4K-HDR-Displays an Thunderbolt-Docks: Versuch einer Übersicht (60/120 Hz)

Hallo zusammen!

Mittlerweile verbreiten sich hochauflösende Displays und Thunderbolt-Docks in Büros und im Privaten immer mehr. Die Kompatibilität untereinander ist nicht immer intuitiv und mit viel Ausprobieren und Recherche verbunden. Computerbase hat sich da mit seinen fast berühmten Artikeln zu USB-C oder Thunderbolt 4 positiv hervorgetan, speziellen Dank an @Jan für das stetige Updaten.
Trotzdem ist bei vielen Geräten z.B. nicht erkennbar, ob ich auch mehr als einen 4K-Bildschirm mit vernünftiger Frequenz (also 60Hz+) anbinden kann. Daher habe ich mal angefangen eine Übersicht zu erstellen, mit welchen Thunderbolt-Chips was möglich ist:


PCDockWunsch-Szenario A:
Dual-4K-60Hz

Dell U2718Q (DP1.2, HDMI2.0) und
LG 32BN67U (DP1.4, HDMI2.0)
Wunsch-Szenario B:
Single-4K-120Hz
LG OLED 65BX (HDMI 2.1)
Dell Precision 7530
JHL7540 Titan Ridge
Coffee-Lake-H
Nvidia Pascal
Lenovo Thunderbolt 3 Dock Gen2 (40AN)
JHL7440 Titan Ridge
viele unregelmäßige Kompatibilitäts-Probleme, v.a. nach Standby
Bildschirm am TB3-Port muss auf DP1.2 geschaltet sein (dadurch kein HDR)
2x 4K@60, 1x HDR nur am non-TB3-Port
4K@60 HDR
1440p@120 HDR
Dell WD19TB
JHL7440 Titan Ridge
Bildschirm am TB3-Port muss auf DP1.2 geschaltet sein (dadurch kein HDR)
2x 4K@60, 1x HDR nur am non-TB3-Port
wie Lenovo-Dock
HP Elite Thunderbolt 3 Dock
DSL6540 Alpine Ridge 2015
2x 4K@60, 1x HDR nur am TB3-Port (DP1.4-Bildschirm: 10bit)mit passivem DP-zu-HDMI-Adapter (Dock mit DP1.2 daher kein HDR)
4K@30 SDR
1440p nicht auswählbar
Dell Latitude 7480
JHL6340 Alpine Ridge 2016
Kaby Lake
Lenovo Thunderbolt 3 Dock Gen2 (40AN)
JHL7440 Titan Ridge
2x 4K@60, 1x HDR (DP1.4-Bildschirm am TB3-Port: 10bit)4K@60 HDR
1440p@120 HDR
Dell WD19TB
JHL7440 Titan Ridge
wie Lenovo-Docknicht getestet
Asrock Z270-Mainboard
JHL6240 Alpine Ridge 2016
Kaby Lake
HDR nur mit TB-Firmware-Update
Lenovo Thunderbolt 3 Dock Gen2 (40AN)
JHL7440 Titan Ridge
wie Dell-Dock TBC4K@60 HDR
1440p@120 HDR
Dell WD19TB
JHL7440 Titan Ridge
1x 4K@60 HDR (am TB3-Port mit 10bit)
2x 1440p@60 HDR, an zwei non-TB3-Ports
wie Lenovo-Dock TBC
HP Elite Thunderbolt 3 Dock
DSL6540 Alpine Ridge 2015
1x 4K@60 (nur am TB3-Port HDR und dabei 10bit)
2x 1440p@60 SDR, an zwei non-TB3-Ports TBC
Re-Test mit neuer Firmware TBD
mit passivem DP-zu-HDMI-Adapter (Dock mit DP1.2 daher kein HDR)
4K@30 SDR
1440p nicht auswählbar
GTX 970 oder
dGPU von Dell 7530 (Quadro P2000)
direkte Verbindung
(HDMI 2.0)
4K@120 SDR, YCbCr 4:2:0, dyn. Ausgabebereich begrenzt
4K@60 HDR
1440p@120 HDR
RTX 3000direkte Verbindung
(HDMI 2.1)
sollte theoretisch:
4K@120 HDR,
10bit, Gsync Compatible

Lenovo TBT Dock Gen2.jpg


WD19TB.jpg


HP TBT 3 Dock.JPG

Schreibweise

  • mit "4K" ist hier immer 3840x2160 gemeint
  • immer RGB (4:4:4), wenn nicht anders notiert
  • immer 8bit bei SDR, wenn nicht anders notiert
  • immer 8bit+Dithering bei HDR, wenn nicht anders notiert

Übersicht Thunderbolt-Chips

GenerationChipPCI Vendor IDPortsDP-StreamsDP-LanesDSC
Alpine Ridge
2015
DSL 634015751x TB32x DP1.2(4+4) HBR2-
DSL 654015772x TB32x DP1.2(4+4) HBR2-
Alpine Ridge
2016
JHL 624015BF1x TB31x DP1.2(4+0) HBR2-
JHL 634015D91x TB32x DP1.2(4+4) HBR2-
JHL 654015D22x TB32x DP1.2(4+4) HBR2-
Titan RidgeJHL 734015E81x TB32x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
JHL 754015EB2x TB32x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
JHL 7440TB3-Dock
Bridge: 15EF
1x TB32x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
Maple RidgeJHL 83401134*1x TB42x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
JHL 854011372x TB42x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
Goshen RidgeJHL 8440TB4-Dock
Bridge: 0B26
3x TB42x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
Ice Lake-Uintegriert8A17, 8A0D1-4x TB32x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
Tiger Lake-Uintegriert9A1B, 9A1D1-4x TB42x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
Tiger Lake-Hintegriert9A1F, 9A211-4x TB42x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
Alder Lake-Pintegriert463E, 466D?2x DP1.4a(4+1) HBR3möglich
*wahrscheinlich vorgesehene ID, kam wohl nie auf den Markt

An der "PCI Vendor ID" könnt ihr am einfachsten den verbauten Thunderbolt-Controller erkennen: Entweder direkt in der TB-Software unter "Info" oder im Gerätemanager unter "Systemgeräte".
Den Controller Eures Docks findet man auch im Gerätemanager unter Systemgeräte, aber dort muss man die verschiedenen "Downstream-Switchport für PCI-Express" durchgehen und jeweils in den Eigenschaften->Details->Geräteinstanzpfad schauen welche 4 Zeichen hinter "PCI\VEN_8086&DEV_" stehen.
TBinfo.JPG
Devmgr.JPG
Ergänzung: Solltet ihr die neuesten DCH-Treiber installiert haben, seht ihr die Kennung in der "Thunderbolt-Kontrollcenter"-App:
TBinfo_DCH.JPG

Erkenntnisse

  • DSC
    • Das Dell WD19TB und das Lenovo-Dock unterstützen beide DSC (Lenovo auch laut Handbuch)
    • alle MST-Hubs in der Kette müssen DSC unterstützen
    • Anforderungen an Geräte-Kette für DSC-Unterstützung:
      DSC.png
  • HDR
    • HDR geht allgemein nicht mit Skylake-CPU, aber selbst mit Kaby Lake benötigt man mindestens die Intel-Firmware NVM 14.0
    • Aktivierung von HDR bei HDMI erfordert oft Neueinstecken
    • Anforderungen an Geräte-Kette für HDR-Unterstützung:
      HDR.png
  • Adaptive Sync (FreeSync, GSYNC Compatible) geht höchstens am Thunderbolt-Port
    • auswählbar ist dies auch bei DSC-Nutzung von PC zu Dock, aber das kann zu Instabilitäten führen (Ob das an DSC 1.1 liegt ist offen.)
    • Anforderung GSYNC Compatible via DP: mindestens GTX1000-Serie benötigt
    • Anforderung GSYNC Compatible via HDMI: mindestens GTX1600/RTX2000-Serie benötigt
    • Anforderungen an Geräte-Kette für Adaptive-Sync-Unterstützung:
      AdaptiveSync.png
  • Bandbreiten-Zuordnung
    • Displayport-Bandbreiten (HBR, HBR2, HBR3) werden nach Bedarf einmalig zu Beginn durch das System festgelegt und zwar mit jeweils voller, fixer Bandbreite. Daten (USB) haben keine fixe Bandbreiten-Festlegung und nutzen dynamisch die übrig bleibende Bandbreite.
    • wenn Dock bereits mit dran hängenden Bildschirmen an einen Host angeschlossen wird, gibt es eine fixe Reihenfolge innerhalb der Anschlüsse eines Docks: der erste Anschluss nimmt was er braucht (im Falle von Bildschirmen mit MST-Hub wird Maximalauslastung angenommen), danach bekommt der nächste Anschluss das was übrig bleibt etc.
      • Folge: Bildschirm mit MST-Hub reserviert sich selbst große Bandbreite (z.B. 4xHBR3), auch wenn gar nicht benötigt und dadurch Bandbreite an anderer Stelle fehlt
      • konkret am Dell-Dock WD19TB: zuerst wird der MST-Hub (mit den DP- und HDMI-Ausgängen) mit 4xHBR3 bedient falls da Geräte dran hängen, der TB-Port muss sich mit der übrigen Bandbreite begnügen
        • falls der Host nur HBR2 unterstützt, bekommt der MST-Hub 4xHBR2 und der TB-Port ebenso
    • wenn Dock zuerst an Host angeschlossen wird und danach die Bildschirme: "First come, first serve", also der erste Bildschirm reserviert was er braucht, der nächste muss sich mit der restlichen Bandbreite begnügen etc.
      • Empfehlung bei Bandbreiten-Knappheit: zuerst Non-DSC-Geräte anschließen damit diese ihre Bandbreite bekommen, danach DSC-Geräte anschließen, welche mit der geringeren übrigen Bandbreite zurechtkommen indem sie ihr DSC aktivieren.
    • Thunderbolt kann je nach Situation neben dem vollen 4xHBR3-Stream einen weiteren DP-Stream übertragen mit folgender Bandbreite: 1xHBR3 oder 2xHBR2 oder 4xHBR
    • Neukonfiguration im Bildschirm (z.B. Aktivierung MST) löst Bandbreitenverteilung erneut aus für den Bildschirm selbst und alle nachgeschalteten Geräte
    • Reines Deaktivieren von Bildschirmen entspricht nicht Abstecken, in Zweifel also ungenutzten Bildschirm abziehen um Probleme zu vermeiden
    • Bandbreiten-Maximum bei Nutzung von DSC bei RTX3000 etwas höher als bei Alder-Lake-iGPU, Gründe noch unklar (ggf. DSC1.2 bei Nvidia vs. DSC1.1 bei Intel)
    • Für hohe Auflösungen/Frequenzen wird HBR3 benötigt, folgende Anforderungen müssen dafür erfüllt sein:
      HBR3.png
  • Vereinfachte Zusammenfassung zur Portwahl am Dell-Dock WD19TB für Dual-4K-60:
    • bei DP1.2/HBR2-Hosts: ein Bildschirm muss an TB3-Port und der andere Bildschirm an den MST-Hub (also an einen der DP/HDMI-Anschlüsse)
    • bei DP1.4/HBR3-Hosts: beide Bildschirme können an den MST-Hub angeschlossen werden, da dort 4xHBR3 allokiert werden
    • bei allen Docks macht es nichts aus, welcher non-TB3-Anschluss genutzt wird, weil diese alle hinter dem MST-Hub hängen: DP oder HDMI oder MFDP [nur DP1.2-Anschlüsse verhindern HDR]
  • MST-Hub in Bildschirmen/Daisy-Chaining von Bildschirmen
    • wenn Monitor DSC braucht: keine MST-Unterstützung mehr direkt an Nvidia-Grafikkarten ab Treiber 511.23, Bild bleibt schwarz (Bildschirme in der Kette ohne DSC funktionieren weiterhin)
    • wenn Monitor kein DSC kann, aber die Verbindung von Host zu Dock DSC braucht: MST-Hub im Dock muss dann das Signal dekomprimieren und dieser Bildschirm darf dann keinen weiteren MST-Hub aktiv haben (kein Daisy-Chaining)
    • zweiter Bildschirm in der Kette kann nur 8bit bekommen (gilt zumindest für Dell U3223QE als erstes Kettenglied)
    • HDCP 2.2 in der ganzen Kette nicht mehr möglich, nur niedrigere HDCP-Versionen
  • TB4-Docks
    • nutzen bei alten TB3-Hosts (Alpine Ridge) nur noch einen einzelnen fixen TB-Ausgang (dort auch Daisy-Chaining möglich), restliche TB-Anschlüsse liefern nur USB+DP
    • dieser fixe TB-Ausgang wird auch unter TB4 priorisiert (siehe "Bandbreiten-Zuordnung")
  • nur dedizierte Grafikkarten und Intel ab Ice Lake können YCbCr und damit Farb-Unterabtastung, welche autom. aktiviert wird wenn Bandbreite nicht reicht
  • 24/25 Hz werden nur von HDMI unterstützt
  • die auswählbaren Auflösungen scheinen direkt durch den Bildschirm vorgegeben zu werden; mit Adpater manchmal Probleme
  • LG OLED muss in jedem Fall HDMI-Deep-Color aktiviert haben
  • Spezifische Erkenntnisse für die getestete Hardware:
    • nur Lenovo-Dock mit Dell-7530 macht unregelmäßig Probleme, v.a. nach Standby
    • Laut Dell-Forum geht DP1.4 mit HBR3 erst ab Ice Lake (Gen11 Graphics); selbst neue dGPU von Nvidia kann mit älterer CPU im Normalfall kein HBR3 da die Intel-Grafik mit TB3-Port verdrahtet ist ABER laut Dell-Website kann das Dell-7530 im Discrete-Graphics-Output-Mode doch HBR3, da durch diesen Modus die Intel-Grafik per MUX umgangen wird (danke @Ray519 )
    • Merkwürdig: nur das ältere Notebook (Latitude 7480) mit DP1.2 konnte mit allen Docks auf einem Bildschirm HDR und über TB3 sogar 10bit-HDR ausgeben
    • Merkwürdig: beim Dell-7530-Notebook können beide neueren Docks kein HDR über den TB3-Port leiten, da sie dort nur DP1.2 akzeptieren; das ganz alte HP-Dock unterstützt dies jedoch sogar mit 10bit
    • das Dell-Precision-7540 soll sogar schon DSC beherrschen und damit Triple-4K-60Hz; Lenovo bestätigt, dass mit DP1.4 und DSC Triple-4K-60Hz gehen soll
  • in vielen Fällen machen billige Kabel die Probleme
  • Passive Adapter
    • passiver Adapter von DP auf HDMI, funktioniert an allen Docks
    • schafft maximal 4K@30 oder 1440p@60 (scheint allgemein so zu sein)
    • 1440p kann man nur am LG OLED nicht auswählen
    • 4K@60 teilweise auswählbar in Windows, bleibt aber schwarz
    • HDR möglich, wenn Host das unterstützt
    • manchmal bleibt der HDMI-Bildschirm schwarz bei Anschluss des Adpaters, da der Computer autom. auf 4K@60 schalten will, was in einem schwarzen Bild endet
    • 1440p@60 geht manchmal nicht an, wenn die aktive Signalauflösung bei 4K hängen bleibt (Lenovo-Dock mit Dell-Notebook funktioniert dadurch nicht)
    • umgekehrte passive Adapter (von HDMI auf DP) gibt es nicht
  • Aktive Adapter


Weiterführende Infos aus anderen Quellen

  • selbst AMD-APUs (4000G) mit HDMI2.1 brauchen wohl noch Farbunterabtastung bei 4K@120 wg. falscher HDMI2.1-Umsetzung (siehe hier im Forum Erfahrung von @JBG)
  • Desktop-CPUs haben erst ab Rocket Lake [11000er] DP1.4 (und DSC1.1), dann aber auch erstmals Farbunterabtastung möglich, siehe Übersicht unten
  • aktuelle Intel- und AMD-iGPUs unterstützen momentan immer nur max. 4K@60Hz, aber Mainboards mit DP1.4-In unterstützen über dGPU mehr im Thunderbolt, z.B. Asrock X570 Phantom Gaming-ITX TB3 (4K@120) oder Gigabyte Z590I VISION D (5K@60)

iGPU-Feature-Übersicht Intel (Quelle)

CPU-GenerationCore-SerieFertigungiGPU# DisplaysDPDP-BitrateDSCHDMIHDCPAnbindung dGPU
Skylake-S/H/U6000er14nmGen9
(HD5xx/
Iris Pro 5xx)
Triple 4K60DP1.2HBR2nein1.4
LSPCON: 2.0
1.4
LSPCON: 2.2
bis zu
PCIe 3.0 x16
Kaby Lake-S/H/U7000er14nm+Gen9.5
(HD6xx/
Iris Plus 6xx)
Triple 4K60DP1.2, HDRHBR2nein1.4
LSPCON:
2.0a, HDR
2.2bis zu
PCIe 3.0 x16
Kaby Lake Refresh (U)8x50U/
8130U
14nm+Gen9.5 (UHD6xx)Triple 4K60DP1.2, HDRHBR2nein1.4
LSPCON:
2.0a, HDR
2.2bis zu
PCIe 3.0 x16
Coffee Lake-S/H/Uübrige 8000er14nm++Gen9.5
(UHD6xx/
Iris Plus 6xx)
Triple 4K60DP1.2, HDRHBR2nein1.4
LSPCON:
2.0a, HDR
2.2bis zu
PCIe 3.0 x16
Whiskey Lake-U8x65U/
8x45U
14nm++Gen9.5
(UHD620)
Triple 4K60DP1.2, HDRHBR2nein1.4
LSPCON:
2.0a, HDR
2.2bis zu
PCIe 3.0 x16
Coffee Lake Refresh (S/H)9000er14nm++Gen9.5
(UHD630)
Triple 4K60DP1.2, HDRHBR2nein1.4
LSPCON:
2.0a, HDR
2.2bis zu
PCIe 3.0 x16
Comet Lake-S/H/U10xxx14nm++Gen9.5
(UHD6xx)
Triple 4K60DP1.2, HDRHBR2nein1.4
LSPCON:
2.0a, HDR
2.3bis zu
PCIe 3.0 x16
Ice Lake-U10xxGx10nm+Gen11
(UHD/
Iris Plus)
Triple 4K60DP1.4a, HDR, Adap. Sync, UnterabtastungHBR31.12.0b, HDR2.2bis zu
PCIe 3.0 x16
Rocket Lake-S11x0014nm++Gen12 Xe
(UHD7xx)
Triple 4K60DP1.4a, HDR, Adap. Sync, UnterabtastungHBR31.12.0b, HDR2.3PCIe 4.0 x16
Tiger Lake-H/U11xxxH/
11xxGx
10nm
SuperFin
Gen12 Xe
(Iris Xe/
UHD)
Quad 4K60DP1.4a, HDR, Adap. Sync, UnterabtastungHBR31.12.0b, HDR
LSPCON:
2.1
2.3PCIe 4.0 x4
Alder Lake-S12x00Intel 7Gen12 Xe
(UHD770)
Quad 4K60DP1.4a, HDR, Adap. Sync, UnterabtastungHBR31.12.1, HDR2.3PCIe 5.0 x16

iGPU-Feature-Übersicht AMD

CPU-GenerationCore-SerieFertigungiGPU# DisplaysDPDP-BitrateDSCHDMIHDCPAnbindung dGPU
Picasso
(Zen+)
3000G12nmVega (GCN5)Triple 4K60DP1.4, HDR, FreeSyncHBR3nein2.0b, HDR, FreeSync2.2PCIe 3.0 x8
Renoir
(Zen 2)
4000G12nmVega (GCN5)Quad 4K60DP1.4, HDR, FreeSyncHBR31.2a2.0b, HDR, FreeSync
(via Chip:
2.1)
2.2
(2.3)
PCIe 3.0 x16
Cezanne
(Zen 3)
5000G7nmVega (GCN5)Quad 4K60DP1.4, HDR, FreeSyncHBR31.2a2.0b, HDR, FreeSync
(via Chip:
2.1)
2.2
(2.3)
PCIe 3.0 x16

GPU-Feature-Übersicht Nvidia

GPU-GenerationGeForce-SerieFertigungPCI-Express# DisplaysDPDP-BitrateDSCHDMIHDCP
Maxwell900er28nm3.0 x16Quad 4K60+1.2HBR2nein2.0, HDR2.2
Pascal10x016nm3.0 x16Quad 4K60+1.4, HDR, Gsync Comp.HBR3nein2.0b, HDR2.2
Turing16x0,
2000er
12nm3.0 x16Quad 4K60+1.4a, HDR, Gsync Comp.HBR31.2a2.0b, HDR,
Gsync Comp.
2.2
Ampere3000er8nm4.0 x16
(3050: x8)
Quad 4K60+1.4a, HDR, Gsync Comp.HBR31.2a2.1, HDR,
Gsync
Comp.
2.3

GPU-Feature-Übersicht AMD

GPU-GenerationRadeon-SerieFertigungPCI-Express# DisplaysDPDP-BitrateDSCHDMIHDCP
Navi
(RDNA 1)
5000er7nm4.0 x16
(5500: x8)
Quad 4K60+1.4, HDR, FreeSyncHBR31.2a2.0b, HDR, Freesync2.2
Navi
(RDNA 2)
6000er7nm4.0 x16
(6600: x8, 6500: x4)
Quad 4K60+1.4a, HDR, FreeSyncHBR31.2a2.1, HDR,
Fre
esync
2.3


Offene Fragen

  • Wie kann man erkennen, ob HBR3 genutzt wird?
  • Hat jemand gegenteilige Erfahrungen gemacht?
Vielen Dank für Eure Kommentare/Ergänzungen/Korrekturen :)

Edit: CPU-Übersicht, Anleitung TB-Generation auslesen und Quellen ergänzt (12. Mai)
Edit2: Offene Fragen aktualisiert (26. Mai)
Edit3: Thunderbolt-Chip-Tabelle um Ice Lake ergänzt und korrigiert (12. Aug.)
Edit4: Erkenntnisse um Kaby Lake mit HDR ergänzt, Thunderbolt-Chip-Tabelle um Alder Lake ergänzt, Beschreibung für DCH-Treiber ergänzt (17. Okt.)
Edit5: Alder Lake-S in CPU-Übersicht ergänzt (4. Nov.)
Edit6: TB-Port-Anzahl korrigiert bei Ice-Lake und Tiger-Lake-H sowie weitere Erkenntnisse ergänzt (DSC bei WD19TB) (10. Jan. '22)
Edit7: Update HDR-Ergebnisse nach NVM-Firmware-Update (15. Jan.)
Edit8: Update Erkenntnisse zur Bandbreiten-Zuordnung (1. März)
Edit9: GPU-Übersicht für Nvidia und AMD hinzugefügt (7. März)
Edit10: Flussdiagramme zu Erkenntnissen hinzugefügt (12. März '23)
 
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Ray519 schrieb:
Richtig faszinierend war folgendes: Ich stecke meinen AW3821 als 4ten Monitor an, es sind schon 3 aktiv. Aber Windows wechselt nicht von alleine die Anordnung, da es eine neue Konstellation ist. In diesem Fall gab es das Bandbreiten-Limit selbst mit ganz ordentlichem Deaktivieren des TVs (nur noch 2 aktive Monitore) und anschließendem Aktivieren des AW3821. Es scheint also gar nicht irgendwas transientes zu sein, weil er unmittelbar beim Einstecken die Monitor-Config ändert. Sondern schlicht: wenn ein Monitor über dem Monitor-Limit angesteckt wird, ist dieser Port limitiert, bis zum Ausstecken.
Sehr interessante Beobachtung, dass Deaktivieren nicht gleich Ausstrecken bedeutet! Bei Tests muss man also wirklich immer umstecken. Das ergänze ich Mal im ersten Thread als Info, wenn das recht ist.
 
Gerne.
Aber der Typ von Intel der mein Ticket bearbeitet hatte in der Mail durchaus einen überraschten Eindruck dazu gemacht, also vielleicht ist das Teil meines Problems und nicht immer so. Aber sicher ist sicher.
 
Ray519 schrieb:
Und da ist das vermutete System auch schon wieder kaputt.

Ich habe noch keinen FullHD-Monitor dazu bekommen limitiert zu werden.
Auch meine beiden WQHD Monitore bekomme ich mit den gefunden Methoden nicht dazu dass auch nur einer von beiden limitiert, wenn ich sie beide direkt ans Notebook anschließe.
Ich bekomme allerdings meinen U2515H limitiert (FullHD statt WQHD) wenn ich ihn als 4. Monitor hinter meinen U2520D daisy-chaine.
Aber wenn ich den U2520D hinter den U2512H daisy-chaine scheint es kein Limit zu geben.
Ich habe auch keine limitierte Kombination gefunden, bei der das interne Display noch an ist.
Für meine beiden WQHDs habe ich alle 4 Kombinationen probiert (jeweils MST an/aus).

WTF? Also doch irgendwas UltraWide oder G-Sync spezifisches?
Jetzt muss ich mal schauen ob ich dazu im Intel Support Forum einen Thread eröffnet bekomme, weil ich habe sowas von keine Hoffnung, dass ich das einem Dell Mitarbeiter erklärt bekomme...

Edit:
Eine Kombo habe ich noch gefunden, bei der muss ich aber leider das WD19TB als HDMI 2.0 Adapter missbrauchen. UHD-TV + AW3821 + U2520D (@UHD, weil via HDMI kann der UHD@60).
Hier ist es wirklich so dass der zuletzt eingesteckte Monitor limitiert wird auf max. die Hälfte egal welcher von den 3 externen Monitoren es ist.

Edit2:
Ticket bei Intel-Support angelegt und die scheinen auch daran interessiert und haben nach diversen Logs gefragt...
Ich bin gespannt, ob Intel etwas rausfinden kann. Wie du ja sagst, hängt es sicher an deren Software, wenn weder Bandbreite noch Monitor-Anzahl der Grund für die Limitierung sind.
Dieses merkwürdige Verhalten kommt aber nur, wenn der AW3821 zu den angeschlossenen Displays zählt, richtig? (Ich bin mir nicht sicher, was du noch neben den drei U25xx-Bildschirmen angeschlossen hattest.)
 
Anzony schrieb:
Dieses merkwürdige Verhalten kommt aber nur, wenn der AW3821 zu den angeschlossenen Displays zählt, richtig?
Ich weiß gerade nicht mehr auswendig was ich hier geschrieben hatte, aber ich hatte diese Verhalten letztendlich ja mit meinem AW3418 und dem AW3821 getrennt gesehen. Konnte es dann aber auch noch mit meinem UHD-TV nachstellen (UHD@60 limitert auf 30Hz) (zugegeben via AV-Receiver aber trotzdem ist das ja keine exotische Auflösung mehr) und mit meinem U2520D (via HDMI 2.0 frisst der auch UHD@60). Hier auch ohne irgendeinen Alienware oder Ultrawide Monitor am System.

Also scheint es nicht nur "Ultrawide Gaming High-Refreshrate" zu sein, sondern etwas dass doch mehr Leute betreffen könnte.
Mit AW3821 + UHD-TV + UHD-Monitor konnte ich auch jeden davon reihum limitieren lassen.

Meine Vermutung ist also eher dass es Monitore betrifft die am Limit von HBR2 / HDMI 2.0 rangieren. Das würde auch so halb passen, dass mein daisy-gechainter WQHD Monitor auch limitiert wurde, aber nicht in allen Kombinationen und eben nicht, wenn er direkt angeschlossen war.

-Edit: mein heißer Tipp, wieso das so wenige betrifft: Wer hat schon Zugang zu allen 4 DP-Ports die die Intel Onboard-Grafik im Vollausbau bietet (bis Tiger-Lake) und schließt dann an quasi jeden davon Monitore an, die fast die volle Bandbreite brauchen können. Die meisten Notebooks bieten ja nicht ansatzweise die Anschlüsse dafür. (und mein Notebook muss ja schon auf Akku laufen, wenn ich diese Experimente mache, denn ich belege ja dann auch meinen Ladeanschluss 😁)
 
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Anzony schrieb:
Dell Latitude 7480
JHL6340 Alpine Ridge 2016
TB3 mit 2x DP1.2
Lenovo Thunderbolt 3 Dock Gen2 (40AN)
JHL7440 Titan Ridge
2x 4K@60, 1x HDR (DP1.4-Bildschirm am TB3-Port: 10bit)
Danke für die gute Übersicht. Habe den gleichen Laptop aber über meinen Adapter i-tec USB-C Display Port 60Hz METAL ADAPTER wird der Monitor nur als 8-Bit erkannt. Hast du an dem Laptop noch irgendwas eingestellt oder liegt es an meinem Adapter, dass er nicht mit 10 Bit läuft?
 
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neues-Mitglied schrieb:
liegt es an meinem Adapter, dass er nicht mit 10 Bit läuft?
Einfache USB-C auf Displayport Adapter sollten sich eigentlich nicht in so was einmischen, weil es vorher wie hinterher schlicht Displayport ist. Diese Probleme fangen erst an, wenn auf mehrere Displayport-Ausgänge aufgeteilt wird (MST), oder auf HDMI oder so adaptiert wird.

Aber ich habe in den Intel Treibern auch noch keine Auswahlmöglichkeit für die Bittiefe gefunden. Der Umstieg auf 10Bit passiert bei mir automatisch, wenn HDR angeschaltet wird und noch genügend Bandbreite frei ist. Ich habe noch nichts gesehen um bei Intel auf 10Bit ohne HDR zu wechseln. Liegt es vllt daran?
 
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Wo hast du denn HDR eingeschaltet? Habe keine Erfahrung mit internen Intel-Chips.

Hab nochmal nach dem Adapter im Netz gesucht. Auf einer anderen Seite steht, dass er nur DP 1.2 kann, was bei Mindfactory leider nicht angegeben war. Kann es daran liegen? Ich hab jetzt nochmal einen bestellt, der offiziell DP 1.4 unterstützt. Mal sehen.
 
In Windows.
In dem spezifischen Fall von USB-C auf Displayport sollte es nicht notwendig sein einen DP 1.4 Adapter zu haben um HDR mit den Bandbreiten von DP 1.2 zu nutzen. Technisch gesehen sind die Adapter eigentlich nicht DP-Versionen Spezifisch, sondern Geschwindigkeiten Spezifisch (HBR2 vs. HBR3). HDR ist zwar erst seit DP 1.4 spezifiziert, aber geht durchaus auch durch HBR2 Kabel etc durch.

Wenn dein Monitor kein HDR kann, wird die Option auch nicht angeboten.
 

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HDR hab ich aktiviert, Monitor bleibt aber auch 8bit. An meinem anderen PC geht es ja mit 10 Bit, daher versuche ich herauszufinden, woran es liegt. Wenn Anzony den gleichen Laptop hat, scheint es daran zumindest nicht zu liegen. Werde berichten, sobald der andere Adapter da ist.
 
Ich hatte damals gar nichts verändert und war überrascht als ich automatisch 10bit bekam durch die Aktivierung von HDR.

Ich habe dieses Notebook leider nicht mehr zur Verfügung, um weitere Tests zu machen. Aber ich bin gespannt zu hören, ob dein neuer Adapter hilft.
 
Hab jetzt einen 1.4 Adapter von Amazon. Lässt sich leider auch damit nicht auf 10 Bit einstellen. Das Menü "Use HDR" von Ray519 erscheint bei mir bei beiden PCs nicht. Trotzdem wird über meine GTX1060 10Bit erkannt, über den DELL-Laptop bleibt es immer auf 8Bit.

Allerdings wird nun immer sofort erkannt, ob der Adapter in der USB-C-Buchse eingesteckt ist oder nicht. Bei dem vorherigen Adapter musste ich auch erst immer das Displayportkabel ein- und ausstecken, bis der Monitor wieder erkannt wurde. Scheint da also Unterschiede bei der Kompatibilität der Adaptern zu geben.
 
Dir ist bewusst, das HDR und 10Bit unterschiedliche Dinge sind?
HDR gibt es noch nicht sooo lange und nutzt am PC typischerweise den HDR10 Standard.

HDR10 geht aber sehr wohl auch mit 8 Bit Farbtiefe.
10 Bit oder mehr Farbtiefe gibt es dagegen schon viel länger und ist traditionell im Grafiktreiber einstellbar.
Nur bei Intel kann man die Farbtiefe nicht manuell einstellen (und konnte man meine ich noch nie), sondern der Treiber wählt die Farbtiefe vollautomatisch und nutzt 10 Bit soweit ich weiß ausschließlich, wenn auch HDR10 an ist.

Vllt hast du zwar Monitore die 10 oder Bit Farbtiefe haben, aber kein HDR-Support.
 
@Ray519 Ja das ist richtig. Eigentlich möchte ich nur 10 Bit Farbtiefe, aber kein HDR. Dann brauche ich also einen Monitor, der HDR10 unterstüzt, um mit dem Intel-Treiber 10 Bit Farbtiefe zu bekommen? Das ist ja komisch, dann bin ich ja froh über meine nVidia Graka in meinem Desktop-PC
 
So... viele der Diskussionen bzgl. Kompatibilitäten lassen sich darauf zurückführen ob HBR/HBR2/HBR3 unterstützt werden oder ob die Kette sogar auch DSC-Komprimierung oder auch Adaptive Sync mitmacht.
Daher habe ich mal versucht, die relevanten Glieder der Anschluss-Kette darzustellen. Alles was relevant ist, ist farbig dargestellt [mit der Mindest-Anforderung in Klammern]:


1634396134573.png


Feedback und Korrekturen erwünscht! Ich bin mir bei einigem noch unsicher, deshalb ergänze ich das noch nicht im ersten Post.

PS: Eine dedizierte Grafikkarte lässt sich entweder direkt per Kabel von Grafikkarte zu DP-in-Port auf dem Mainboard reinschleifen oder ohne Kabelverbindung nur per Software einbinden. Daher gibt es im Baum die zwei Pfeile ab "dGPU".

Edit: HBR3-Baum angepasst: bei direktem Thunderbolt-Durchleiten (tunneln) ist zumindest die Generation des Thunderbolt-Chips im Dock egal.
 

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In freudiger Erwartung der Alder Lake-Prozessoren habe ich die Thunderbolt-Controller-Übersicht bereits entsprechend ergänzt mit den aktuell bekannten Infos. :)

Im gleichen Zuge habe ich den JHL8340 ausgegraut, da es ihn scheinbar nie gegeben hat. Auf manchen Seiten sieht man sogar, welche Vendor-ID für ihn vorgesehen wurde (1134), auf anderen nicht (dort ist genau der Block von 3 Nummern vor dem JHL8540 ungenutzt geblieben - sicher kein Zufall).

Zur Basistabelle ganz am Anfang: Ich schrieb bisher, dass HDR nicht mit Skylake geht. Beim Desktop-Setup (Z270) habe ich nun mit Kaby Lake nachgetestet - aber leider geht HDR immer noch nicht, da dafür die Firmware des Thunderbolt-Controllers mindestens NVM 14.0 sein muss (Kapitel "Erkenntnisse" habe ich entsprechend ergänzt). Und Asrock bietet leider keine TB-Firmware-Updates an. Doppelt ärgerlich, da sie für das Nachfolge-Mainboard mit Z370 genau den gleichen Controller und USB-C-PD-Controller verwenden und dafür die aktuellere NVM 33 anbieten 😢

Und zu guter Letzt habe ich mal in Vorbereitung auf Windows 11 mal auf die neueren Thunderbolt-DCH-Treiber geschwenkt. Funktional kein Unterschied. Screenshots sind entsprechend ergänzt.
 
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Btw, mit den Kommandozeilen Tools unter Linux habe ich auch endlich eine Angabe der Thunderbolt Geschwindigkeit gefunden (20gbit/s oder 40 gbit/s). Ich meine das war "boltctl".
 
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Ich habe noch etwas mehr herausgefunden. Ich meine ich hatte mal berichtet, dass ich bei einer 20 Gbit/s Verbindung nur ein Display nutzen kann. Das stimmt so pauschal nicht.

Wenn das erste Display das ich anstecke nur HBR1 nutzt anstatt HBR2 kann ich auch ein 2. Display anstecken. Das sollte also zeigen, dass die Thunderbolt-Controller das nicht nach festen Regeln entscheiden, sondern tatsächlich schauen, wie viel Bandbreite übrig ist und eine 2. Verbindung erlauben, die dann limitiert ist, auf die maximale Displayport Geschwindigkeit, die noch nicht reserviert ist.

Allerdings wird dabei wohl die maximale Displayport-Bandbreite angesehen, und nicht die tatsächlich verbrauchte.

Denn wenn ich einen HBR1 WQHD@60 Monitor (5.3 Gbit/s active bandwidth, 5.8 Gbit/s total bandwidth) zuerst anschließe, kann ich meinen Dell U2520D zusätzlich anschließen (der gibt dann auch eine HBR1 Verbindung an, obwohl er normalerweise von sich aus eine HBR2 Verbindung nimmt).
Wenn ich den selben Monitor allerdings eine HBR2 Verbindung aufbauen lasse, bei selber Auflösung (DP 1.2 + MST an, Monitor nimmt die höchste Geschwindigkeit um Reserven für MST zu haben), kann ich kein 2. Display mehr anschließen.

Auch wenn ich die Bandbreite zum ersten Monitor so weit wie möglich reduziere (800x600, 60.32 Hz -> ~0.69 Gbit/s active bandwidth, 0.86 Gbit/s total bandwidth), kriegt der U2520D nur eine HBR-Verbindung, obwohl Thunderbolt zu diesem Zeitpunkt mehr als die maximal nötigen 17.3 Gbit/s für HBR2 frei haben sollte.
Daraus schließe ich, dass Thunderbolt immer die volle Bandbreite des verwendeten Displayport-Modus reserviert und nicht nur die tatsächlich benötigte Bandbreite, für die aktuelle Auflösung.

Das Intel beschreibt, dass die übrige Bandbreite einer DP-Verbindung trotzdem noch für USB/PCIe genutzt werden ergibt für mich trotzdem noch Sinn, weil da keine fixe Bandbreite reserviert wird, die Pakete also jederzeit aufgehalten werden können, falls Displayport mehr Bandbreite benötigt:

Dafür auch noch Zahlen:
Mit Crystal Disk Mark auf meine USB NVMe SSD schreiben, hinter 20Gbit/s Thunderbolt:
1000 MB/s, ohne Monitore
660 MB/s, mit 1xHBR2 Link, 2x WQHD@60 (via MST)
960 MB/s, mit 1xHBR2 Link, 1x WQHD@60
 
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So, jetzt habe ich endlich ein Thunderbolt-System mit HBR3, Adaptive Sync und DSC (Intel Alder Lake, UHD 770).
Leider hat mein Mainboard keine Displayport Eingänge, so dass ich nicht auch noch mit der Nvidia GPU als Quelle testen kann.

Meine Erkenntnisse:
  • Die WD19(TB) kann DSC, denn sie treibt gerade über eine einzelne Displayport Verbindung 2x UHD@60 (via HDMI 2.0) und 1x3840x1600@120 (via Displayport HBR3) an. (das sollten ~41 GBit/s active bandwidth sein, weit über den 25 GBit/s von HBR3, alles am MST-Teil)
  • Mit dem DSC Setup durch die WD19(TB) geht Intels Adaptive Sync nicht (wird aber im Treiber erkannt. Im Vergleich zu meinem alten G-Sync Test, wo der Support des Displays nicht erkannt wurde. War aber ein deutlich älteres G-Sync Display das sich noch nicht an den Adaptive Sync Standard gehalten hat). Sobald die Intel GPU das probiert wird der Monitor schwarz (AW3821, also natives G-Sync Ultimate, aber Adaptive Sync compatible). Man beachte Intel kann wohl nur DSC 1.1, Nvidia kann auch DSC 1.2a was zu DP 1.4a dazu gehört. Der Synaptics VMM3550 kann laut specs DSC 1.2 ohne a).
  • Auch faszinierend: Wenn man für einen Monitor die Config ändert werden auch die anderen hinter dem MST Hub häufig neu erkannt, ich nehme an, weil die Bandbreite / Kompression neu verteilt wird...
  • DSC der WD19 geht auch, wenn ich den TB-Out zu HBR3 zwinge (für den AW3821@144). Nach meinen Tests an einem reinen TB-Hub sollte dann nur noch HBR1 für den MST-Hub im WD19 bleiben. Dank DSC gehen dann immer noch 1xUHD@60 + 1xFHD. Allerdings so instabil, dass nach ein paar Blackscreens nur noch einer der beiden Monitore erkannt wird. Aber trotzdem: 1 vollwertigen HBR3 Port direkt via TB, mit G-Sync/ Adaptive Sync Support + quasi eine weitere HBR2 Verbindung ist mehr als erwartet (und mit nur UHD@60 via MST Hub auch stabil für mich).

FYI: das habe ich alles getestest mit der WD19 hinter meinem CalDigit Element Hub als Kabel-Verlängerung, das könnte die Instabilität also durchaus erhöht haben.

Edit:
  • Wenn ich meine beiden WQHD@60 Monitore Daisy-Chaine hinter den DSC-fähigen Hub@HBR1 geht nur 1xWQHD+1xFHD@30. Passt zu den Specs vom VMM3550, der nur nach SST dekomprimieren kann, nicht für eine weitere MST-Verbindung.
 
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Wow, tolle Neuigkeiten @Ray519! Danke für die ersten Erkenntnisse mit Alder Lake!
Auf die Frage, ob die WD19TB DSC kann, haben wir ja die ganze Zeit gewartet - und jetzt hast Du es eben selbst getestet, umso besser :schluck:

Danke auch für die Tests Anfang Dezember. Das versuche ich alles in dem ersten Post zu ergänzen.

Ich fasse zusammen:
  • die Dell WD19TB unterstützt DSC :cheerlead:
  • Adaptive Sync geht höchstens am Thunderbolt-Port (bereits bekannt), aber das geht nicht mehr wenn DSC vom PC zum Dock genutzt werden muss. (Ob das an DSC 1.1 liegt ist offen.) [Weiter unten sagst Du aber, dass Adaptive Sync und DSC gleichzeitig gingen?]
  • Displayport-Bandbreiten (HBR, HBR2, HBR3) werden nach Bedarf einmalig zu Beginn durch das System festgelegt und zwar mit jeweils voller, fixer Bandbreite. Daten (USB) haben keine fixe Bandbreiten-Festlegung und nutzen dynamisch die übrig bleibende Bandbreite.
  • Neukonfiguration im Bildschirm löst Bandbreitenverteilung erneut aus für den Bildschirm selbst und alle nachgeschalteten Geräte
  • Nach dem MST-Hub vom Dock werden nur SST-Geräte unterstützt
  • ich muss trotzdem noch ein Alder-Lake System kaufen, damit wir alles nochmal mit eingeschleifter dGPU via DP-in testen können 😉

PS: Sorry, dass ich mich so lange nicht gemeldet habe.
PPS: Frohes neues Jahr, an alle!
 
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