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

Ray519 · 10. Januar 2022

Anzony schrieb:
die Dell WD19TB unterstützt DSC

Im Dell Forum hat auch jemand 2x 5120x1440 Displays mit 120Hz (meine ich) dran gehabt und hat ähnliche Instabilität gesehen wie ich, also DSC ist freigeschaltet aber ich könnte mir vorstellen dass es nicht perfekt läuft. Ich hatte so ein wenig das Gefühl, dass die Instabilität mit der Stärke der Kompression steigt. Und wenn es sehr häufig geflackert hat, wurden teilweise Verbindungen gedrowngraded / Displays gar nicht mehr erkannt bis zum Replug. Ich habe die erste Config jetzt nicht den ganzen Tag angelassen um zu sehen ob sie dann auch langfristig stabil bleibt.

Anzony schrieb:
[Weiter unten sagst Du aber, dass Adaptive Sync und DSC gleichzeitig gingen?]

Es war im Gegensatz zu G-Sync immer auswählbar, aber gab halt Blackscreens wenn die Refreshrate unter das Maximum sinken sollte. Das was ging war Adaptive Sync über den TB-Out und dank DSC mehr als ein kleiner Monitor über den MST-Hub zusätzlich. Wobei das evtl nur klappt, wenn man die Monitore der Reihe nach verbindet, damit das WD19TB nicht eine HBR3 Verbindung zum MST-Hub aufbaut und nur noch zu wenig Bandbreite übrig hat.

Anzony schrieb:
damit wir alles nochmal mit eingeschleifter dGPU via DP-in testen können 😉

Ich wollte das ASUS ProArt Z690 Creator haben, das ist aber nicht lieferbar und ich wollte nicht noch länger warten (außerdem gefällt mir, dass ich so 3 Displayausgänge der iGPU habe, anstatt die 1 oder 2, die die meisten Boards haben. Gigabyte verbaut wohl sogar nur HBR2 Ports aktuell).
Und nachdem meine letzte ASUS Thunderbolt Karte (Alpine Ridge) seit dem ReBAR BIOS Update Ärger macht und USB-Geräte daran nicht mehr korrekt erkannt werden, wollte ich es direkt auf dem Mainboard haben, so dass ASUS es nicht vergessen kann zu testen. (Und ich Platz für GPU + 10G LAN habe). Bei meinem letzten Board gab es tausende Einstellungen im BIOS zu TB, alle nicht dokumentiert, und soweit ich erkennen konnte von dem Mainboard teils auch gar nicht unterstützt, wie RDT3, weil dass das mehr an Pins braucht, das mit Titan Ridge dazu gekommen ist, auf dem Board aber nicht drauf ist.

PS. 8K AV1 über Youtube läuft auf der iGPU ruckelfrei, auf meiner RTX 3090 nicht ganz (!). Aber die iGPU geht bei mehreren FullHD Streams (non-HDR) auf HDR Displays in die Knie..

Anzony · 10. Januar 2022

Welches Alder-Lake-Mainboard ist es denn dann geworden?

Das mit HBR2 ("DP1.2") von Gigabyte ist ja erschreckend. Bald sollte mal DP 2.0 kommen und dann kommt sowas auf den Markt. Hoffentlich liegt es am Chipmangel und nicht an deren Einkaufsabteilung.
Nur auf dem Mini-ITX-Board von Gigabyte kommt vollwertiges DP1.4 mit HBR3-Support zum Einsatz, aber das Mainboard kann kein Thunderbolt 😢
Und Biostar verbaut DP1.2 und DP1.4, da muss man erstmal drauf kommen.

8K AV1 über Youtube läuft auf der iGPU ruckelfrei, auf meiner RTX 3090 nicht ganz (!). Aber die iGPU geht bei mehreren FullHD Streams (non-HDR) auf HDR Displays in die Knie..

Bzgl. der Alder-Lake-iGPU hoffe ich auf Treiber-Updates, um dieses merkwürdige Performance-Verhalten zu korrigieren. Bricht der nur ein, wenn HDR bei den Bildschirmen aktiv ist?

Bzgl. DSC plus Adaptive Sync schreibe ich, dass es Instabilitäten geben kann.

Ergänzung (10. Januar 2022)

Korrekturen für den Haupt-Post zu Ice-Lake-Thunderbolt (angestoßen durch Rays Post):

"8A17" hat zwei Thunderbolt-Ports, das konnte ich an einem Lenovo-Notebook selbst prüfen.
"8A0D" ist wohl im Intel-Macbook-Pro verbaut und bietet vier Thunderbolt Ports.
Bei der Anzahl der angeschlossenen DP-Streams bin ich mir hingegen noch nicht sicher.

Ray519 · 10. Januar 2022

Anzony schrieb:
Welches Alder-Lake-Mainboard ist es denn dann geworden?

ASUS Maximus Hero. Aus irgendeinem Grund hat ASUS bei den anderen Strix-Boards die Kühler Kompatiblität vermasselt, aber beim Hero ist es wieder ok...
Asrock hat sich rausgeschossen mit der fehlenden/falschen Beschriftung der USB-Ports (genau wie Gigabyte), MSI hat noch keine TB4 Karte und bei dem MSI Ace gab es mir zu wenig iGPU Outputs und die TB Ports sahen mir gefährlich nahe beieinander aus...

Anzony schrieb:
Bzgl. der Alder-Lake-iGPU hoffe ich auf Treiber-Updates, um dieses merkwürdige Performance-Verhalten zu korrigieren. Bricht der nur ein, wenn HDR bei den Bildschirmen aktiv ist?

Ja, das Mapping in HDR-Color Space scheint gut Rechenleistung zu brauchen und damit ist es dann bei > 90% und man merkt am Mauszeiger dass die Latenz teils sehr lange wird. Das mit dem Mapping kenne ich schon von meinem Comet Lake Notebook mit Dolby Vision, wo das Dolby Vision/HDR Processing nicht auf die dGPU ausgelagert werden kann. Und je nach Auflösung und Framerate die Dolby Vision Processing bekommt geht die Auslastung > 90%. Gerade auf den Desktop / H Versionen ist die GPU ja kleiner da wird das wohl knapp.

Anzony · 11. Januar 2022

Da hast Du Dir ja mal was gegönnt, Maximus Hero ☺️

Wenn Du von der RTX 3090 sprichst: hast Du die dann beim Test direkt mit dem Bildschirm verbunden oder alles über die iGPU+Dock geleitet und die dGPU nur in Windows ausgewählt? Zweiter Fall wäre spannend für die Docks hier und zur Aktualisierung der Flussdiagramme für HBR3/DSC/Adaptive Sync.

Ray519 · 11. Januar 2022

Ich habe Hybrid Grafik genutzt und ja ich hatte Cyberpunk und Control auf der 3090 laufen lassen, aber über die iGPU durch das Thunderbolt Dock auf den AW3821 ausgegeben. Adaptive Sync hat dabei gut funktioniert und scheint von 1-120 Hz zu laufen.
Leider geht die Nvidia Pendulum Demo nicht (man kann G-Sync nicht auswählen und die anderen Modi laufen ohne Adaptive Sync).

Wenn ich den AW38 an den MST-Ausgängen hatte ging DSC (immer noch mit Hybrid Grafik), nur halt die beschriebenen Blackscreens sobald ich Adaptive Sync im Intel Treiber an hatte und die Spiele fortgesetzt habe (so dass die Framerate unter 120Hz gefallen ist). Man konnte aber Adaptive Sync im Treiber unmittelbar an und ausschalten, ohne Flackern etc.

Wenn die HDR Performance Probleme (und lästig beide Monitore auf 10 Bit zu bekommen, weil es nicht explizit geht, manchmal bleibt einer bei 8B auch mit HDR) nicht wären würde ich sogar darüber nachdenken das dauerhaft zu machen, weil das der Unterschied zwischen 50W und 11W für die 3090 ist. Man sollte aber Windows neu starten, weil zB die in Win11 eingebauten Widgets weiterhin auf der beim Systemstart primären Graka laufen. Und auch ein paar andere Store Apps weigern zu sterben und die andere Graka zu nehmen und so die 3090 unnötig wach halten.

Edit:

Anzony schrieb:
Da hast Du Dir ja mal was gegönnt, Maximus Hero ☺️

Zwangsweise, weil meine Anforderungen an Anschlüsse und Optionen für ein 2. Leben als Server oder 2. PC ohne dGPU irgendwann einmal und Kompatibilität mit großen Luftkühlern für dann so speziell zu sein scheinen, dass es quasi keine Wahl gab (außer warten auf das ProArt). Mal sehen ob die Cashback Aktion von Asus geht, dann wäre es gar nicht mal so viel teurer als die Strix + TB4 Karte oder das ProArt (und bei den Strix passt aus irgendeinem Grund kein Noctua DH15 mehr drauf...).

Anzony · 12. Januar 2022

Wieso gehen nicht 144 Hz, liegt das an der Alder-Lake-iGPU?

Hast Du noch ein Alpine-Ridge-Dock? Es wäre spannend zu sehen, ob DSC an dessen TB-Port ginge. Also ob der alte Thunderbolt-Controller relevant ist und die DSC-Kompatibilität kaputt machen könnte.

Bei mir funktioniert das Abschalten der dGPU unter Win10 ausgesprochen gut. Ich habe im Gegenteil nur bei alten Spielen und bei Google Earth VR das Problem, dass nicht die dGPU aktivierbar (zuordbar) ist...

Ray519 · 12. Januar 2022

Anzony schrieb:
Wieso gehen nicht 144 Hz, liegt das an der Alder-Lake-iGPU?

Nein, am TB-Out ging es, aber der Monitor kann 10 Bit nur mit 120Hz, weshalb ich ihn normalerweise nur so betreibe. Als ich alle Monitore am MST-Hub hatte (2xUHD+AW38@120Hz) hat ein umstellen auf 144Hz nicht geklappt, ich vermute wegen Bandbreiten-Limits, habe aber nicht weiter getestet (meine anderen Displays sind eh 60Hz, deshalb finde ich 120Hz eh sinnvoller).

Anzony schrieb:
Hast Du noch ein Alpine-Ridge-Dock?

Nein. Nur WD19TB und CalDigit Element Hub.

Anzony schrieb:
Ich habe im Gegenteil nur bei alten Spielen und bei Google Earth VR das Problem, dass nicht die dGPU aktivierbar (zuordbar) ist...

So viele Spiele habe ich nicht probiert. Die Slowdowns mit den Videos haben mich wieder zum zurückstecken bewegt. DIe selben Displays an iGPU und dGPU zu haben ist lästig ohne Ende und ich muss krabbeln um den einen Displayport Eingang vom AW38 umzustecken....

Anzony · 15. Januar 2022

Sehr interessante neue Infos zu HDR und großes Lob an ASRock!

Bisher schrieb ich ja, dass HDR mit meinem Kaby Lake trotz offiziellem Intel-Support nicht über Thunderbolt ausgegeben werden konnte, sondern nur direkt per HDMI/DP am Mainboard.
Es wird ein Thunderbolt-Chip mit mindestens NVM-Firmware 14.0 benötigt. Bei den alten Alpine-Ridge-Controllern gibt es noch bei einigen Geräten ältere Firmware und keine Firmware-Updates der Hersteller. So auch bei ASrock, aber nach Anschreiben des Supports konnte man mir tatsächlich für das alte ASRock Fatal1ty Z270 Gaming-ITX/ac ein neueres Firmware-File zur Verfügung stellen

Ich habe dadurch nun NVM 20.00 und siehe da: HDR funktioniert über Thunderbolt an allen Docks 😍

Hier der "Beweis":

Die Datei heißt "ASROCK_Z370_Gaming_ITX_ac_LP_HR_2C_A1_rev20_TI_170628_noUVP_CNL.bin" und weist darauf hin, dass es tatsächlich die Datei vom Nachfolger-Mainboard ist, welches aber den gleichen Thunderbolt-Chip (JHL6240) und Power-Delivery-Chip verbaut hat.
Private Message an mich, wer die Datei ebenfalls braucht.
Wichtiger Hinweis: Die Firmware-Update-Software funktioniert nur im Zusammenspiel mit den alten Non-DCH-Treibern. Also ggf. erst Treiber downgraden, Firmware updaten, DCH-Treiber neu aufspielen.

Die Tabelle im ersten Post passe ich noch an, einige Test muss ich noch wiederholen.

Ray519 · 12. Februar 2022

So, nächste Runde an Tests von mir, ich habe gerade einen Dell U3223QE hier. Der kann Daisy-Chaining und DSC und HDR. Deshalb damit ein paar Tests. (Ohne Thunderbolt, so kann ich zum ersten mal auch DSC an Nvidia testen, weil mein Thunderbolt-Controller keine externen DP-Eingänge hat).

Mit Intel Grafik wird das Bild immer noch schwarz wenn Adaptive Sync tatsächlich genutzt werden soll. Nvidia erkennt G-Sync gar nicht erst.

Während der U32 selbst 10 Bit HDR macht, auch mit Intel, kriegen alle Displays am MST-Out nur 8-Bit. Wenn man bei Nvidia 10 Bit erzwingt fehlt das Bild...

Bandbreiten Limit scheint für Nvidia bei UHD@60 8 Bit + 3840x1600@120 8 Bit zu sein (144 Hz Option fehlt auch wenn der U32 @30 läuft). Für Intel 3840x1600@100 8 Bit. Verbindung aber absolut stabil.

Ab Nvidia Game Driver 511.23 (Sprung von 497.29) hört MST mit genau diesem einen Monitor auf zu gehen. Dabei bleibt der U32 selbst schwarz und sagt, kein Signal, während ein daisygechainter Monitor ganz normal Bild bekommt. Windows denkt der U32 währe aber aktiv. Geht Sowohl mit Comet Lake, als auch Alder Lake Grafik aber wunderbar -> Nvidia Treiber Bug. Nvidia Support wollte davon aber null wissen, weil "MST an GeForce Karten offiziell nicht unterstützt ist", was die inkompetenteste Reaktion überhaupt war.
(ich verstehe wenn das keine Prio hat, aber es ging Jahre lang und sie versuchen MST, nur kommt am wichtigeren Monitor kein Bild. Wenn sie es wirklich nicht supporten wollten, sollte MST gar nicht an gehen, in nicht unterstützten Kombinationen, wie bei Apple).

Noch nebenbei: Das Blacklevel in HDR mit Nvidia ist einfach kaputt, auf allen Treiberversionen, sowohl via HDMI als auch Displayport mit 8 Bit dithered oder 10 Bit, und YCbCr. Man sieht einfach die Block-Artefakte / Kompression an der Grenze zu schwarz deutlich. Dies ist alledings kein Problem mit Intel Grafik, da passen die Farben auch besser zwischen SDR und HDR. Ich habe keine Idee was das sein könnte außer ein weiterer Bug bei Nvidia.

Die EDID-Infos von AW3821 (GSync Ultimate - Nvidia zertifiziert in HDR passende Farben zu SDR zu haben) und U3223 scheinen in dieser eigentlich identisch zu sein (leichte Zahlenunterschiede in Color Characteristics. Colorimetry + HDR sind identisch). Das sieht genauso aus, wie wenn mein Dell XPS 15 versucht einen Farbraum zu mappen (integriertes Display, Board-Tool um zB auf sRGB zu limiteren, damit die Farben nicht alle übersättigt sind). Dann tauchen auch solche Artefakte auf, wie ein Genauigkeits/Rundungs-Rechenfehler bei der Umrechnung zwischen Farbräumen.

-> Glücklicherweise habe ich ein Mainboard mit 3 Grafikausgängen anstatt nur DP-Ins. So kann ich jetzt meine Monitore auf die beiden GPUs aufsplitten, weil nur mit Nvidia Grafik wäre der neue Monitor absolut Wertlos. (Ich bin noch am überlegen ob ich ihn deshalb zurückschicken sollte, offensichtlich testet Dell nicht mit Nvidia Grafiken...).

PS/OT: Sowohl Intel als auch Nvidia Grafiktreiber zeigen an dass HDCP hinter dem MST-Hub funktioniert. PC fällt aber durch den Cyberlink HDCP 2.2 Test und Netflix crasht bei der Wiedergabe von HDCP 2.2 geschütztem Material (UltraHD, FullHD geht aber noch, also scheint eine ältere Version von HDCP zu laufen). Deaktivieren in Windows des Daisy-gechainted Displays schafft Abhilfe.

Ray519 · 19. Februar 2022

Zu den Kombinationen in TB weil ich bisher nur 4xHBR3 + 4xHBR1 zusammen in Thunderbolt gesehen hatte, aber Dell zB im Manual vom WD19TB schreibt, dass 4xHBR3 + 1xHBR3 genutzt wird.

Ich sehe gerade eine 4xHBR3 Verbindung + 2xHBR2. Das scheint also flexibel zu sein, aber immer noch basierend auf der ausgehandelten Geschwindigkeit auf dem Kabel und nicht auf der tatsächlich verbrauchten Bandbreite:
Mein U2520D mit MST-On stellt die 4xHBR3 Verbindung her, damit er maximale Reserven für seinen DP-Out hat. Aber er braucht definitiv nicht mehr Bandbreite als ein 2xHBR2 Link. Trotzdem erhält der U3223 2xHBR2 und nutzt DSC anstatt 2xHBR3 zu nutzen.

Weiterhin: auch in dieser Konstellation scheinen die Ports am TB4 Hub statische Prioritäten zu haben. Welcher der beiden Monitore den HBR3 Link bekommt, hängt direkt an der Stecker-Position. Dabei scheint der Port, der auch der Fallback TB-Out für alte TB3 Links ist (wenn der Host-Controller keine Hub-Topologie kann, sondern nur TB-Daisy Chaining, hat nur ein TB-Out am Goshen-Ridge Controller TB), zuerst verhandelt zu werden, und nimmt sich die volle Bandbreite, die er möchte.
Bei CalDigit ist das immer der TB-Port am nächsten zum Netzteilanschluss.

Was mir noch fehlt, ist unter welchen Umständen DP weniger Lanes und wann weniger Geschwindigkeit nutzt. Denn wir würden ja die Konstallation haben wollen, die näher an der Bandbreite des Monitors dran ist, damit die 2. DP Verbindung durch TB nicht unnötig gedrosselt wird. Auf der anderen Seite bin ich mir nicht sicher, ob das überhaupt mit TB verhandelt werden kann, denn wenn das nicht kompliziert mit der GPU abgesprochen wird, dann kann TB ja eigentlich nur minderwertige oder kaputte Lanes simulieren, damit die DP-Verbindung auf die nächst-niedrigere Geschwindigkeit herabgestuft wird oder nicht alle Lanes nutzt. Ich bin aber nicht genug informiert um zu wissen, in welchen Konstellationen DP eine Verbindung versucht bevor es sich entscheidet.

Würde also ein UHD@60 8 Bit Display jemals einen 2xHBR3 Link nutzen, anstatt einem 4xHBR2 Link? Denn das würde mit CVT-RBv2 Timings reichen und uns Bandbreite sparen. Oder gibt es diese Konstellation nur, mit DP Alt Mode. Meine Monitore geben die Lanes leider nicht in den Diagnosedaten an. Ich kann maximal ein Limit auf 2x erkennen, wenn ich gleichzeitig einen USB 3 Link durch das selbe USB-C Kabel sehe.

Und ich habe getestet, ob der U3223 DSC kann, wenn er hinter dem MST-Hub im U2520 angeschlossen ist. Die
Antwort ist zu meiner Überraschung: Nein. Grafiktreiber zeigen nur Refreshrates / Auflösungen an, die auch ohne DSC erreichbar sind. Also lag ich falsch, dass das ein Ding zwischen jeder Sink und der GPU ist, sondern DSC erfordert eine Kaskade an DSC-fähigen MST-Hubs.

Anzony · 1. März 2022

Danke für's Berichten der weiteren Tests und Erkenntnisse, Ray!

Das werde ich gern im ersten Beitrag ergänzen.

Geht GSYNC am Dell U32 gar nicht? Selbst wenn Nvidia Stress macht: ich dachte an der Alder-Lake-iGPU funktioniert Adpative Sync solange kein DSC zum Einsatz kommt? Kannst Du MST deaktivieren damit DSC aus geht und wir dann sehen, ob dann Adaptive Sync ohne DSC funktioniert?

Das mit dem Nvidia-Treiber ist ja sehr ärgerlich, wenn wir neue Probleme durch Treiber-Bugs hinzubekommen.

Dann muss man in Tests jetzt auch noch nach Treiberversionen unterscheiden...

Und war der Test unter Windows 10? Das HDR-Problem von Nvidia könnte in Windows 11 ggf. gelöst sein, da wurde ja an der HDR-Umsetzung einiges geändert.

Zu den Bandbreiten-Maxima: Kannst Du mal den Dell U32 mit 10bit laufen lassen und schauen was dann am DP-Out noch geht? Nur um die Gesamtbandbreiten mal gegenchecken zu können (Du hast die Kette ja immer mit 8bit betrachtet).

Für den Anfangspost nehme ich auf:

MST-Hub/Daisy-Chaining von Monitoren
- keine Unterstützung mehr an Nvidia-Grafikkarten ab Treiber 511.23
- HDCP 2.2 in der ganzen Kette nicht mehr möglich, nur niedrigere Versionen
- zweiter Bildschirm in der Kette kann nur 8bit bekommen (gilt zumindest für Dell U3223QE als erstes Kettenglied)
Bandbreiten-Maximum am DP1.4-Port an RTX3000: knapp 32 Gbit durch Nutzung von DSC
- 4xHBR3 hätte nur 25,92 Gbit, also ca. 22% zusätzliche Bandbreite durch DSC
Bandbreiten-Maximum am TB4-Port mit DP1.4-Signal von Alder-Lake-S-iGPU: gut 28 Gbit
- 4xHBR3 hätte nur 25,92 Gbit, also ca. 9% zusätzliche Bandbreite durch DSC
Bandbreiten-Zuordnung
- Bildschirm mit MST-Hub reserviert sich selbst große Bandbreite (4xHBR3), auch wenn gar nicht benötigt und dadurch Bandbreite an anderer Stelle fehlt
- Thunderbolt kann je nach Situation neben dem vollen 4xHBR3-Stream einen weiteren DP-Stream übertragen mit folgender Bandbreite: 1xHBR3 oder 2xHBR2 oder 4xHBR
TB4-Docks
- nutzen bei TB3-Host nur noch einen einzelnen fixen TB-Ausgang (dort auch Daisy-Chaining möglich), restliche TB-Anschlüsse tot
- dieser fixe TB-Ausgang wird auch unter TB4 priorisiert, indem dieser immer die vollen 4xHBR3-Bandbreite bekommt (Habe ich das richtig, verstanden, Ray? Dein Satz dazu war abgehackt.)
DSC
- alle MST-Hubs in der Kette müssen DSC unterstützen (ob auch mindestens Titan-Ridge-Controller nötig sind ist noch offen, doch dazu später mehr in meinen aktualisierten Flussdiagrammen)

PS: Ich werde demnächst auch einige weitere Tests machen, da ich jetzt ein X570-Mainboard mit DP-in zur Verfügung habe...

Ray519 · 1. März 2022

Anzony schrieb:
MST-Hub/Daisy-Chaining von Monitoren

keine Unterstützung mehr an Nvidia-Grafikkarten ab Treiber 511.23

HDCP 2.2 in der ganzen Kette nicht mehr möglich, nur niedrigere Versionen

zweiter Bildschirm in der Kette kann nur 8bit bekommen (gilt zumindest für Dell U3223QE als erstes Kettenglied)

MST alleine geht weiterhin (mit meinem U2520D (HBR3, kein DSC) und ging auch mit dem U3223QE an einer GTX 1050 (kann kein DSC). Ich vermute nur die Kombination von DSC + MST geht ab den 511 nicht mehr, also trifft bisher quasi nur Leute mit Uxx23. Ich bedauere sehr, dass ich meine WD19TB nicht an der Nvidia testen kann um das zu verifizieren. (Wenn die WD19 nämlich noch gehen, würde ich wetten, dass das Problem nur mit DSC 1.2 auftritt, die WD19 kann ja nur DSC 1.1).

Anzony schrieb:
Bandbreiten-Maximum am DP1.4-Port an RTX3000: knapp 32 Gbit durch Nutzung von DSC

4xHBR3 hätte nur 25,92 Gbit, also ca. 22% zusätzliche Bandbreite durch DSC

Bandbreiten-Maximum am TB4-Port mit DP1.4-Signal von Alder-Lake-S-iGPU: gut 28 Gbit

4xHBR3 hätte nur 25,92 Gbit, also ca. 9% zusätzliche Bandbreite durch DSC

Da sollte deutlich mehr gehen. Der U3223QE wird ja beworben mit Daisy Chaining 2x UHD@60 via 2xHBR3 machen zu können. Das OSD zeigt auch schon DSC an, wenn nur einmal UHD@60 über 2xHBR3 gejagt wird. Also scheint der Bandbreitenrechner, der 99% Kapazität angibt, noch bestimmten Overhead nicht zu berücksichtigen. Ich verstehe noch viel zu wenig über DSC, als dass ich dass versuchen wollte auf Bandbreite umzurechnen.

Anzony schrieb:
TB4-Docks

nutzen bei TB3-Host nur noch einen einzelnen fixen TB-Ausgang (dort auch Daisy-Chaining möglich), restliche TB-Anschlüsse tot

Das gilt nur, wenn der Host die Hub-Topologie nicht unterstützt. Für Titan Ridge wurde das nachgerüstet, so dass es mit meinem Notebook auch vollständig zu gehen scheint. (Ich habe nur bisher keine 3 Thunderbolt Devices, so dass ich testen kann, ob ich wirklich alle 3 Ports gleichzeitig für TB Verbindungen nutzen kann. Mit meinem alten Alpine Ridge Controller gibt es aber genau nur an dem "Legacy" Port überhaupt noch TB, der Rest war nur USB + DP. Das wurde auch in den USB 4 specs so beschrieben, meine ich.

Anzony schrieb:
dieser fixe TB-Ausgang wird auch unter TB4 priorisiert, indem dieser immer die vollen 4xHBR3-Bandbreite bekommt (Habe ich das richtig, verstanden, Ray? Dein Satz dazu war abgehackt.)

Oben gefixt: Ich denke, dass die Priorität nur entscheidet, welche Verbindung zuerst verhandelt wird. Man kann das ja manipulieren, wenn man die Displays erst der Reihe nach ansteckt. Ich glaube, TB geht einfach die DP-Ports in einer fixen Reihenfolge ab, wenn ein neuer Controller erkannt wird und der Rest ist First-Come-First-Serve. Wird also erst wichtig, wenn die angeschlossenen Monitore / MST-Hubs mehr Bandbreite wollen, als insgesamt verfügbar ist.

So holt sich der MST-Hub im WD19TB ja immer 3xHBR3, wenn möglich (und ein Display am Ausgang hängt), vermutlich weil der interne Displayport vom TB Controller an dem her hängt, immer vor dem TB-Out verhandelt wird. Die einzige Möglichkeit das zu umgehen ist ja, zuerst den TB-Out anzuschließen. Dann nimmt der MST-Hub halt was übrig bleibt. Für mich ist dass ja dann beispielsweise zu berücksichtigen, wenn mein Hauptdisplay kein DSC kann, der U32 aber schon. Dann will ich ja, dass der U32 die lahmere Verbindung kriegt, weil dann immer noch alles auf voller Auflösung geht.

Ergänzung (1. März 2022)

Anzony schrieb:
Und war der Test unter Windows 10? Das HDR-Problem von Nvidia könnte in Windows 11 ggf. gelöst sein, da wurde ja an der HDR-Umsetzung einiges geändert.

Nein, Win11. Manchmal nach einem Neustart ist der Schwarzwert ok, und dann, zB nach einem Standby ist er wieder kaputt. Aber nur am U32, die anderen beiden Monitore zeigen HDR weiter korrekt an (so korrekt wie sie halt können).

Anzony · 1. März 2022

Wurde die TB4-Dock-Kompatibilität per Treiber für Titan Ridge nachgereicht? Ist ja spannend, kann ich hier mangels TB4-Dock noch gar nicht testen.

Die korrigerten Punkte sind jetzt:

MST-Hub/Daisy-Chaining von Monitoren
- wenn Monitor DSC braucht: keine MST-Unterstützung mehr an Nvidia-Grafikkarten ab Treiber 511.23, Bild bleibt schwarz (Bildschirme in der Kette ohne DSC funktionieren weiterhin)
- 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
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)
Bandbreiten-Zuordnung
- 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 3xHBR3 bedient falls da Geräte dran hängen, der TB-Port muss sich mit der übrigen Bandbreite begnügen
- 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
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")
DSC
- alle MST-Hubs in der Kette müssen DSC unterstützen

Ray519 · 1. März 2022

Anzony schrieb:
Wurde die TB4-Dock-Kompatibilität per Treiber für Titan Ridge nachgereicht?

Ich bin mir nicht sicher ob es per Treiber Update kam, schon immer da war oder ein Firmware Update gebraucht hat. Ich hatte auf meinem Notebook schon ein optionals (for business) TB Firmware Update auf Version 65 drauf, bevor ich den Hub bekommen hatte.

Von CalDigit https://www.caldigit.com/caldigit-t...hub-compatibility-and-limitations-on-windows/

This limitation does NOT apply to the new Thunderbolt 4 Windows PCs (Controller ID: 1137, 9A1B, 9A1D, 9A1F or 9A21) and some Thunderbolt 3 computers based on Titan Ridge (Controller ID: 15E8 or 15EB) or Ice Lake platform (Controller ID: 8A0D or 8A17) .

PS. ich glaube du hast bei 3xHBR3 einen Tippfehler.

Anzony · 1. März 2022

Alles klar.

Sind es 4xHBR3, die für den MST-Hub in Anspruch genommen werden?
Ich sollte wohl schreiben vier DP-Lanes. Das Dock nimmt ja bei älteren Bildschirmen automatisch 4xHBR2 und lässt weitere 4xHBR2 am TB-Port zu.

Ray519 · 1. März 2022

Anzony schrieb:
Das Dock nimmt ja bei älteren Bildschirmen automatisch 4xHBR2 und lässt weitere 4xHBR2 am TB-Port zu.

Ich denke der MST-Hub nimmt nur 4xHBR2 weil das Notebook (in meinem Fall) kein HBR3 kann, oder weil schon 4xHBR2 an den TB-Out vergeben sind. Ich denke deshalb sagt das Dell Manual auch die andere Anschlussart, ohne TB-Out an, sobald der Host HBR3 kann. Sie empfehlen nämlich irgendwo im Manual im Zweifel zuerst die Monitore anzuschließen und dann das Dock. Dann ist es ja vorhersehbar wie die Bandbreiten verteilt werden.

Anzony · 2. März 2022

Ich habe den ersten Post entsprechend aktualisiert.
Da fiel mir noch ein alter Punkt auf, den ich oben mal durchgestrichen habe:

"Nach dem MST-Hub vom Dock werden nur SST-Geräte unterstützt"

Wie kamen wir denn da drauf? Das ist ja gänzlich widerlegt mit den jüngsten Tests...

Ray519 · 2. März 2022

Ich hatte vorhin auch drüber gelesen...
Ich weiß es nicht mehr. Vllt war das ein Punkt aus DSC? Dass das WD19 nur für SST dekomprimieren kann, aber nicht für MST Ziele? Dann würde es stimmen...

Anzony · 2. März 2022

Du hattest recht, genau das hattest Du Anfang Januar geschrieben.
Ich habe den ganzen Absatz korrigiert und umformuliert. Ich hoffe man kann es jetzt gut verstehen. Ist ja mittlerweile ganz schön komplex geworden

Staubor · 2. März 2022

Hallo zusammen,

ich habe momentan ein Thema, welches meiner Meinung nach sehr gut in den Thread passt.
Seit dem Wochenende versuche ich folgende Konfiguration zum Laufen zu bekommen:

1. Notebook: Dell XPS 15 9510 mit i5-11400H mit Intel Iris Xe (keine dedizierte Grafikkarte)
2. 1. Monitor: Dell U2422HE (FHD, 60Hz)
3. 2. Monitor: Dell AW3821DW (WQHD+, 144Hz)

Der Bildschirm hat quasi eine USB-C Dockingstation inklusive 90Watt PowerDelivery und KVM Switch, zum Umschalten der angeschlossenen Peripherie zwischen zwei Endgeräten, integriert.
Meine Idee war, dass ich die beiden Monitore mit meinem Desktop PC via jeweils einem DP anschließe und die Eingabegeräte über den U2422 steuere (das funktioniert problemlos)

Benutze ich das Setup als Homeoffice ist das Notebook über den 90 Watt USB-C Port am 1. Monitor angeschlossen. Das Bildsignal wird dann zum 2. Monitor über MST (DaisyChain) übertragen.

Nun habe ich ein Phänomen, welches ich mir nicht erklären kann:
Schließe ich das XPS an den 1. Monitor an, werden beide externen Bildschirme mit ihrer nativen Auflösung gefunden und entsprechend ein Bild ausgegeben. Allerdings läuft der 2. Monitor mit seiner 3840x1600 Auflösung nur auf maximal 30Hz.

Schließe ich das Notebook meiner Frau (Surface Laptop 4), welches auch eine TigerLake i5 CPU mit der gleichen integrierten Grafik besitzt an, habe ich das exakt gleiche Verhalten. Der AW38 lässt sich nur dann auf über 30Hz einstellen, wenn ich die Auflösung reduziere.

Schließe ich nun allerdings mein privates Notebook, ein Razer Blade 14 mit einer integrierten 3070 mobile über das selbe Kabel an den 1. Monitor an, wird der 2. Monitor erkannt und 3840x1600 @ 60Hz ausgegeben.

Ich habe also weder ein Problem mit der MST Verbindung zwischen den Monitoren, noch hat der U24 generell ein Problem, dass er die Bandbreite "schluckt". Ich habe genau diesen Monitor gekauft, da ich im Voraus explizit nach DP1.4 MST gesucht habe um Bandbreitenlimitierungen vorzubeugen. Das XPS hat DP1.4 über USB-C und sollte eigentlich bis zu 2x 4K Monitore @ 60Hz über MST supporten, von deren Bandbreite ich mit meinen zwei Monitoren weit entfernt bin.

Der Dell Support hat mir geraten, den zweiten Monitor einfach via Adapter an einen anderen USB-C Port des Notebooks anzuschließen. Das ist für mich allerdings komplett unbefriedigend, da das Problem ja offensichtlich in irgendeiner Form mit der Intel iGPU zusammenhängen muss.

Vielleicht hat jemand von euch eine Idee. Ich bin mit meinem Latein am Ende.

Edit: Ich sollte vielleicht dazu noch erwähnen, dass ich die Verbindung zwischen Monitor 1 und 2 mit zwei verschiedenen Szenarien getestet habe:

1. mit einem Displayport-Kabel an den Input vom AW38
Mit Razer Laptop und Desktop PC bekomme ich auf Monitor 2 eine Auflösung von 3820x1600 bei 85Hz hin. Dabei begrenzt allerdings die nVidia GPU den Farbraum von RGB auf YCbCR4:2:2 (Chroma Subsampling). MIt RGB sind immerhin noch 60FPS bei 3820x1600 möglich (das würde ich auch von den iGPUs von Intel erwarten).
Die Intel Laptops spielen in dieser Konstellation (welches nebenbei bemerkt die ist, welche in der Dell Anleitung angegeben wird) völlig verrückt. Sie geben maximal 1024x768 bei 60Hz aus. Als Auflösung wird nur 800x600 und 1024x768 angeboten.

2. mit einem aktiven Displayport auf HDMI Adapter und einem angeschlossenen Kabel in einen HDMI Port des AW38.
Razer Laptop und Desktop geben daraufhin nurnoch 3820x1600 bei 60Hz aus, was gleichzeitig die fast maximale Bandbreite des Adapters darstellt (4k@60Hz)
Die Intel Laptops erkennen den AW38 mit 3820x1600, geben allerdings nur maximal 30Hz aus (wie im ursprünglichen Post beschrieben)

Alle Kabel habe ich mehrfach gegen Alternativen getauscht. Das Verhalten bleibt immer gleich.

PC	Dock	Wunsch-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-Dock	nicht 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 TBC	4K@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 3000	direkte Verbindung (HDMI 2.1)		sollte theoretisch: 4K@120 HDR, 10bit, Gsync Compatible

Generation	Chip	PCI Vendor ID	Ports	DP-Streams	DP-Lanes	DSC
Alpine Ridge 2015	DSL 6340	1575	1x TB3	2x DP1.2	(4+4) HBR2	-
	DSL 6540	1577	2x TB3	2x DP1.2	(4+4) HBR2	-
Alpine Ridge 2016	JHL 6240	15BF	1x TB3	1x DP1.2	(4+0) HBR2	-
	JHL 6340	15D9	1x TB3	2x DP1.2	(4+4) HBR2	-
	JHL 6540	15D2	2x TB3	2x DP1.2	(4+4) HBR2	-
Titan Ridge	JHL 7340	15E8	1x TB3	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
	JHL 7540	15EB	2x TB3	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
	JHL 7440	TB3-Dock Bridge: 15EF	1x TB3	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
Maple Ridge	JHL 8340	1134*	1x TB4	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
	JHL 8540	1137	2x TB4	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
Goshen Ridge	JHL 8440	TB4-Dock Bridge: 0B26	3x TB4	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
Ice Lake-U	integriert	8A17, 8A0D	1-4x TB3	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
Tiger Lake-U	integriert	9A1B, 9A1D	1-4x TB4	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
Tiger Lake-H	integriert	9A1F, 9A21	1-4x TB4	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich
Alder Lake-P	integriert	463E, 466D	?	2x DP1.4a	(4+1) HBR3	möglich

CPU-Generation	Core-Serie	Fertigung	iGPU	# Displays	DP	DP-Bitrate	DSC	HDMI	HDCP	Anbindung dGPU
Skylake-S/H/U	6000er	14nm	Gen9 (HD5xx/ Iris Pro 5xx)	Triple 4K60	DP1.2	HBR2	nein	1.4 LSPCON: 2.0	1.4 LSPCON: 2.2	bis zu PCIe 3.0 x16
Kaby Lake-S/H/U	7000er	14nm+	Gen9.5 (HD6xx/ Iris Plus 6xx)	Triple 4K60	DP1.2, HDR	HBR2	nein	1.4 LSPCON: 2.0a, HDR	2.2	bis zu PCIe 3.0 x16
Kaby Lake Refresh (U)	8x50U/ 8130U	14nm+	Gen9.5 (UHD6xx)	Triple 4K60	DP1.2, HDR	HBR2	nein	1.4 LSPCON: 2.0a, HDR	2.2	bis zu PCIe 3.0 x16
Coffee Lake-S/H/U	übrige 8000er	14nm++	Gen9.5 (UHD6xx/ Iris Plus 6xx)	Triple 4K60	DP1.2, HDR	HBR2	nein	1.4 LSPCON: 2.0a, HDR	2.2	bis zu PCIe 3.0 x16
Whiskey Lake-U	8x65U/ 8x45U	14nm++	Gen9.5 (UHD620)	Triple 4K60	DP1.2, HDR	HBR2	nein	1.4 LSPCON: 2.0a, HDR	2.2	bis zu PCIe 3.0 x16
Coffee Lake Refresh (S/H)	9000er	14nm++	Gen9.5 (UHD630)	Triple 4K60	DP1.2, HDR	HBR2	nein	1.4 LSPCON: 2.0a, HDR	2.2	bis zu PCIe 3.0 x16
Comet Lake-S/H/U	10xxx	14nm++	Gen9.5 (UHD6xx)	Triple 4K60	DP1.2, HDR	HBR2	nein	1.4 LSPCON: 2.0a, HDR	2.3	bis zu PCIe 3.0 x16
Ice Lake-U	10xxGx	10nm+	Gen11 (UHD/ Iris Plus)	Triple 4K60	DP1.4a, HDR, Adap. Sync, Unterabtastung	HBR3	1.1	2.0b, HDR	2.2	bis zu PCIe 3.0 x16
Rocket Lake-S	11x00	14nm++	Gen12 Xe (UHD7xx)	Triple 4K60	DP1.4a, HDR, Adap. Sync, Unterabtastung	HBR3	1.1	2.0b, HDR	2.3	PCIe 4.0 x16
Tiger Lake-H/U	11xxxH/ 11xxGx	10nm SuperFin	Gen12 Xe (Iris Xe/ UHD)	Quad 4K60	DP1.4a, HDR, Adap. Sync, Unterabtastung	HBR3	1.1	2.0b, HDR LSPCON: 2.1	2.3	PCIe 4.0 x4
Alder Lake-S	12x00	Intel 7	Gen12 Xe (UHD770)	Quad 4K60	DP1.4a, HDR, Adap. Sync, Unterabtastung	HBR3	1.1	2.1, HDR	2.3	PCIe 5.0 x16

CPU-Generation	Core-Serie	Fertigung	iGPU	# Displays	DP	DP-Bitrate	DSC	HDMI	HDCP	Anbindung dGPU
Picasso (Zen+)	3000G	12nm	Vega (GCN5)	Triple 4K60	DP1.4, HDR, FreeSync	HBR3	nein	2.0b, HDR, FreeSync	2.2	PCIe 3.0 x8
Renoir (Zen 2)	4000G	12nm	Vega (GCN5)	Quad 4K60	DP1.4, HDR, FreeSync	HBR3	1.2a	2.0b, HDR, FreeSync (via Chip: 2.1)	2.2 (2.3)	PCIe 3.0 x16
Cezanne (Zen 3)	5000G	7nm	Vega (GCN5)	Quad 4K60	DP1.4, HDR, FreeSync	HBR3	1.2a	2.0b, HDR, FreeSync (via Chip: 2.1)	2.2 (2.3)	PCIe 3.0 x16

GPU-Generation	GeForce-Serie	Fertigung	PCI-Express	# Displays	DP	DP-Bitrate	DSC	HDMI	HDCP
Maxwell	900er	28nm	3.0 x16	Quad 4K60+	1.2	HBR2	nein	2.0, HDR	2.2
Pascal	10x0	16nm	3.0 x16	Quad 4K60+	1.4, HDR, Gsync Comp.	HBR3	nein	2.0b, HDR	2.2
Turing	16x0, 2000er	12nm	3.0 x16	Quad 4K60+	1.4a, HDR, Gsync Comp.	HBR3	1.2a	2.0b, HDR, Gsync Comp.	2.2
Ampere	3000er	8nm	4.0 x16 (3050: x8)	Quad 4K60+	1.4a, HDR, Gsync Comp.	HBR3	1.2a	2.1, HDR, Gsync Comp.	2.3

GPU-Generation	Radeon-Serie	Fertigung	PCI-Express	# Displays	DP	DP-Bitrate	DSC	HDMI	HDCP
Navi (RDNA 1)	5000er	7nm	4.0 x16 (5500: x8)	Quad 4K60+	1.4, HDR, FreeSync	HBR3	1.2a	2.0b, HDR, Freesync	2.2
Navi (RDNA 2)	6000er	7nm	4.0 x16 (6600: x8, 6500: x4)	Quad 4K60+	1.4a, HDR, FreeSync	HBR3	1.2a	2.1, HDR, Freesync	2.3

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

Schreibweise​

Übersicht Thunderbolt-Chips​

Erkenntnisse​

Weiterführende Infos aus anderen Quellen​

iGPU-Feature-Übersicht Intel (Quelle)​

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GPU-Feature-Übersicht AMD​

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