- AMD integreerib Linuxisse uued AMDGPU parandused, et võimaldada HDMI 2.1 koos Display Stream Compressioniga (DSC) ja FRL-iga.
- Värskendus eemaldab pikaajalised HDMI litsentsimise ja ribalaiuse piirangud, lubades Linuxis 4K resolutsiooni sagedusel 240 Hz ja kuni 8K resolutsiooni sagedusel 120 Hz.
- Steam Machine ja SteamOS on positsioneeritud peamiste kasusaajatena, viies HDMI vastavusse praeguste DisplayPort-võimalustega.
- Parandused peaksid ilmuma peatselt ilmuvas Linuxi kerneli versioonis, parandades nii mängude kui ka töölaua pildikvaliteeti.
Aastaid on võimsate Radeoni graafikakaartide ja tipptasemel teleritega Linuxi kasutajad pidanud leppima kummalise vastuoluga: riist- ja tarkvara on HDMI 2.1 jaoks valmis, kuid tarkvara on piiratud HDMI 2.0-ga . See ebakõla tähendas, et jäi kasutamata kõrgem värskendussagedus, parem värvisügavus ja tänapäevaste 4K ja 8K ekraanide täielik potentsiaal, kui HDMI oli kasutusel.
AMD on nüüd seda tühimikku täitmas. Avatud lähtekoodiga AMDGPU draiveri uue töölaine kaudu on ettevõte välja andnud rea parandusi, mille eesmärk on võimaldada Linuxis HDMI 2.1 kaudu Display Stream Compressioni (DSC) . Need muudatused lisanduvad varasematele pingutustele Fixed Rate Linki (FRL) osas, mis on HDMI 2.1 standardi suurema ribalaiuse aluseks olev edastusmeetod, ning need kujundavad ühiselt ümber seda, mida HDMI avatud platvormidel pakkuda suudab.
Mida AMD Linuxi AMDGPU draiveris muudab?
Linuxi graafikakogukonna hiljutiste teadete kohaselt on AMD lihvinud oma avatud draiverile märkimisväärset uuendust, integreerides AMDGPU stacki HDMI 2.1 toe koos DSC ja FRL-iga . Seni käsitles draiver HDMI-porte sisuliselt HDMI 2.0 lõpp-punktidena, olenemata GPU või ühendatud teleri tegelikest võimalustest.
See uus paranduste seeria tutvustab kõiki vajalikke osi, et kui nii GPU kui ka ekraan seda toetavad, saaks link pidada läbirääkimisi FRL-režiimide üle ja aktiveerida DSC-tihenduse . Praktikas tähendab see, et HDMI-väljundit ei piira enam kunstlikult vanem edastusskeem ja see saab lõpuks ometi töötada samas seisukorras kui tänapäevased DisplayPort-ühendused.
Kerneli vaatenurgast integreerub see töö olemasolevasse DRM-i (Direct Rendering Manager) infrastruktuuri , laiendades režiimide valideerimise ja ribalaiuse arvutamise viise kõrge eraldusvõimega ja suure värskendussagedusega HDMI-konfiguratsioonide jaoks . Konservatiivsete piiride juurde naasmise asemel arvestab draiver nüüd FRL-i pakutava lisaruumi ja DSC-ga kaasnevat madalamat pikslikulu.
AMD eesmärk on liita see kood eelseisvasse Linuxi kerneli väljalaskesse, kusjuures viited osutavad sihtaknale kerneli versiooni 7.2 paiku . See annab distributsioonidele selge ajakava oma standardsete graafikapakettide täiustuste tarnimise alustamiseks järgmiste arendustsüklite jooksul.
FRL ja DSC: kuidas HDMI 2.1 lõpuks jalgu sirutab
Nende plaastrite olulisuse mõistmiseks on kasulik analüüsida kaasatud tehnoloogiaid. HDMI 2.1 ei suurenda lihtsalt numbreid, vaid tugineb fikseeritud kiirusega lingile (FRL) kui uuele viisile andmete edastamiseks kaabli kaudu. FRL asendab vanemat TMDS-meetodit, mida kasutati HDMI 2.0-s, võimaldades sama füüsilise pistiku kaudu palju suuremat andmeedastuskiirust.
Lisaks FRL-ile on olemas kuvavoo tihendamine (DSC). DSC on visuaalselt kadudeta tihendusskeem, mis on loodud spetsiaalselt kuvaliikluse jaoks . Toores videovoo pakkimata kujul saatmise asemel tihendab GPU selle reaalajas algoritmi abil, mis on häälestatud nii, et praktikas ei tohiks kasutajad tavalistes vaatamistingimustes mingeid artefakte märgata.
FRL-i ja DSC kombinatsioon tähendab, et süsteem suudab edastada režiime, mis varem olid HDMI kaudu kättesaamatud. Uuendatud AMDGPU toega saab Linux nüüd HDMI 2.1 kaudu edastada 4K eraldusvõimet kuni 240 Hz sagedusel ning olukordades, kus graafikaprotsessor ja ekraan seda võimaldavad, on ribalaiuse piires teostatav isegi 8K eraldusvõime kuni 120 Hz sagedusel.
Oluline on see, et DSC ei aita mitte ainult toore eraldusvõime ja värskendussageduse osas, vaid säilitab ka 10-bitise värvisügavuse ja laia värvigamma , mis muidu jääksid hätta, kui süsteem peaks HDMI 2.0 lingi kaudu edastamiseks kromaatilisust või bitisügavust vähendama. Sellel on otsene mõju mitte ainult mängudele, vaid ka HDR-sisule ja professionaalsele värvikriitilisele tööle.
HDMI 2.0 kitsaskohtadest 4K 240 Hz ja 8K 120 Hz-ni
Eelmise Linuxi seadistuse kohaselt jäite HDMI kasutamisel sageli 4K 60 Hz juurde kinni isegi siis, kui teil oli tipptasemel Radeoni kaart ja tipptasemel HDMI 2.1 teler . Üleminek 4K 120 Hz-le või kõrgemale tähendas tavaliselt DisplayPortile üleminekut, kui teie monitor seda toetas, või madalamate eraldusvõimete ja värskendussageduste aktsepteerimist.
Uute AMD parandustega on see lagi sisuliselt eemaldatud. Draiver saab nüüd kuvada ja valideerida 4K 240 Hz režiime HDMI 2.1 kaudu, kui DSC on saadaval , viies HDMI väljundi vastavusse sellega, mida DisplayPort 1.4 on Linuxi all juba mõnda aega pakkunud. Paljude telerite, mitte monitoride ümber ehitatud elutubade puhul on see nihe eriti oluline.
Äärmuslikust küljest avab 8K tugi kuni 120 Hz sagedusel HDMI kaudu ukse tulevikutsenaariumideks, isegi kui tänapäeva mänguriistvara ei suuda realistlikult pakkuda A-klassi mänge natiivses 8K resolutsioonis. Lauaarvutites kasutamiseks, videote taasesitamiseks või spetsiifilisemateks visualiseerimistöödeks on aga selliste režiimide otse HDMI kaudu Linuxis saavutamise võimalus üsna märkimisväärne samm edasi.
Lisaks toorele eraldusvõimele ja hertsidele on uuel käitumisel eeliseid ka igapäevases kasutuses. Kuna enam ei pea agressiivselt vähendama kromaatilist alamdiskreetimist ega bitisügavust, suudab süsteem hoida signaali puhtamana, mis parandab teksti teravust ja vähendab peent hägusust , mida mõned kasutajad HDMI 2.0 ribalaiuse piiril töötades märkasid. Seetõttu peaksid Linuxi töölauakeskkonnad ja menüüd ühilduvatel teleritel ja monitoridel teravamad välja nägema.
Litsentsimise takistused ja miks Linux HDMI 2.1 osas maha jäi
Lugu pole ainult tehniline. Üks põhjusi, miks Linux on HDMI 2.1 funktsioonide osas maha jäänud, on seotud HDMI-tehnoloogiate litsentsimisraamistikuga . Kuigi graafikaprotsessorid ja kaablid on juba mõnda aega valmis olnud, pole täielikult avatud ja spetsifikatsioonidele vastava toe lubamine ülesvoolu draiveris nii lihtne kui lüliti sisselülitamine.
Tootjad peavad tasakaalustama oma kohustusi HDMI litsentseerimisasutuse ees avatud lähtekoodi nõuetega, kus rakendamise üksikasjad ja protokolli haldamine on avalikult nähtavad . See on ajalooliselt muutnud ettevõtted teatud funktsioonide avaliku rakendamise suhtes ettevaatlikumaks, isegi kui nad saaksid neid pakkuda suletud Windowsi draiverite kaudu.
Selles kontekstis paistab AMD uusim töö silma kui teadlik püüdlus ületada lõhe patenteeritud ja avatud ökosüsteemide vahel . Investeerides inseneriaega AMDGPU jaoks mõeldud HDMI 2.1 + DSC lahendusse, võimaldab ettevõte Linuxi distributsioonidel pakkuda neid võimalusi kohe karbist võttes, ilma et nad lootaksid ainult binaarkomponentidele.
Tulemuseks on see, et Linuxi HDMI-ga seotud pikaajalised ribalaiuse ja funktsioonide piirangud, mida varem peeti suuresti juriidilisteks ja litsentsimisega seotud hallideks aladeks, lahendatakse nüüd viisil, mis viib avatud lähtekoodi põhimõtted vastavusse tänapäevaste kuvamisstandarditega . Kasutajate jaoks on nähtav tulemus lihtsalt see, et nende masinad käituvad lõpuks nii, nagu nende spetsifikatsioonid ette näevad.
Steam Machine ja SteamOS: uute paranduste suured võitjad
Nende AMDGPU täiustuste ajastus on tekitanud erilist huvi nende seas, kes jälgivad Valve'i riistvaraplaane. Uuendatud Steam Machine'i projekt koos SteamOS-iga Linuxi-põhise operatsioonisüsteemina on ajalooliselt sattunud HDMI piirangutesse, mis tundusid riistvara võimalustega sünkroonis mitteolevad.
Steam Machine'i varased versioonid suruti sisuliselt 4K 60 Hz resolutsiooniga HDMI-liidesesse , kuna tarkvara ei suutnud HDMI 2.1 funktsioone ära kasutada, kuigi aluskomponendid olid selleks füüsiliselt võimelised. Kasutajaid sunniti sageli DisplayPorti poole, kui nad soovisid kõrgemat värskendussagedust, mis ei vastanud alati elutoa juhtmestikule.
Nüüd, kui AMD DSC-toega HDMI 2.1 tugi Linuxile jõuab, on see olukord muutumas. Kui SteamOS laadib sisse kerneli ja Mesa virna , mis neid parandusi sisaldavad, võivad praegused ja tulevased Steam Machine'i riistvarad avada täieliku HDMI 2.1 funktsionaalsuse regulaarse süsteemivärskenduse kaudu , selle asemel, et nõuda uusi seadmeid või eksootilisi lahendusi.
See võimaldaks konsoolilaadsel seadmel edastada ühilduvates telerites HDMI kaudu 4K-eraldusvõimet kuni 240 Hz sagedusel , lähendades seda kogemusele, mis on juba saadaval tipptasemel monitoridel DisplayPorti kaudu. Kasutajate jaoks, kes plaanivad süsteemi ühendada elutoas suure ekraaniga teleriga, pole 60 Hz ja 120 Hz või rohkema sageduste erinevus väike, eriti kiire tempoga mängudes.
Kuigi ükski ametlik SteamOS-i väljalaskemärkme pole veel konkreetset HDMI 2.1 verstaposti lubanud, viitab AMD töö ja Valve'i käimasolevate riistvaraliste ettevalmistuste koondumine sellele, et HDMI ei pea enam olema Steam Machine'i loo nõrk lüli . Selle asemel võib see saada Linuxi mängude ökosüsteemis DisplayPorti kõrval esmaklassiliseks kodanikuks.
AMD inseneride roll ja avatud draiverite ökosüsteem
Üks kogukonna poolt esile tõstetud tähelepanuväärne aspekt on AMD inseneride otsene osalemine selle teokstegemises. Sellistele isikutele nagu Harry Wentland ja tema meeskond on omistatud Linuxi draiveri allesjäänud DSC-probleemide lahendamine, sulgedes lüngad, mis olid püsinud mitu arendustsüklit.
Töö ulatub konfiguratsioonilipu pööramisest kaugemale. HDMI 2.1 toetamine DSC-ga avatud draiveris nõuab hoolikat integreerimist kerneli kuvaraamistikuga , lingi treenimise korrektset käsitlemist, neeldumisvõimaluste valideerimist ja töökindlat varuvariandi käitumist juhuks, kui telerid või vastuvõtjad ei toeta teatud režiime või tihendusparameetreid.
Selle koodi ülesvoolu suunamisega tugevdab AMD strateegiat, mis on viimastel aastatel üha olulisemaks muutunud: muuta avatud AMDGPU draiver peamiseks viisiks Radeoni riistvara kasutamiseks Linuxis , selle asemel, et käsitleda seda teisejärgulise valikuna patenteeritud lahenduste taga. See lähenemisviis on kasulik nii lauaarvutite distributsioonidele kui ka spetsialiseeritud süsteemidele, näiteks Linuxil põhinevatele mängukonsoolidele.
Lõppkasutajate jaoks on eeliseks see, et uued funktsioonid, veaparandused ja jõudluse täiustused saabuvad tavaliste kerneli ja Mesa värskenduste kaudu , mida levitab nende eelistatud Linuxi distributsioon, selle asemel, et nõuda draiverite käsitsi installimist. HDMI 2.1 + DSC tugi sobib sellesse mustrisse kui veel üks võimalus, mis saab pärast paranduste ühendamist lihtsalt osaks standardsest graafikapaketist.
Mõju igapäevasele lauaarvuti kasutamisele ja professionaalsele töökoormusele
Kuigi pealkirjad keskenduvad loomulikult mängimisele ja Steam Machine'ile, on HDMI käsitluse muudatused olulised ka igapäevasemate ülesannete puhul. Kõrge eraldusvõimega ekraanide ja värskendussageduse käitamine õigete värvisätetega HDMI kaudu on ajalooliselt sundinud Linuxi kasutajaid valima sujuvuse ja visuaalse täpsuse vahel , eriti suurte telerite puhul, mida kasutatakse peamiste kuvaritena.
Tänu DSC-le ei pea süsteem enam nii sageli kasutama kromaatiliste osade valimi skeeme, mis võivad muuta väikese teksti ja kasutajaliidese elemendid veidi uduseks . Inimeste jaoks, kes kasutavad Linuxi masinaid arenduseks, kontoritööks või meedia loomiseks HDMI-ühendusega ekraanil, tähendab see puhtamaid fonte, loetavamaid liideseid ja vähem kompromisse ekraanisätetes.
Sisu loojad, kes sõltuvad 10-bitistest värvikanalitest ja laiadest värviruumidest, saavad samuti otsekohesema valiku. Selle asemel, et žongleerida „hea monteerimiseks” ja „hea mängimiseks” konfiguratsioonide vahel, saab üks HDMI-ühendus nüüd ühilduval riistvaral edastada suurt värskendussagedust, kõrget eraldusvõimet ja rikkalikumaid värviprofiile, muutes segakasutusega seadistused elujõulisemaks.
Isegi väljaspool professionaalset konteksti on üldine mõju see, et Linuxi lauaarvutid tunnevad end HDMI implementatsiooni iseärasuste tõttu vähem piiratuna ning on rohkem kooskõlas sellega, mida teiste platvormide kasutajad on juba mõnda aega kogenud oma masinate ühendamisel tänapäevaste telerite ja monitoridega.
Kuhu DisplayPort pildil veel sobib
HDMI 2.1 toe levik Linuxis ei tähenda, et DisplayPort oleks järsku iganenud. Vastupidi, paljud seadistused loodavad jätkuvalt oma peamiste tipptasemel ühenduste jaoks DisplayPort 1.4 või uuemale versioonile , eriti mängumonitorides ja mitme ekraaniga tööjaamades, kus DP on pikka aega olnud vaikeseade.
DisplayPort pakub Linuxi all sobiva riistvara peal juba 4K resolutsiooni sagedusel 240 Hz koos DSC-ga ning see on endiselt kindel valik, kui ekraan on loodud arvuti, mitte elutoa stsenaariumide jaoks. Olemasolevatele SteamOS-i ja lauaarvuti kasutajatele, kelle monitoridel on nii HDMI kui ka DP, võib DisplayPorti kasutamine olla maksimaalse jõudluse saavutamiseks kõige lihtsam viis.
Uued AMDGPU parandused mõjutavad kõige enam keskkondi, kus HDMI pole lihtsalt valik, vaid ainus realistlik valik – näiteks 4K või 8K telerid, millel puuduvad DisplayPort-sisendid . Sellistel juhtudel aitab HDMI 2.1 + DSC toe viimine DisplayPort-iga samale tasemele kõrvaldada tunde, et Linux on tavapärasest lauaarvuti monitorist väljaspool kasutamisel kuidagi „teiseklassiline“.
Teisisõnu, DisplayPort on jätkuvalt võimas tööriist Linuxi graafikaarsenalis, kuid HDMI ei jää enam maha viisil, mis sunniks kasutajaid kompromisse tegema iga kord, kui nad tüüpilise monitori seadistuse piiridest välja astuvad.
Kokkuvõttes esindavad AMD Linuxi jaoks mõeldud HDMI 2.1 DSC parandused üsna olulist muutust selles, kuidas avatud lähtekoodiga süsteemid tänapäevaseid ekraane käsitlevad. Kombineerides AMDGPU draiveris FRL-i ja DSC-toe, kõrvaldab ettevõte pikaajalised kitsaskohad, mis takistasid 4K 240 Hz ja isegi 8K 120 Hz režiime HDMI kaudu , ning see muutus saabub just siis, kui Valve'i Steam Machine ja SteamOS-i ökosüsteem näivad valmistuvat uueks peatükiks. Kuna distributsioonid võtavad kasutusele neid muudatusi kandvad kernelid, võivad Linuxi kasutajad mõistlikult eeldada, et nende Radeoniga töötavad masinad saavad juba olemasolevatest ekraanidest palju paremini kasu, ilma et nad peaksid kogu oma riistvarapaketi ümber mõtlema.
