USB-C is niet altijd hetzelfde
Hoewel de connector hetzelfde is, zegt dat nog niets over de manier waarop het videosignaal wordt verzonden. In de praktijk zijn er twee veelvoorkomende scenario’s.
Bij de eerste methode wordt het videosignaal rechtstreeks als native DisplayPort over USB-C verstuurd. Bij de tweede methode wordt DisplayPort eerst verpakt in datapakketten en vervolgens via een USB4- of Thunderbolt-fabric getunneld. Dat lijkt meer op een netwerkswitch die verschillende soorten verkeer over dezelfde verbinding stuurt.
Dezelfde connector dus, maar een fundamenteel andere architectuur.
DisplayPort Alt Mode: de meest directe route
De methode die vandaag de dag het vaakst wordt toegepast in displays en AV-apparatuur is DisplayPort Alt Mode op een USB-C host.
Hierbij onderhandelen de host en het aangesloten apparaat via USB-C over het inschakelen van DisplayPort Alt Mode. Zodra dat is geactiveerd, gebruikt de host twee of vier snelle USB-C-lanes om een native DisplayPort-signaal te verzenden.
In feite is dit gewoon DisplayPort via een USB-C-connector. Juist daardoor werkt deze aanpak zo goed voor monitoren, videoconferentiesystemen en andere AV-oplossingen. Het videosignaal volgt een relatief eenvoudig en voorspelbaar pad en gedraagt zich veel meer als een traditionele DisplayPort-verbinding.
USB4: video via een pakketgeschakelde infrastructuur
Met USB4 verandert de situatie volledig. De verbinding werkt dan niet meer als een direct videopad, maar als een pakketgeschakelde infrastructuur.
De DisplayPort-uitgang van de GPU wordt hierbij verpakt en getunneld, samen met andere datastromen zoals USB-data en PCIe-verkeer. In een dockingstation of hub zorgt een USB4-router er vervolgens voor dat deze pakketten worden gescheiden en dat het DisplayPort-signaal aan de andere kant opnieuw wordt opgebouwd.
Het grote voordeel hiervan is flexibiliteit. Eén kabel kan tegelijk opslag, netwerk, beeldschermen en USB-apparaten aansturen, terwijl de beschikbare bandbreedte dynamisch wordt verdeeld.
Bron: Extron – Chris Elmore
Waarom kabellengte ineens belangrijk wordt
Een interessant gevolg van deze architectuur is dat kabellengte een grotere rol gaat spelen.
USB4 werkt met zeer hoge signaalsnelheden. Daardoor zijn passieve kabels met volledige bandbreedte meestal beperkt in lengte. In de praktijk zijn passieve USB4-kabels voor 40 Gbps doorgaans niet langer dan ongeveer 2 meter. Voor grotere afstanden zijn meestal actieve elektronica, zoals retimers, of optische oplossingen nodig.
Dat is meteen ook een belangrijke reden waarom veel USB-C-schermen en AV-apparatuur nog steeds kiezen voor DisplayPort Alt Mode. Het videopad blijft daarmee eenvoudiger en gedraagt zich meer als een klassieke DisplayPort-kabel.
Thunderbolt werkt volgens hetzelfde principe
Thunderbolt werkt grotendeels op dezelfde manier als USB4, al is het ouder en oorspronkelijk ontwikkeld door Intel.
Ook Thunderbolt tunnelt DisplayPort en PCIe over een snelle fabric, vaak met snelheden van 40 Gbps, terwijl nieuwere versies nog hogere snelheden ondersteunen. Veel moderne MacBooks en ook veel pc’s gebruiken tegenwoordig Thunderbolt-interoperabiliteit binnen de USB4-architectuur.
Wat betekent dit in de praktijk voor AV-systemen?
Voor het ontwerpen van praktische AV-oplossingen is er een handige vuistregel.
De meeste USB-C-schermen en AV-apparaten gebruiken tegenwoordig DisplayPort Alt Mode voor een directe videoverbinding. Werk je echter met een dockingstation of multifunctionele hub, dan is de kans groot dat je te maken hebt met USB4 of Thunderbolt, waarbij het videosignaal via tunneling over de fabric loopt.
Dat verschil is belangrijk bij het kiezen van kabels, het bepalen van maximale afstanden en het oplossen van compatibiliteitsproblemen.
Dezelfde connector, een totaal andere techniek
USB-C lijkt misschien universeel, maar achter dezelfde connector kunnen heel verschillende technieken schuilgaan. En juist dat maakt het soms verwarrend: dezelfde kabel en dezelfde aansluiting betekenen niet automatisch dezelfde prestaties of hetzelfde gedrag.
Voor AV-professionals en IT-beheerders is het daarom essentieel om niet alleen naar de connector te kijken, maar vooral naar de onderliggende technologie.
Dezelfde connector. Dezelfde kabel. Maar een fundamenteel andere linkarchitectuur.
Paul – AV Specialist
Paul krijgt energie van complexe projecten en denkt graag mee over de beste invulling van jullie werkomgeving. Door zijn ervaring met grote inrichtingsprojecten weet hij precies waar techniek en praktijk samenkomen. Spar met Paul over jullie plannen en ontdek hoe jullie ruimtes optimaal gaan werken.
Matthijs Lamme
