Alors que l’industrie technologique se prépare pour le lancement de la nouvelle norme USB4, quelques pièces supplémentaires doivent d’abord se mettre en place. Parallèlement à la spécification de base elle-même, il y a la question des modes alternatifs, qui ajoutent des fonctionnalités supplémentaires aux ports hôtes USB Type-C en permettant aux broches de données d’être utilisées pour transporter d’autres types de signaux. En suivant le rythme des mises à jour de l’USB4, certains des modes alternatifs sont également mis à jour, et ce processus commence avec le grand-père de tous: le mode Alt DisplayPort.

Le tout premier mode alt USB-C, DisplayPort Alt Mode a été introduit en 2014. En remappant les broches de données haute vitesse USB-C des données USB aux données DisplayPort, il est devenu possible d’utiliser un port USB-C comme sortie vidéo DisplayPort, et dans certains cas, même mélanger les deux pour obtenir à la fois la signalisation USB 3.x et la signalisation DisplayPort sur le même câble. À la suite de la sortie du mode Alt DisplayPort, le nombre d’appareils avec sortie vidéo a explosé, et dans les ordinateurs portables en particulier, c’est devenu le mode préféré pour générer des sorties vidéo lorsqu’un ordinateur portable ne comprend pas de port HDMI dédié.

Maintenant que l’USB4 se prépare à entrer en service, le mode Alt DisplayPort est également mis à jour. L’un des nombreux grands changements dans la spécification USB4 est que DisplayPort est un citoyen de première classe, avec USB4 capable d’encapsuler des données vidéo DisplayPort comme Thunderbolt 3 le fait déjà. Ainsi, afin de suivre le rythme de l’USB4 – où les choses sont un peu plus rigoureuses et bien définies cette fois-ci – VESA a dû resserrer la norme Alt Mode pour correspondre, ainsi que de mettre à jour les spécifications pour intégrer DisplayPort 2.0 et son UHBR normes de signalisation. Le produit final, à juste titre, sera appelé DisplayPort Alt Mode 2.0.

À un niveau élevé, comme le connecteur USB-C lui-même ne change pas pour l’USB4, DisplayPort Alt Mode 2.0 n’a pas besoin de beaucoup changer non plus. Toutes les mécaniques physiques concernant la réaffectation des broches et quelles broches peuvent transporter quelles données sont les mêmes, donc le nœud du mode alt consiste toujours à réaffecter deux ou quatre des paires à haute vitesse proposées dans un câble / connecteur USB-C. Cela dit, comme le protocole USB4 est basé sur Thunderbolt 3 cette fois-ci, la façon dont les données USB4 sont transportées change et le comportement des câbles USB4 change également – principalement qu’ils seront des câbles actifs pour toute distance appréciable – et ainsi Le mode DP Alt est en cours de mise à jour pour s’adapter à cela.

Outre la compatibilité immédiate avec USB4, le grand changement pour DP Alt Mode 2.0 est alors l’ajout de la fonctionnalité DisplayPort 2.0, pour prendre en charge les nouvelles normes de signalisation UHBR 10, 13.5 et 20. Avec des bandes passantes allant jusqu’à 20 Gbit / s par voie, une connexion DP 2.0 complète à 4 voies peut générer jusqu’à 80 Gbit / s de bande passante. Et maintenant, avec DP Alt Mode 2.0, une connexion en mode alt via une connexion USB-C peut faire de même.

Sous le capot, cela est accompli en reconfigurant une connexion USB4 à 4 voies en une connexion DisplayPort à 2 ou 4 voies, en conduisant les signaux DisplayPort sur des voies à grande vitesse qui devraient normalement transporter des signaux USB4. L’USB4 s’appuie normalement sur une configuration 2 haut / 2 bas pour former une seule connexion bidirectionnelle. Le mode DP Alt peut soit diviser cela avec USB, ce qui entraîne une connexion USB 3 à 1 bande passante / 1 bande passante réduite couplée à une connexion DP à 2 voies, ou DP peut prendre les 4 voies pour une connexion DP à pleine vitesse. En fin de compte, cela signifie qu’une connexion DP Alt Mode 2.0 est tout aussi compatible que la connexion DisplayPort 2.0 en ce qui concerne la connectivité d’affichage et la bande passante.

DisplayPort 2.0 contre DP Alt Mode 2.0 contre USB4
DisplayPort 2.0 DP Alt Mode 2.0
(Mode 4 voies)
USB4
Bande passante max. Du câble 80Gbps 80Gbps 80Gbps
Bande passante aval max. 80Gbps
(DP)
80Gbps
(DP)
40Gbps
(USB + DP)
Bande passante amont max. N / A N / A 40Gbps
(USB)
Couche physique Thunderbolt 3 Thunderbolt 3 Thunderbolt 3
DisplayPort 1x flux DP 2.0 1x flux DP 2.0 1x flux DP 2.0
Option de câble passif Oui (40Gbps) Oui (40Gbps) Oui (40Gbps)
Port d’interface DisplayPort USB Type-C USB Type-C

Et ce n’est pas une simple coïncidence: DisplayPort 2.0 et USB4 sont tous deux basés sur la signalisation Thunderbolt 3, qu’Intel a diffusée à l’industrie technologique au sens large sans redevance il y a quelques années. Ainsi, bien qu’il existe des différences importantes au niveau du protocole (principalement que l’USB4 transporte beaucoup de choses autres que la vidéo DP), la signalisation et les règles de câble qui en résultent sont pratiquement les mêmes pour USB4 et DisplayPort Alt Mode 2.0.

Cela signifie également que DP Alt Mode 2.0 devrait largement fonctionner avec des câbles compatibles USB4, bien que VESA veille à éviter une compatibilité prometteuse avec tout câbles, car les câbles USB4 sont encore en cours de développement et de certification éventuelle. Comme USB4, alors, pour des câbles extrêmement courts, des câbles passifs seront possibles, tandis que pour des câbles de plus d’un pied – c’est-à-dire presque toutes les configurations de moniteur du monde réel – un câble actif est nécessaire.

La compatibilité dans les câbles actifs dépendra à son tour des redrivers utilisés dans ces câbles. Pour que les câbles USB4 fonctionnent avec DP Alt Mode 2.0, ils doivent non seulement être en mesure de rediriger les signaux DP 2.0, mais ils doivent également pouvoir fonctionner en mode unidirectionnel complet – avec les 4 voies en aval – par opposition à l’USB4 bidirectionnel mode. La bonne nouvelle est que la plupart des redrivers de câbles USB4 devraient prendre en charge cela, donc la question devrait être largement théorique, mais cela revient encore à la certification et à ce que les fabricants de câbles finissent par faire.

Sur une dernière note sur la connectivité, ces exigences de redirection s’appliqueront également aux adaptateurs DP Alt Mode 2.0, ce qui signifie que des adaptateurs actifs seront nécessaires. Alors que DP Alt Mode 1.0 pourrait fonctionner avec des adaptateurs passifs étant donné la signalisation relativement lâche utilisée, les exigences de signalisation plus strictes pour DP 2.0 signifient que même les adaptateurs USB vers DisplayPort ont besoin d’un redirection actif.

Dans l’ensemble, l’introduction du DisplayPort Alt Mode 2.0 signifie qu’il y aura deux façons différentes de diriger la vidéo DisplayPort sur un câble USB4, offrant aux constructeurs de systèmes et aux utilisateurs un degré inhabituel de flexibilité dans la conception des appareils et le choix de leur câblage. Comme indiqué précédemment, USB4 peut déjà transporter des données DisplayPort encapsulées dans un signal USB4. Cependant, avec l’introduction de DP Alt Mode 2.0, il devient également possible de sauter l’homme du milieu, pour ainsi dire, en reconfigurant un port USB-C pour passer la vidéo DisplayPort brute.

Mais pourquoi même avoir plusieurs modes pour commencer, vous pourriez vous demander? Le problème se résume aux performances ainsi qu’aux coûts matériels. Du point de vue de la bande passante, l’USB4 maximise à 40 Gbit / s de bande passante dans n’importe quelle direction une connexion bidirectionnelle. Ainsi, la plus grande bande passante disponible pour la vidéo DisplayPort, en supposant qu’elle sature la connexion, n’est que la moitié de ce dont DisplayPort 2.0 est capable. Une connexion DisplayPort brute via Alt Mode 2.0, d’autre part, double cette bande passante maximale à 80 Gbit / s, car toutes les voies peuvent être utilisées pour envoyer des données à un écran. Donc, si rien d’autre, le mode Alt est nécessaire pour piloter des connexions à ultra-haute résolution via USB-C, telles que 8K @ 60Hz avec HDR.

Normes de signalisation DisplayPort
la norme Bande passante brute
(4 voies)
Bande passante efficace
(4 voies)
Résolutions du moniteur cible
Mode alternatif 1.0
(HBR3)
32,4 Gbit / s 25,92 Gbit / s 4K @ 120Hz
8K à 60 Hz (avec DSC)
Mode alternatif 2.0
(UHBR 20)
80 Gbit / s 77,37 Gbit / s 8K @ 60hz HDR> 8K @ 60Hz SDR
4K à 144 Hz HDR
2x 5K à 60 Hz

En ce qui concerne les coûts matériels, comme Thunderbolt auparavant, l’utilisation de l’encapsulation DisplayPort avec USB4 signifie qu’il doit y avoir des contrôleurs USB4 aux deux extrémités de la connexion, ainsi que du matériel DisplayPort pour gérer réellement les données DisplayPort. Le mode Alt, en revanche, permet des affichages et des appareils récepteurs légèrement plus simples: ceux-ci n’ont besoin que du matériel DisplayPort et peuvent renoncer aux contrôleurs USB4.

En fin de compte, comme ce fut le cas avec DisplayPort Alt Mode 1.0, DP Alt Mode 2.0 consiste à donner aux fournisseurs de matériel une autre façon de sortir la vidéo sans avoir à utiliser un port dédié. Et avec la possibilité de faire correspondre DisplayPort 2.0 spec-for-spec, ainsi que de combiner la vidéo DP avec les données USB4, Alt Mode 2.0 est certainement configuré pour faire exactement cela et plus encore. Et, selon VESA, nous devrions avoir la chance de voir cela de première main l’année prochaine, avec les premiers appareils DP Alt Mode 2.0 attendus en 2021.