顯示器都有哪些內外部介面，他們之間有什麼區別和聯繫?超級詳細！——節選自《高興說顯示進階篇之三》

顯示介面分為連接主機和顯示器的外部顯示介面，以及連接顯示器內部各種元件的內部顯示介面。

作者：高興

中泰證券研究所國際銷售

曾任職於美銀美林、中信證券、銀河證券、大宇證券

畢業於紐約大學、香港科技大學，高麗大學

可以聽說讀寫中文、英文和韓文，日文只能讀不會聽說寫

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顯示介面分為連接主機和顯示器的外部顯示介面，以及連接顯示器內部各種元件的內部顯示介面。

外部顯示介面

介面作為連接顯示信息生成/播放設備與顯示器之間的信息傳遞的通路，隨著顯示技術的發展也在不斷發展著，迄今為止產生了很多不同的介面。

在初期，因為產業鏈整體缺乏統一的標準，介面市場群雄割據，標準不統一、互不兼容。哪怕是同樣的播放設備和顯示器，因為使用的介面不同，顯示效果也可能會有差異。或者僅僅因為介面不同，造成本可以一起工作的設備之間無法連接。這無疑會對用戶造成混亂、體驗破壞以及資源浪費，非常不利於行業整體的發展。好在廠商們已經充分的認識到了這個問題，現在的發展趨勢是越來越傾向於採用統一的兼容的介面的。

需要注意，一個介面的物理標準和通訊協議是兩回事，雖然兩者之間往往是有一定關聯的，但這種關聯不是必然的。同樣的物理標準也可以採用不同的通訊協議，這就好比是人與人之間打電話，可以用中文交流也可以用英文交流一樣。

一個現實的例子就是網線，對於大多數人來說網線可能只是用來連接網路的。但是其實如果網線還可以用給設備供電，如果採用HDBaseT協議甚至還能傳送高清影音。

下面就讓我們對主要的介面進行簡單介紹。

模擬信號：複合信號Composite Video

首先，前面我們講過，從機械電視開始的模擬電視主要通過無線電來發送信號，這個信號是一個一維的信號。因為最開始的電視是黑白的，所以其實只含有一個明暗信息。後來彩色電視出現以後，為了讓黑白電視還能繼續收看，還是保留了這個明暗信息，同時在信號里混入入了只有彩色電視才能識別的顏色信息，這樣黑白和彩色的電視可以從同樣的信號里各取所需。這種視頻信號就叫做複合信號Composite Video。

早期的介面也都採取了這種設計。

• F型連接頭 F Connector：
• Belling-Lee 介面:

這兩種介面在舊的電視上很常見，採用同軸線材，主要用於連接無線天線、有線電視、衛星電視信號等。傳輸的信號基本上和無線電視的無線電信號是一樣的模擬信號。

• RCA端子 RCA Connector:

這種介面的名字來自Radio Corporation of America，一開始用來傳輸音頻信號的。因為設計簡單，成本低，後來用途越來越多，也逐漸開始被用來傳輸模擬複合視頻信號的。很多早期的影音設備包括錄像機、攝像機以及家用遊戲機等都採用了這種介面。

模擬信號：分量信號Component Video

但是，因為明暗信息與顏色信息畢竟是兩個信息，將這兩個信息混合在一起傳送，其實是有相互干擾的。無線電視信號里的兩個信號的頻率差是經過計算以後巧妙安排的，在可能的範圍內把干擾控制在最小的程度。但是，干擾畢竟還是存在的，隨著家庭娛樂需求的增加，人們對畫質的要求越來越高，把這兩種信號分開傳送的方式就自然而然的出現了，這就是分量信號Component Video。

把明暗信息和顏色信息分開還有一個好處，人眼對於明暗更敏感，對顏色less敏感，所以將兩者分開，可以單獨對顏色進行有損壓縮，這樣減少整體的存儲和傳輸成本的同時，基本不太損害人類的視覺體驗。

• S端子 S-Video：

S-Video其實就是Separate Video，在家庭影音設備種很常見。這種介面把明暗和顏色分到兩條線來傳輸，可以實現更好的畫質。

• 色差端子 YPBPR

這種介面在S端子的基礎上進一步的對顏色信號進行分拆，使用三條線RCA線，實現了更好傳輸質量。線的數量的增加使得傳輸信息的帶寬也得到了大幅提高，甚至可以傳輸高清HD的畫面。

三條線中，Y線代表明暗，是RGB三種顏色的和，Y = 0.2126 R + 0.7152 G + 0.0722 B。PB線負責傳輸藍色與明暗之差（B-Y），PR線負責傳輸紅色與明暗之差（R-Y）。

這種方式和我們之前介紹過的YCBCR基本相同，只不過YCBCR更多的是指數字方式，YPBPR用來指模擬方式。也可以用YUV來統稱所有類似的方式。

• VGA端子 VGA Connector：

這種介面也叫D-subminiature(D-sub)，其實是D-sub的一種DE-15。這種介面是在個人電腦上得到大量使用的介面，由IBM在1987年推出VGA顯示標準的時候採用並推廣。VGA標準本身包含顯卡、顯示器以及顯卡和顯示器之間的介面。當時IBM可是非常牛x，IBM說啥大家就都跟著搞啥。

前面幾種標準都是為了電視或者家庭影音環境所開開發的，實際上並不適合個人計算機。因為此前的視頻內容的主要展示終端是電視屏幕，所以整個產業都是圍繞著電視機來轉的。考慮到信號最後要以明暗/顏色（因為要兼容黑白電視）的格式被傳送出去，所以攝像機/照相機、編輯設備以及存儲設備產生的內容格式都是符合這種標準的。

但是計算機不一樣，計算機沒有這種歷史負擔。當時主流的CRT電視/顯示器的核心的電子槍本身就是採用RGB信號的，收到明暗/顏色信號以後還要再轉化為RGB信息。為什麼不直接輸出R、G、B信號呢？

此外，其實在電視信號里，除了明暗和顏色以外，還有同步Sync信號，用於告訴電視/顯示器現在的信號位於屏幕的哪一個位置，哪一行哪一列。這個Sync信號在複合信號里被和明暗/顏色混合在一起，在分量信號里被混合在明暗信號里。VGA端子把這個Sync信號也分離出來，分成一個橫向同步和一個縱向同步，這樣進一步的減少了信號之間的干擾，同時也增大了明暗信號的傳輸速率。

VGA端子輸出模擬信號，但其實在VGA之前的計算機用的顯示介面大部分都是數字的，這是因為計算機本身是數字的。但是，因為當時的主流顯示技術CRT本身是模擬的，所以VGA之前的介面都要求在顯示器端有數字模擬轉換DAC裝置，這對顯示器廠商是一個負擔，IBM把這個功能標準化以後集成DAC在電腦主機上可以強迫顯示器廠商跟進，同時可以降低整個行業的升級成本。

所以，VGA是非常適合當時個人計算機對顯示的需求的，它也為個人電腦的大發展做出了很大的貢獻，而且隨著用戶需求的提高而一直在得到更新和改進。然而，雖然VGA標準本身沒有任何帶寬上的限制，理論上也可以傳送高清甚至4K畫面，但是因為模擬信號不抗干擾，隨著解析度和色深的提高，數據量越大的，畫質就越差，不能承擔傳輸更好畫面的任務。

同時，以液晶顯示器LCD為代表的的平面顯示器開始興起。這種顯示器內部採用的是數字的方式來處理信號（只有最後發送到每個像素的電壓信號是模擬的），所以實際上對液晶顯示器來說，還要再把RAMDAC從數字轉換來的模擬信號再重新轉化為數字信號，然後最終再轉化為模擬信號發送給像素，這種多次反覆的轉化對畫質的影響很大，使得液晶顯示器無法發揮自己的潛力。

所以，業界急需一種新的數字信號的標準，顯示介面再次回到了數字時代。

數字信號

• DVI Digital Visual Interface：

雖然業界對於數字介面有著非常迫切的需求，但是當時世界上還存在著大量的CRT顯示器，顯卡公司們是不敢貿然提供只支持數字信號的介面來放棄現有的用戶的，所以新的數字介面必須能夠同時兼容VGA模擬信號。當時很多公司和組織都在積極的發表新的標準。典型的例子有National Semiconductor（NS)的OpenLDI（Open LVDS Display Interface）標準和VESA(Video Electronics Standards Association)的Plug & Display標準。

National Semiconductor（現在已經被德州儀器收購）在1992年以一種叫做LVDS（Low-Voltage Differential Signaling）的技術為基礎為蘋果電腦開發了一種新的技術，採用兩條線來傳輸數字信息，傳輸快、帶寬高、用線少、結構簡單、成本低廉，能夠在液晶顯示器內部的控制晶元和面板之間提供更高的通信速度，實現更高的解析度與更大的色域。NS把這種技術命名為Flat Panel Display Link(FPD-Link)並免費開放，很快這種技術就成為了屏幕顯示器內部的通用通信標準，同時也成為連接筆記本電腦主機與顯示器的通用標準，一直到現在仍然被大量採用，剛剛才出現一點被替代的跡象。另外在汽車信息娛樂Infotainment系統上，作為連接屏幕與處理器的介面，FPD-Link的後續版本至今仍然被大量採用。

所以很自然地，NS希望把這種技術也推廣到顯示器與電腦主機之間連接的介面上。但是LVDS的問題是不太適合較長距離的信號傳送，需要時間對技術進一步改進。

另一方面，在1987年IBM推出VGA標準以後，很多第三方兼容顯卡的生產公司組成了一個行業聯盟，叫做VESA(Video Electronics Standards Association)。牽頭的是當時還很厲害的NEC(日本電気株式會社)。這個組織成功的推動了很多基於VGA標準的改進與升級，並制定了很多影響深遠的行業標準，包括顯示器後面螺絲的間距、顯示器與顯卡之間的簡單信息交換方式以及後來發展迅速的DP介面等。在初期，VESA的創始成員公司都是像ATI這樣的顯卡公司，那個時候的顯卡公司可沒有現在NVidia這樣牛x，無數個小公司各立山頭，沒有什麼大的市場影響力。但是後來越來越多的電腦整機公司也加入VESA，希望把VESA做成在顯示領域能夠代表電腦硬體廠商共同利益、起到協調作用並規範行業標準的一個組織。

在個人電腦初期階段，各種外設的介面標準也十分不統一，電腦業界一直有一個夢，希望使用一個統一的介面連接所有的滑鼠、鍵盤、音箱、印表機等等外設。於是在1994年Intel、IBM、Compaq、DEC、微軟、NEC和Nortel一起制定了USB標準。這個VESA也有一個夢，就是要把顯示器作為桌面電腦的核心，主機與顯示器靠一條線連接，然後其他所有外接設備都通過USB等介面連接到顯示器上，再通過這顯示器與主機的連線與主機通訊。這也就意味著，這條顯示器與主機的連線需要能夠傳輸數字信號，好像下圖一樣。

VESA的這種想法其實是可以理解的，當時的電腦主機很大，放到桌面上不方便，各種外設連接到主機上其實很麻煩，桌面也不整潔，如果都連接到顯示器上，其實更方便插拔等操作，其實是很make sense的。於是1994年VESA發布了Enhanced Video Connector介面，這個介面雖然還是傳送兼容VGA的模擬視頻信號，但是同時也可以為各種外設傳送數字信號。

然並卵，這個標準，沒有取得成功，這是因為當時大家的點不在那裡啊，大家迫切需要的是一個可以更快更好的傳輸數字信號的介面標準，不是一個什麼都能接入的介面。因為這種需求的存在，很多公司都在研發相關技術。有一家1995年才成立的叫做Silicon Image（現在已經被Lattice Semiconductor收購）的初創公司提出了一個技術解決方案，叫做TMDS(Transition-Minimized Differential Signaling)。這個技術和LVDS在物理層面上有些相像，但是在通信協議上則完全不同，它採用了IBM的8b/10b的編碼方式，可以減少信息的錯誤的產生並支持更長的線纜長度，包括USB3.0在內的很多後來的高速介面都採用了這種編碼方式。

1997年，Silicon Image把這個技術商用化，命名為PanelLink並開始銷售，因為實際效果很好，在市場上頗受歡迎。

於是VESA馬上找到了Silicon Image談，你太小，沒能量，搞不起來，交給我來搞，做成行業標準，肯定搞大.於是VESA拿到授權，並立刻推出了自己的基於TMDS技術的標準Plug and Display。

Plug and Display的外形還是沿用類似Enhanced Video Connector的設計，但是不再只傳送模擬視頻信號了，而是具有了傳播數字視頻信號的功能。而且它不忘初心，還是具有連接各種外設的功能。其實這樣會造成整個介面物理造價很高。另外，本來TMDS是支持兩條通路Dual Link來高速傳輸數據的，因為其中一條被Plug and Display用來傳送各種外設的數據，導致顯示的帶寬被犧牲了一半，所以能夠傳輸的最高畫質被大幅打折，所以市場不是很歡迎。

這時，之前一直沒有發聲的Intel站出來「主持公道」了。英特爾一邊肯定Silicion Image的技術的先進性，同時「高瞻遠矚」的指明了發展方向，另一方面召集了包括HP、富士、IBM和NEC等主機廠商小夥伴，成立了一個新的組織叫Digital Display Working Group（DDWG)。DDWG在1998年公開宣布支持Silicon Image的技術，並將其做出一定改進以後，命名為Digital Visual Interface並開始推廣。

一方面，Image Silicon的技術本來就好，但是VESA等公司一直抓不到市場痛點，沒有物盡其用。Intel則一針見血地指出市場的根本需求：兼容VGA信號的高速可靠的數字介面。

其次，Silicon Image這個小公司自己無法主導大局方向，前途有風險，又急需把研究成果變現，非常需要一個大腿。

第三，Intel當時市場地位很高，如日中天，有號召力。

第四，對於Intel來說，比起VESA那幫人，Silicon Image這個小公司聽話好控制。實際上，經過私下安排，Silicon Image把技術免費拿出來給DDWG使用，但是保留專利權，從而向購買自己生產的DVI晶元的顯卡/顯示器廠商收取專利費。而且，他們還讓Intel白菜價入股自己，這樣Intel表面上沒有從DVI標準上賺錢，實際上卻從Silicon Image的收入中獲取股東分紅。然後安排Silicon Image在下一年(1999年)在納斯達克上市，開盤當天股價翻了兩倍多，英特爾賺了十幾倍都不止。。。

整件事情各種一氣呵成，各種恰到好處。

看到英特爾這麼順風順水，很多人都很眼紅。1999年Compact又聯合VESA緊急推出了簡化版的Plug & Display，叫做DFP(Digital Flat Panel)，只保留了顯示功能，但是仍然抓不到關鍵點，還是Single Link，帶寬還是只有一半！當時VESA已經看清形勢非常不利，在發布DFP的時候說：「可能整機廠的夢和我們的不太一樣吧，他們希望所有的介面能統一在主機上而不是顯示器上。關於DVI，我們對與DDWG合作定義未來數字介面感興趣。」相同時期，NS和德州儀器聯手也終於成功的把FPD-Link改進並發布了OpenLDI規格，但是這時已經為時太晚，大局已定。

DVI也不辱使命，成功的為電腦進入數字時代、HD時代保駕護航，直到現在仍然是在電腦上比較常見的主流介面之一。

但是DVI的缺點也有很多：

1. 子標準太多，互相之間的兼容性不好。

2. 沒有嚴格的產品認證，好多不符合標準的產品充斥市場。

3. 這個標準只考慮到了個人電腦的需求，只能傳輸視頻信號，不支持音頻音頻，也不支持類似於YUV這樣的亮度/顏色信號，無法滿足電影/電視業界以及家庭影音的視聽需求。

4. 介面實在是長得太大了。

5. Intel跨越行業組織，又自己吃獨食，不厚道，小夥伴都不願意和它玩了，導致DVI標準一直得不到任何更新，停止在1.0版，DDWG也很快就解散了。此事使業內更加深刻的認識到公開公平的行業共同組織與開源免費標準的重要性。

• HDMI High-Definition Multimedia Interface：

DVI給計算機顯示器帶來的巨大提升使得電視、DVD播放器等產商迅速跟進，推出了採用DVI的產品，但是沒有高清的視頻內容。這是因為，視頻信號實現數字化傳輸，就意味著內容可以被完美複製。所以，包括好萊塢在內的上游內容公司非常擔心版權保護的問題，如果沒有一個完善的保護機制，他們是不願意製作高清的視頻內容的。

因此，Intel引入了對HDCP(High-Bandwidth Digital Content Protection)機制。HDCP是英特爾主導的版權保護系統，可以防止內容被非法錄製，播放端和顯示端都必須支持這個標準才能夠播放有版權的內容。這個機制立刻得到了包括福克斯、環球、華納、迪士尼在內的上游內容廠商的積極支持，同時美國各大有線電視公司也都紛紛發來賀電錶示擁護。

然而，DVI標準本身因為上面所說的各種缺點，不是特別適合家庭影音環境，市場急需一種能夠滿足家庭影音需求的介面。

2002年，日立、松下、索尼、東芝、飛利浦、湯姆遜等家電巨頭迅速找到Silicon Image，要求共同開發一款以DVI為基礎的更適合家庭影音的標準。這個標準就是HDMI。HDMI和DVI同樣也採用TMDS技術作為底層，並保證對DVI標準的兼容。在此基礎上，HDMI解決了DVI介面的各種缺點。

1. 介面物理上比DVI小得多，使其更適合家庭環境的美觀需求。而且有各種大小，適合不同的需求。

2. 設計上充分的預留了未來帶寬提升的發展空間。

3. 完全去掉了對模擬信號的支持。

4. 加入了對電影電視內容常用的YUV類型色彩空間的支持（YCbCr 4:4:4和YCbCr 4:2:2）。

5. 加入了對包括杜比和DTS在內的高保真HD音頻信號的支持。

6. 加入了CEC(Consumer Electronics Control)功能，用戶可以用一個遙控器來控制所有支持CEC並通過HDMI連接在一起的家電，比如功放、藍光DVD機和電視。

7. 加入了ARC（Audio Return Channel），此功能可以讓電視把聲音再傳給音響。因為正常的順序是，音頻和視頻內容從藍光DVD出發到音響再到電視，音響負責聲音，電視負責影像，這是一條單向的通道。但是如果只是看電視節目，想用音響來聽聲音的話，需要再用一條線把電視和音響連接起來。然而，這樣首先很麻煩，或者電視很可能沒有音頻輸出功能，或者音響的音頻輸入通道已經被佔用，此時ARC可以用一條HDMI實現從電視到音響的反向音頻數據傳輸解決這個問題。

8. 加入了HEC(HDMI Ethernet Channel)，此功能可以讓HDMI擁有網線的功能。

9. HDMI加強了對兼容產品的認證測試，使得產品質量得到保證。

10. 諾基亞、三星、索尼、東芝又和Silicon Image一起開發了一個叫Mobile High-Definition Link（MHL）的標準，這個標準可以讓手機也能輸出HDMI信號到支持這個標準的電視/顯示器上。

這麼多的優點使得HDMI各種蓬勃發展，迅速得到普及。整個電影電視產業以及家電產業都對其給予大力支持，截止2013年初HDMI10周年之時，HDMI Licensing, LLC公布說全世界已經有30億個支持HDMI的產品。

這個HDMI Licensing, LLC是HDMI創立成員們用來共同發展HDMI標準的組織，同時也是用來收錢的工具，每個要生產HDMI設備的公司都要交錢。每年10,000美元年會費，同時每個產品還收0.15美元，如果印上HDMI標誌就只收0.05美元，如果支持HDCP就只收0.04美元。每年產品產量少於10000台的只收5,000美元年會費加上每個產品1美元的專利費。這種就是躺著賺錢咯，雖然一共可能沒有多少錢。

但是，這個畢竟是一個封閉的組織，歷史證明，所有封閉的標準的下場都不太好，尤其是當一個開放的競爭對手出現以後。電腦硬體業界在DVI「失敗」以後並沒有放棄，2006年VESA又發布了新的Displayport標準，得到了很多硬體廠商的支持，對HDMI造成了威脅。所以2011年，HDMI Forum HDMI論壇成立了，所有的關於HDMI標準的制定和更新都由這個論壇來決定，任何公司只要交年費就可以成為會員，參與到HDMI標準的發展中。

目前HDMI的最新版是2.1版，最高可實現每秒48G的傳輸速率、16位色深、BT.2020色域、10K@120Hz、動態HDR。

• DisplayPort(DP)

DVI標準以後，很多小夥伴都不和Intel玩了，但是Intel「不忘初心」，再次聯合Silicon Image要推出一款新的介面叫UDI(United Display Interface)，其實還是基於之前的技術，基本上是舊瓶裝舊酒，貌似唯一的優點就是成本比DVI低，但是功能和潛力也都下降，市場並不是很買賬。於是Intel又拉上了三星、LG以及蘋果和NVidia一起支持UDI標準，但是其實大家都不是很上心，很快就沒有下文了。

上面說過，電腦整機廠商一直都有一個夢：「希望使用一個統一的介面來連接所有的設備」。而依靠HDMI和DVI並不能實現這個夢。因為要想統一：

• 首先需要行業內的主流公司都參與進來。
• 其次需要統一的通信方式。

DVI和HDMI都是基於TMDS技術，都要支付專利費給Silicon Image，而且都是由業內少數公司主導的標準，沒有整個業界的共識，沒有VESA這樣的行業組織的認證。而且TMDS技術是以幀為單位傳輸，沒有完全脫離傳統模擬視頻傳輸的思維模式。要想把顯示介面與其他設備的介面統一，必須要讓顯示介面也和其他介面一樣，完全以「普通數據」的方式傳輸信息。因為其他外設基本上已經被USB標準統一了，一旦顯示信息也數據化的話，只要把USB介面和顯示介面從物理上統一，理論上就可以實現所有外設介面的大一統了。

幸好的是，之前惜敗於DVI的LVDS技術並沒有完全死亡，DELL在2003年開始基於LVDS技術研發一種叫DisplayPort的協議，並於2005年把這個協議提交給VESA，2006年VESA正式發布了DP標準。這個時候的VESA已經不再是顯卡公司的組織了，包括戴爾、蘋果這樣的電腦整機廠商都加入了。DP不需要TMDS或者LVDS那樣特殊的邏輯協議，工作方式就像網線一樣，把信息打包成一個一個小的數據包傳送。這樣的好處是可以像網線一樣同時傳輸很多不同的數據，不僅可以同時傳輸多組低頻信號，而且可以和其他設備的數據混在一起傳輸。這個標準很快就得到了業界的積極響應，

DP從設計初期開始，綜合到考慮到過去各種標準的問題、對現有顯示器的兼容以及未來擴展升級的需求等方面。而且不僅僅從外在為「一個介面所有設備」的宏偉事業做準備，還同時包含了取代現有筆記本電腦內部的FPD-Link(也是LVDS技術)連接的標準，使得信息從顯卡出來以後可以以同樣的形式，一條直線到達T-CON，中間無需再經過協議的轉換。而且DP線的傳輸效率要遠遠大於FPD-Link線，20條FPD-Link線才能做的事情，4條DP線就可以完成。採用DP線可以讓顯示器和筆記本變得更加輕薄。目前很多筆記本和高端的顯示器都開始在內部連接上採用DP技術，但是大部分的中低端產品還是更喜歡傳統FPD-Link的簡單與低成本的優勢。然而，隨著顯示器解析度、色深以聽從及刷新率的提高，FPD-Link會越來越力不從心，預計越來越多的產品採用DP標準。

除了上述的優點以外，DP的其他優點還包括：

1. DP是免費的，除了一個很低的入門會員費以外，不收取任何專利費。

2. DP顯卡兼容現有的HDMI和DVI介面的顯示器，只需要簡單的轉接頭。（但是反過來不行）

3. DP得到了行業的普遍支持，其標準可以得到持續的更新。

4. DP傳輸的是純數據，所以無論是無線還是光纖都可以用來獲得更遠的傳輸距離。

5. DP可以用來從顯示器獲得數據，比如觸摸屏的反饋信息。

6. DP也支持版權保護的HDCP。

目前最新版的DP是1.4版，最高支持每秒25.92G的傳輸速率、10位色深、BT.2020色域、8@60Hz、動態HDR。從數據上看起來不如HDMI最新版，這是因為HDMI最新版是2017年11月發布的，DP1.4版則是2016年3月發布的。目前DP正在準備新的標準，預計可以達到每秒64.8G的速率。

現在DP的擴張的速度非常快，最新的電腦整機和顯卡基本上都支持DP或者只支持DP了，但是還是沒法滲透進入家庭影音領域。這是因為HDMI的創立者和支持者們都是家電影業的廠商為主，客觀上來說，家庭影音以視聽為主，沒有很多的數據需求，而從目前來看HDMI在這方面毫不遜色於DP，何況HDMI還有ARC等更適合家電的細節優點。既然如此，大家也就沒有什麼動力來接受新的標準。

我認為相當一段時間內兩者會共存，最終的結果要看電腦、家電與移動設備之間和熔合的情況。我預計,最後隨著家電產品的電腦化，以及移動產品的家電化，很有可能DP標準會取得最終的勝利。雖然未來總是不確定的，但是有一件事是可以確定的，那就是Silicon Image的股價，隨著DP的發展，他們的股價就一路向下，再也不回到當時跟著Intel呼風喚雨的好時節了，最後被然後被Lattice Semiconductor收購，不過創始人早就退休當天使投資人了，不要太幸福。

• Thunderbolt/USB-C

因為DP與生俱來的可擴展性，很多電腦整機廠商從戰略的角度非常積極的擁抱它。蘋果在2008年開發了Mini DP標準，並迅速代替DVI介面，投入到自己的所有產品線里，尤其是筆記本產品。因為Mini DP介面可以讓筆記本做的更輕薄，很快其的筆記本公司都開始跟進。

但是蘋果採用Mini DP可不是僅僅把電腦外形變小這麼簡單，蘋果是要實踐「一個標準所有設備」的夢想。很快，Intel主導，蘋果協助的Thunderbolt介面標準被發布了，這個介面採用了Mini DP的物理外形結構，但是實際上是合併了DP與PCI Express（Peripheral Component Interconnect Express）兩個介面與一身的。PCI Express介面是可以直接連到CPU的電腦內部的核心介面，顯卡就是通過這個介面和CPU對話的。這樣的整合實際上是把顯示介面與其他外設都直接與電腦內部最核心的介面相連接。這個介面可以連接支持Thunderbolt標準的各種外設，包括但不限於外部存儲、音效卡、網卡甚至外接顯示卡。

後來隨著USB標準進入第三代，最新的USB-C的外形標準也被發布了。USB標準本身的速度越來越快，也成了除顯示器以外所有電腦外設的標準介面。為什麼不能把顯示介面也和USB介面合併呢？當然可以！

從2014年開始，DP、MHL、Thunderbolt、HDMI與USB-C兼容的協議陸續被發布，也就是說可以用USB-C外形的介面來傳輸DP、MHL、Thunderbolt和HDMI信息了。其中DP、MHL和Thunderbolt的兼容協議很容易也很快的就被實現，這是因為MHL本身就是USB介面，而DP和PCI Express都是純數據介面，他們和USB3.0以上版本用的SuperSpeed技術的方式非常相似。HDMI的兼容協議來的相對較晚，但是現在也可以實現了。2015年末，Intel發布了新的Thunderbolt 3標準，這個標準採用了USB-C的物理外形，可以傳送PCI Express信號、DP信號、USB信號。

隨著移動設備的蓬勃發展，越來越多的終端採用USB-C介面，最後很有可能會導致家電廠商不得不接受這個「物理外形」的標準，從而起碼在「模樣上」實現各種介面的大一統。

• DSI Display Serial Interface

上面說的都是電腦系統里的主機與顯示器之間的介面，而在手機等移動設備上，現在最常用的則是MIPI聯盟(Mobile Industry Processor Interface Alliance)發布的DSI協議與M-PHY/D-PHY/C-PHY介面。

MIPI聯盟是在2003年由ARM、英特爾、諾基亞、三星、意法半導體和德州儀器共同創立的一個全球的開放組織，其主要目的就是發展移動生態環境的介面標準。經過十幾年的發展，目前在全球已經有250多個會員公司，而且隨著移動生態的發展，MIPI制定的標準已經進入到了人工智慧、物聯網、虛擬與增強現實、汽車、照相機、工業電子與醫療設施等等領域。

MIPI將介面的物理標準與其傳輸協議分開定義。目前MIPI規定了三種物理標準，分別是M-PHY、D-PHY和C-PHY。其中M-PHY傳統上是用在當做晶元與晶元之間的高速數據傳輸，而D-PHY則被用來連接攝像頭與主晶元組以及顯示屏與主晶元組。後來MIPI又在D-PHY的基礎了，發布了同樣用途的C-PHY標準，可以算是對D-PHY標準的升級。

而在連接顯示屏與主晶元組的時候使用的傳輸協議就是Display Serial Interface(DSI)，這個協議具有高速、低耗能以及低干擾的特點，能夠在性能和節電兩種模式中切換，非常適合在移動設備上使用，所以在很多手機、可穿戴設備、物聯網、虛擬現實以及車載智能系統上得到了應用。DSI一代只支持D-PHY物理介面，但是DSI-2代就可以同時支持D-PHY與C-PHY了。DSI-2可以提供更高的解析度的同時比一代更抗干擾。

MIPI後來又引入了UniPro的概念，這是一個長期的具有戰略意義的概念，建立在M-PHY的物理標準上，核心思想是把所有的移動設備的組件，比如照相機、顯示屏、存儲設備等等，看作是連接在一個網路上的終端，大家在一個網路里交換數據，雖然各自有各自不同的功能，但是都可以通過UniPro這個共同的協議來互相溝通。這樣移動設備未來就可以像搭積木一樣，把不同的組件直接組合在一起就可以使用了。因為DSI協議也是和DP一樣是把顯示信息打包成小的數據包來傳播的純數據協議，所以完全可以融入到這個框架里。我們可以讓顯示屏通過DSI-2和UniPro溝通，再通過UniPro與GPU/CPU溝通。

UniPro架構不一定會馬上取代現有的專用介面的形式，因為很多中低端產品的顯示屏不具有那麼高的傳輸速度的要求，沒有必要做的十分複雜。但是隨著人們對移動設備的顯示效果的要求越來越高，現有的D-PHY/C-PHY標準不一定能夠支持那麼大量那麼高速的數據傳輸，屆時就不得不採用以M-PHY為基礎的UniPro架構了。事實上，現在攝像頭的像素越來越高，單張照片容量非常大以及快速連拍需求、4K視頻拍攝需求等，數據量非常巨大，不得不採用CSI-3協議結合UniPro通過通過M-PHY標準傳輸數據。另一方面，將照片等數據快速存儲到快閃記憶體晶元里所需的UFS協議也是建立在UniPro協議之上的，所以把DSI也建在UniPro之上也很可能成為一種趨勢。

顯示器內部的介面標準們

Receiver在從主機接收到信息以後，會把信息發送給T-CON處理，T-CON再把任務分拆以後發送給Gate IC與Source IC。Receiver與T-CON之間也有一個信息的通道，T-CON與Gate/Source之間也會有一個信息的通道。這些信息的通道都有著各自的通信方式與標準。

在Receiver和T-CON之間使用最多的標準是我們上面提到過的LVDS（包括FPD-Link等），所以Receiver和T-CON之間還需要一個能夠把輸入的信號轉化為LVDS信號的LVDS轉換晶元（含Transmitter），然後在T-CON處還需要一個能夠接收LVDS信號的LVDS Receiver。因為LVDS標準已經落後，無法滿足現在的高解析度高色深高刷新率「三高」時代的數據傳輸速率的要求。所以市場上出現了很多新的標準，主要有eDP、iDP和V-by-One HS等。

這些新的標準比起傳統LVDS的優勢在於單線的傳輸速率快，傳輸協議更優秀，所以同樣的傳輸帶寬只需要很少的線就可以完成，在物理上大幅減少電線佔據的空間。

eDP標準，作為DP標準的延伸，主要被用來連接筆記本電腦主機部分的顯卡和位於顯示器部分的T-CON。eDP因為可以從顯示卡輸出到T-CON，中間不用再經過一個單獨的Receiver和LVDS信號轉換晶元，又同時因為傳輸速率大幅快於LVDS，可以減少使用的連接線的數量，所以可以大幅節省筆記本電腦中寶貴的空間。比如下面就是一個典型的筆記本電腦顯示器的數據走向圖。

iDP由意法半導體和LG Display共同開發，並經VESA認證發布，主要被用於數字電視內部的圖形處理器與T-CON之間的信息傳輸。

V-by-One HS則是由Thine半導體開發的一個標準，單線的傳輸速率是最快的而且可以配套自家的T-CON到Driver的連接標準。

在T-CON與Gate/Source之間的信息傳輸以前也是以LVDS為主，現在比較流行的則是LVDS的升級版，主要是mini-LVDS（by德州儀器）和RSDS（Reduced Swing Differential Signaling by國家半導體）。這兩種規格現在也漸漸落後了，取而代之的是Advanced PPmL(Point to Point mini LVDS)以及V-by-One HS的配套標準CalDriCon。所以在T-CON處需要有一個輸出mini-LVDS/RSDS/CalDriCon/Advanced PPmL信號的Transmitter，而在Source/Gate IC那裡則需要有相應的Receiver。

除了上述標準之外，各家DDI公司和面板公司也會採用很多自己專門的標準，比如LG就有EPI(Embedded Panel Interface)和CEDS（Clock Embedded Differential Singaling)，台灣譜瑞則有自己的SIPI(Scalable Intra Panel Interface)。這些標準除了傳輸速度更快以外，都能較好的配合自家的產品把DDI做得更小。

上面說的都是顯示器或者電視的情況，手機則稍微有點不同。手機因為各種晶元的功能更加集中，CPU/GPU以等全部相當於電腦主機的晶元都集中在了應用處理器AP(Application Processor)，而DDI也是一個晶元集合了所有的功能。所以信息從AP出來以後以後會直接通過MIPI DSI介面進入DDI，而DDI直接就可以控制TFT了，不需要那麼多的介面。