چرا اکثر کارت‌های گرافیک تنها یک پورت HDMI دارند؟

پورت HDMI به یکی از فراگیرترین استانداردهای صوتی و تصویری تبدیل شده که تاکنون در لوازم الکترونیکی زیادی به کار رفته است. طبق اعلام مجری مجوزدهی HDMI (یا HDMI LA)، از زمان معرفی نسخه ۱.۰ HDMI در سال ۲۰۰۲، نزدیک به ۱۴ میلیارد دستگاه مجهز به این فناوری روانه بازار شده‌اند. جدیدترین نسخه یعنی HDMI 2.2 در سال ۲۰۲۵ معرفی شد و انتظار می‌رود دستگاه‌های مبتنی بر آن در سال ۲۰۲۷ به بازار عرضه شوند. امروزه پورت HDMI را می‌توان روی دستگاه‌های کوچکی مثل کامپیوترهای تک‌بردی رزبری پای (Raspberry Pi) تا نمایشگرهای بسیار بزرگ ۱۳۰ اینچی سامسونگ مشاهده کرد. در این میان، کارت‌های گرافیک نیز سال‌هاست که از پورت‌های HDMI بهره می‌برند.

نخستین کارت‌های گرافیکی که از HDMI استفاده می‌کردند در سال ۲۰۰۶ وارد بازار شدند و به مرور زمان همگام با پیشرفت HDMI و سایر فناوری‌ها مانند DisplayPort توسعه یافتند. کارت‌های گرافیک امروزی معمولاً تنها با یک پورت HDMI در کنار دو یا چند پورت DisplayPort عرضه می‌شوند. این‌که چرا بیشتر کارت‌های گرافیک فقط یک پورت HDMI دارند سوالی است که ذهن بسیاری از کاربران را به خود مشغول کرده است. در این مطلب به دلایل تک‌پورتی بودن اکثر اکثر کارت‌های گرافیک اشاره می‌کنیم. با اِروتِک همراه باشید.

در دنیای مانیتورها، DisplayPort پادشاه است!

کارت‌های گرافیک برای کامپیوترهای شخصی (PC) ساخته می‌شوند و سیستم‌های خانگی عمدتاً از مانیتور استفاده می‌کنند. مانیتورها بیشتر متمایل به DisplayPort هستند، چرا که این فرمت به استانداردی بسیار قدرتمند و کامپیوترمحور تبدیل شده که می‌تواند ویدیو، صدا، داده و برق را تنها از طریق یک کابل منتقل کند. علاوه بر این، DisplayPort با قابلیت «انتقال چندگانه» (MST)، امکان اتصال زنجیره‌ای چند مانیتور را تنها با یک کابل از خروجی کارت گرافیک فراهم می‌سازد. همچنین DisplayPort برای پشتیبانی پایدار از نرخ‌های نوسازی (Refresh Rate) بالاتر تجهیز شده و از VESA Adaptive Sync (پایه و اساس فناوری‌های نرخ نوسازی متغیر مانند FreeSync AMD) پشتیبانی می‌کند. نکته مهم‌تر این‌که فناوری G-Sync انویدیا اصالتاً محدود به DisplayPort است، اگرچه نسخه G-Sync Compatible علاوه بر DisplayPort روی HDMI نیز کار می‌کند.

در کارت‌های گرافیک، پورت HDMI بیشتر به عنوان یک پورت «پشتیبان و سازگارکننده» در نظر گرفته می‌شود تا اطمینان حاصل شود کارت گرافیک می‌تواند به خروجی‌های مختلف (از جمله مانیتورها و تلویزیون‌ها) متصل شود. پهنای باند DisplayPort نیز معمولاً فراتر از HDMI بوده است، هرچند HDMI 2.2 با پهنای باند نهایی ۹۶ گیگابیت بر ثانیه قصد دارد این معادله را تغییر دهد؛ اما پورت‌های HDMI 2.2 با چالش کابل‌ها و پورت‌های تأییدشده‌ای همراه خواهند بود که احتمالاً گران‌قیمت و برای خرید پیچیده هستند. در مقابل، DisplayPort 2.1 در حال حاضر می‌تواند بدون نیاز به فشرده‌سازی، از سه مانیتور 4K با نرخ ۹۰ هرتز یا دو مانیتور 4K با نرخ ۱۴۴ هرتز پشتیبانی کند و در عین حال رابط کاربری همه‌کاره‌تری باشد.

برتری جزئی HDMI 2.2 در پهنای باند احتمالاً تأثیر شگرفی نخواهد داشت، زیرا رزولوشن‌های بالاتر از 4K هنوز در بازار عمومی مصرف‌کنندگان همه‌گیر نشده‌اند. همچنین با توجه به تاریخچه توسعه DisplayPort، می‌توان انتظار داشت که نسخه بعدی آن مجدداً از HDMI 2.2 پیشی بگیرد.

پیاده‌سازی HDMI هزینه بالایی دارد!

در مقایسه با DisplayPort، تعبیه پورت HDMI روی کارت گرافیک پرهزینه‌تر است. پورت HDMI از نظر فیزیکی پیچیدگی بیشتری نسبت به DisplayPort دارد و فضای بیشتری از برد مدار چاپی (PCB) را اشغال می‌کند؛ فضایی که روی کارت‌های گرافیک بسیار ارزشمند و محدود است. بسته به نسخه مورد استفاده، پورت‌های HDMI ممکن است برای تأمین الزامات الکتریکی و پهنای باند به سخت‌افزار و فضای بیشتری روی برد نیاز داشته باشند. به عنوان مثال، یک پورت HDMI 2.1 که از رمزگذاری جدیدتر FRL (ارتباط با نرخ ثابت) پشتیبانی می‌کند، هزینه‌ای بیشتر از پورت HDMI 2.0 متکی بر TMDS خواهد داشت.

رسانه GamersNexus در بازدیدی که از کارخانه تولید کارت‌های گرافیک Intel Arc شرکت Sparkle در تایوان داشت به این موضوع پرداخت. در آن ویدیو مشخص شد که پورت‌های HDMI برای کارت‌های Intel Arc حدود ۱ دلار به ازای هر پورت برای سازنده هزینه دارند که بخش اعظم آن مربوط به حق امتیاز و لایسنس است. علت این امر آن است که HDMI یک استاندارد آزاد و رایگان نیست؛ شرکت‌هایی که از HDMI استفاده می‌کنند باید هزینه‌های سالانه حق امتیاز و لاینسس را به ازای هر دستگاه پرداخت کنند. برای محصولی مانند Sparkle Intel A310 Omni View که دارای ۴ پورت HDMI است، این یعنی ۴ دلار هزینه فقط برای پورت‌های HDMI، آن هم برای کارتی که با قیمت اقتصادی ۱۰۰ تا ۱۱۰ دلار بازار را هدف قرار داده است. کارخانه تایوانی Sparkle روزانه بیش از ۱,۰۰۰ کارت گرافیک تولید می‌کند، بنابراین حجم این هزینه‌ها به‌وضوح قابل درک است. علاوه بر این، تست‌های اجباری انطباق و گواهی‌نامه‌ها بر اساس استانداردهای HDMI وجود دارد که باید توسط مراکزداده مورد تأیید انجام شود. نسخه HDMI 2.1 (و در آینده HDMI 2.2) این هزینه‌ها را سنگین‌تر نیز می‌کنند.

در سمت مقابل، DisplayPort یک استاندارد باز و بدون حق امتیاز (Royalty-free) است که تفاوت بزرگی با HDMI ایجاد می‌کند و سازندگان می‌توانند بدون پرداخت هزینه لایسنس، این پورت‌ها را پیاده‌سازی کنند. برنامه ارزیابی DisplayPort نیز برخلاف HDMI به قراردادهای لایسنس وابسته نیست و توسط اعضای VESA و اکوسیستم DisplayPort مدیریت می‌شود.

منبع: Slashgear