d'accéder en primeur aux bénéfices du DisplayPort 1.2a + FRV, avec tout ce que cela implique : surcoût élevé et possibles limitations dans le futur en terme de compatibilité. Sans changer fondamentalement notre avis sur G-Sync tel que nous l'avions exprimé dans le test du premier écran compatible, avant d'apprendre l'arrivée d'une version standardisée, cela rend le surcoût plus difficile à accepter. Opter pour un des premiers écrans G-Sync en 1920x1080, les modèles de séries ne vont plus tarder, est difficilement justifiable s'ils s'accompagnent d'une surtaxe de 200€, de 150€ voire même de 100€.

Plus haut en gamme, par exemple sur le futur Asus RoG Swift PG278Q en 2560x1440 ou sur un éventuel moniteur UHD / 4K, notre avis est moins tranché. Il est plus difficile pour les cartes graphiques, même haut de gamme, de générer un affichage fluide dans cette résolution et dans les jeux gourmands. Nous pouvons donc comprendre que Nvidia se presse d'y apporter une solution d'autant plus que le tarif plus élevé de ces moniteurs, 800€ pour cet exemple, permet d'y intégrer plus facilement le surcoût actuel de G-Sync. Reste néanmoins à accepter de faire une croix sur toute possibilité d'évolution de son système vers une future carte graphique Radeon.


Le PG278Q d'Asus au CES.

Nous aurions bien entendu préféré que Nvidia se contente de lancer G-Sync tel qu'il existe aujourd'hui sur ce type d'écran, sans chercher à cacher le fait qu'il s'agit d'une version primeur d'un mode d'affichage qui est voué à être exploité par tous puisque basé sur le transfert d'une technologie qui existe déjà vers un autre type d'utilisation. Plus loin dans l'idéalisme il serait sans aucun doute bénéfique pour tous si Nvidia pouvait voir plus grand de temps en temps et viser des retours sur investissements indirects en transformant ses bonnes idées en propositions ouvertes, pour faire progresser l'écosystème PC, plutôt que de chercher une variante propriétaire à chaque technologie, dont la portée est mécaniquement plus limitée.

VESA rajoute de l'USB 3.0 à DisplayPort

Publié le 07/01/2014 à 23:33 par Guillaume Louel

En attendant plus d'informations sur l'extension isosynchrone de VESA qui piloterait FreeSync, le consortium a profité du CES pour annoncer l'adoption d'un autre standard, baptisé DockPort . L'idée de DockPort avait été proposée à l'origine par AMD et Texas Instruments sous le nom de Lightning Bolt et Texas Instruments avait annoncé en juillet dernier un contrôleur supportant cette technologie.

Dédié plus spécifiquement aux plateformes portables, l'idée de DockPort est de proposer un câble unique entre un dock externe (qui peut être un écran) et un PC portable. En sus de transférer un flux vidéo, DockPort étend la norme DisplayPort 1.2 en encapsulant un flux USB 3.0.


Sur le fond, on peut voir des similarités dans le concept avec le Thunderbolt d'Intel et d'Apple qui utilise lui aussi des connecteurs DisplayPort pour faire transiter plus que de la vidéo. Sur le fond, si DockPort utilisera des connecteurs DisplayPort, on note quelques différences. D'abord, contrairement à Thunderbolt, on pourra se contenter de câbles passifs (mais différents des câbles DisplayPort traditionnels) moins onéreux. Une différence de cout qui se retrouve également dans les contrôleurs puisque celui de Texas Instruments est vendu moins de deux dollars.

Concernant le fonctionnement précis, VESA n'est pour l'instant pas très prolixe dans son communiqué. Pour rappel, DisplayPort 1.2 propose quatre lignes de données qui peuvent être agrégées pour une bande passante de 17.28 Gbit/s et propose en sus un canal auxiliaire de 720 Mbit/s. Il y aurait visiblement deux modes de fonctionnement distinct pour DockPort, un mode USB 3.0 ou deux des liens DisplayPort sont asservis au transfert USB 3.0 (on perd alors le support du 4K en 60Hz), et un second mode limité à l'USB 2.0 ou les quatre canaux restent disponibles pour la vidéo (on regagne de nouveau le 4K en 60Hz et le support du MST pour gérer plusieurs écrans en simultané), dans ce cas, c'est le canal auxiliaire qui serait utilisé pour faire transiter l'USB 2.0.

L'autre différence majeure concerne l'alimentation des périphériques. DockPort a été prévu pour permettre d'alimenter un PC portable à partir du dock (et disposer ainsi d'un câble unique pour écran/USB/alimentation), mais également pour alimenter dans le sens inverse des périphériques. On ne connait pour l'instant pas précisément la puissance supportée dans chaque sens (on sait juste d'après les documentations disponible que l'alimentation est possible en 5, 12 ou 19V). Pour rappel, Thunderbolt ne propose que 10 watts pour alimenter un périphérique externe.

VESA indique que la spécification sera publiée au second trimestre 2014.

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