AMD 將 HDMI 2.1 Display Stream Compression 帶入 Linux

對於在 Linux 上使用 AMD GPU 的用戶而言，追求與 Windows 完全相同的硬體功能對等，剛剛邁出了重大的一步。AMD 已針對開源的 amdgpu 驅動程式發布了一系列核心驅動程式補丁，引入了對 HDMI 2.1 Fixed Rate Link (FRL) 以及至關重要的 Display Stream Compression (DSC) 的支援。

這項發展是 Linux 生態系統的一個重大里程碑，因為它解鎖了在不依賴專有替代方案或切換到 DisplayPort 的情況下，驅動高階顯示器發揮其全部潛力的能力。

理解 DSC 與 FRL

要理解為什麼這次更新很重要，必須先了解實體線材的頻寬限制。隨著解析度與更新率（refresh rate）攀升，每秒需要傳輸的數據量會超過 HDMI 標準的原始容量。

Fixed Rate Link (FRL) 是 HDMI 2.1 的關鍵組成部分，它增加了連線的最大頻寬，允許比先前 HDMI 規範版本更快的數據傳輸。

Display Stream Compression (DSC) 更進一步。DSC 是一種「視覺無損」的低延遲壓縮演算法。透過在影片串流經由線材傳送之前進行壓縮，DSC 允許 GPU 推送比原本可能實現的顯著更高的解析度與更新率。具體而言，這可以實現以下配置：

• 4K at 240Hz
• 8K at 120Hz

如果沒有 DSC，由於頻寬限制，這些模式在 HDMI 上在物理上是不可能實現的。因為壓縮設計為視覺無損，終端用戶應該不會察覺到影像品質的下降，同時能從高更新率的流暢感中獲益。

打破「法律條款」的僵局

有趣的是，將 HDMI 2.1 支援帶入開源 Linux 驅動程式的過程充滿了非技術性的障礙。據報導，長期以來，該實作一直被 HDMI Forum（管理 HDMI 標準的機構）以圍繞規範的授權與法律限制為由而阻礙。

雖然妥協的確切性質尚不明確，但社群內有強烈的推測，認為 Valve 的參與發揮了關鍵作用。作為 SteamOS 與 Steam Deck 的開發者，Valve 對於確保基於 Linux 的遊戲機能夠向現代電視與顯示器輸出高保真信號具有切身利益。

如社群成員 @WithinReason 所述：

This was previously blocked from inclusion in SteamOS by the HDMI forum. It would help the Steam Machine to reach 4K120Hz on HDMI.

時間線與可用性

AMD 已提交了 HDMI FRL 與 FRL DSC 的最新補丁。根據補丁說明函，這些變更預計將隨下一波 AMDGPU Display Core (DC) 補丁系列一同併入。

如果目前的進度持續，Linux 用戶可以期待在 Linux 7.2 cycle 期間看到此支援被併入主線 Linux 核心。一旦合併，這將為 AMD 用戶提供一種標準化、開源的方式，來利用其 HDMI 2.1 硬體的全功能。

DisplayPort 的替代方案

儘管 HDMI 有了進展，社群中仍有人繼續主張 DisplayPort 是 Linux 用戶的更優選擇。由於 DisplayPort 通常更開放，且較少受到與 HDMI Forum 相關的嚴格授權「法律條款」的束縛，因此在開源驅動程式上實現高頻寬與高更新率，歷來來一直是更可靠的途徑。

然而，對於絕大多數用戶——特別是將 PC 連接到客廳電視的用戶——HDMI 仍然是唯一可行的選擇。amdgpu 驅動程式中 DSC 的加入，確保了 Linux 在面對高階家用電影院與遊戲顯示器時，不再是二等公民。