在英偉達RTX30系列顯卡發售前夕，我們將和跟大家一起回顧一下顯卡史上的一些有趣內容，這一期我們首先來聊聊顯卡視頻輸出接口的發展。顯卡上的視頻輸出接口的發展主要就是為了匹配顯卡輸出性能的提升，從最開始的240P和灰度輸出到如今的8K和HDR，視頻輸出接口也見證著顯示技術的發展。

模擬時代：DB13WVGA和S端子

DB13W3（13W3）可以算是VGA接口的前輩，出現時間比獨立顯卡還早，是用作模擬視頻接口的特殊D-sub端子。

在獨立顯卡出現前主要使用在Sun微系統、矽圖（SGI）和IBM RISC的工作站上，由於沒有遵循具體的技術規範，該接口在不同設備上擁有不同的運作模式，

這個接口包含10個標准信號插針和3個較大的插口，可以與帶有兩個同心觸點（同軸電纜）的特殊插針或特殊大電流插針配合使用（這接口也曾用於供電）。

三個大插口的同軸連接器分別承載紅（A1）、綠（A2）和藍（A3）三種視頻信號，其他針腳還承擔垂直同步，水平同步和復合同步信號，運作原理跟VGA基本一致。

DB13W3跟VGA接口最大的不同是，該接口並沒有一套行業的標準規範，每個廠商在使用該接口時都有一套自己的定義標準。

三個顏色信號外的針腳在不同設備上會有不同的功能，導致該接口缺乏通用性。

在NVDIA早期的獨立顯卡上只能搭配蘋果、NEXT（喬布斯創立的那個）和鷹圖（Intergraph Corporation）等指定的顯示器使用，並逐漸被通用性更強的VGA接口所替代。

VGA接口也被稱為D-Sub接口，是顯卡模擬輸出時代最具代表性的接口。

最早出現在IBM於1987年推出的PS/2（Personal System 2）電腦上，採用的VGA（Video Graphics Array視頻圖形陣列）標準也被同時推出，跟我們熟知的PS/2接口（老式鼠標鍵盤接口）同屬IBM在當時提出的PC新標準。

VGA標準的提出同時也是顯卡從主板上獨立出來的重要基礎，該接口自然也成為獨立顯卡在很長一段時間內的標配。往後的十多年裡這個接口幾乎成為電腦視頻接口的代名詞。

NVIDIA這邊直到GTX1000系列顯卡才徹底取消了對這種接口的支持（GTX1000系列完全取消對模擬信號的支持，之前會有不少非公版顯卡保留該接口或附送DVI轉VGA線）。

該接口共有15針，分成3排，每排5個孔，分別傳輸傳輸紅、綠、藍的模擬顏色信號和同步信號(水平和垂直信號)。

最大支持的分辨率達到2048*1536（60Hz），能在較低分辨率下最高提供100Hz的刷新率（1600*1200），這個參數放到現在也足以滿足90%用戶的日常使用需求。

不過受限於線材和使用採用模擬信號進行傳輸，這種接口除了容易受到干擾，物理上限已經不能滿足當前市場的需求。

由於使用模擬輸出，VGA接口在分辨率高於1280×1024時的顯示精度就會受到影響。

同一顯示器下，使用VGA接口的顯示效果遠不如“點對點”的數字接口（當時以DVI為主）。

這個問題在顯示器全面進入1080P時代後被進一步擴大，當時很多用戶出現的顯示內容邊緣模糊、字體發虛和顏色偏移就是受VGA接口的限制所致。

NVIDIA也早在2005年的GeForce 7800系列（G70架構）時即開始在公版顯卡上取消這一接口，現在該接口主要是入門平台搭配一些低分辨率顯示設備一起使用。

S端子接口也稱二分量視頻接口，英文全稱為SeparateVideo，簡稱為S-Video。

在獨立顯卡上出現的時間略晚於VGA，該接口的連接規格由日本在AV端子接口的基礎上改進而來。

最大的特點就是將模擬視頻的亮度和色度進行分離傳輸，擁有比AV端子接口更出色的顯示效果，最大分辨率達到1024*768，在進入1080P時代後基本被淘汰。

S端子接口擁有多個不同版本，最常見的是7PIN和4PIN版本。4PIN是S端子接口最原始的版本，廣泛兼容各類顯示設備，作為獨立顯卡的輸出接口只出現在早期的幾款產品上。

而7PIN版本在獨立顯卡上則更加常見，它是在4PIN版本的基礎上多出了一路複合信號（但仍兼容4PIN線材）。

該信號還可以單獨分離輸出一路RCA信號（分離出一路AV端子視頻線），意味著獨立顯卡可以通過該接口直接跟絕大部分電視機進行連接，因此該接口也被許多顯卡廠商和用戶列為TV輸出口。

該接口的傳輸性能雖然比VGA接口弱，但是憑藉更簡單的結構和更出色的兼容性，它在公版獨立顯卡（包括NVIDIA和AMD /ATI）上的使用周期甚至比VGA還長。

它跟DVI接口一起完成了顯卡輸出從模擬輸出向數字輸出的過渡，因為兼顧著跟電視進行連接的任務，直到HDMI接口出現後才被完全取代。

過渡時期：DVI

DVI接口遵循的是DVI（數字視頻接口Digital Visual Interface）標準。

該標準由Silicon Image、intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu(富士通)等公司於1999年共同推出的，目的是推動個人電腦的視頻輸出從模擬轉向數字。

作為從模擬輸出過渡到數字輸出時代的接口，DVI擁有5種不同規範。

最早的是DVI-A（A後綴意為Analog模擬信號），該接口實際上是一種DVI形態的VGA規範接口，只支持模擬信號輸出。

性能表現跟普通VGA接口沒有本質區別，出現時間較短，很快被更新DVI-D和DVI-I接口所取代。

其他的規格中，DVI-D（D後綴為Digital數字信號）只支持數字信號，是最純粹的數字接口。

而DVI-I（I後綴為Integrated混合式）則是在DVI-D的基礎上演化而來，兼容數字和模擬信號，而DVI-I和DVI-D又分為“雙通道”和“單通道”兩種類型。

性能表現方面，DVI-A跟VGA接口完全一致外，單通道DVI接口(18+5) 支持的最大分辨率為1920*1200@60Hz。

雙通道DVI接口（24+5) 支持的最大分辨率為2560*1600@60Hz或1920*1200@120Hz，能充分滿足1080P時代的使用需求；

由於使用數字模式進行傳輸，該接口在高分辨率下的畫面比使用VGA接口更加細膩。

不過DVI接口作為初代數字接口，它身上還存在不少問題。

首先就是接口兼容性，DVI接口跟VGA接口一樣都是專門為電腦設計的，對於電視的兼容性較差（也給S端子接口留足了使用空間）。

本身的標準較多，又導致了對線材的兼容性遠不如VGA。

此外它還有體積較大、不支持數字音頻和不支持熱插拔等問題，注定了它只能作為一種過渡性的接口，它的影響力遠不如VGA或後來的HDMI和DP。

數字時代：DP、HDMI

HDMI（High Definition Multimedia Interface）是由日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝七家公司共同製定一種符合高清時代標準的全新數字化音視頻接口技術。

隨著HDMI 1.0版標准在2002年12月9日被正式發布，HDMI技術也正式進入歷史舞台。

跟DVI接口相比，HDMI在初期最大的優勢就是可以同時支持音視頻同時傳輸。

不過初代接口最高只支持1920*1080@60Hz，跟DVI接口相比也不算突出，因此該接口前期主要應用在藍光播放機和高端平板電視上，並沒有在PC市場上開展大規模應用。

該標準的技術規格也隨著硬件性能的發展不斷提高，目前最新的HDMI 2.1標準已經能夠支持4K @120Hz及8K@60Hz，並且支持高動態範圍成像（HDR），可以針對場景或幀數進行優化，並且向下兼容HDMI 2.0、HDMI 1.4技術。

HDMI在物理接口上，有幾種類型。除了標準的HDMI接口，還有mini HDMI和Micro HDMI兩種規格的接口，可以分別適應不同形態的設備，隨著技術規格的升級完善和應用實踐，HDMI已經成為目前最應用範圍最廣的視頻輸出接口。

DP接口即DisplayPort接口，跟HDMI一樣可以同時傳輸音頻和視頻信號，1.0版的標準由視頻電子標準協會(VESA)在2006年5月制定，是目前主流獨立顯卡視頻輸出接口中最新的。

DP接口規範是作為HDMI的競爭對手和DVI的潛在繼任者而製定的，獲得了Intel、NVIDIA、AMD、戴爾、惠普、聯想、飛利浦、三星等行業巨頭的支持。

該接口在前期相對HDMI最大的優勢就是免認證和免授權費，後續也增加了HDR、FreeSync、G-Sync等技術的支持。

而到了現在，DP規範跟HDMI相比最大的優勢就是在傳輸視頻信號外還能兼顧數據傳輸，而且在DP1.4規範就加入了對Type-C接口的支持，在移動設備上擁有更廣的使用範圍。

目前最新的標準是DP2.0，擁有提供最大77.4Gbps的帶寬，是DP1.4的近三倍；

它可以傳輸16K(15360 x 8640)@60Hz、30色深(bpp)的視頻資源，傳輸帶寬也遠超競爭對手HDMI2.1（48 Gbps）。

相比HDMI在接口形態和傳輸速率上都有一定優勢，不過目前最大的劣勢應該是在跟平板電視和投影儀等設備的連接上。

因此目前主流的顯卡產品雖然會更多地使用DP接口，但在大部分情況下仍會保留HDMI接口。