HDMI 2.1 på Linux: Den store opplåsningen for AMD og SteamOS

I årevis har Linux-brukere møtt en ganske absurd barriere: AMDs GPU-maskinvare var allerede klar for HDMI 2.1, men systemet satt fortsatt fast på HDMI 2.0. på grunn av lisens- og byråkratiske årsaker. Denne begrensningen var spesielt merkbar når man koblet PC-er eller enheter som Steam Machine til moderne 4K-TV-er, der den tidligere standarden manglet båndbredde og alternativer.

Det scenariet begynner å endre seg jevnt og trutt. AMD har sendt inn en rekke oppdateringer til Linux-kjernen for AMDGPU-driveren som introduserer støtte for HDMI FRL (Fixed Rate Link).Nøkkelkomponenten som muliggjør høyere overføringshastigheter i HDMI 2.1. Det er ennå ikke det komplette bildet av standarden, men det representerer det første virkelige gjennombruddet for Linux som legger bak seg noe av den tekniske bagasjen den bar i stuen sammenlignet med Windows.

Relatert artikkel:

Valves nye Steam Deck -grafregner er priset til $ 400

Den historiske HDMI Forum-blokken på HDMI 2.1 i Linux

For å forstå viktigheten av denne bevegelsen, må vi se tilbake: HDMI Forum, organet som kontrollerer standarden og lisensene, avviste AMDs forespørsel i 2024 om å implementere HDMI 2.1 i drivere med åpen kildekode.Argumentet var at en åpen implementering ville avsløre proprietære tekniske detaljer som forumet ikke ønsket å se publisert, en vanskelig holdning å forene med verdenen av fri programvare.

Det vetoet hadde en veldig spesifikk konsekvens: Enhver datamaskin med en AMD GPU som kjører Linux var praktisk talt begrenset til HDMI 2.0.Selv om grafikkbrikken støttet HDMI 2.1-funksjoner mer enn tilstrekkelig. Dette betydde å gi opp, via HDMI, konfigurasjoner som 4K ved 120 Hz eller 8K ved 60 Hz uten å ty til snarveier eller aggressiv komprimering, noe som er spesielt irriterende for de som bruker mellomklasse- og high-end-TV-er i Europa.

Begrensningen var også merkbar i kommersielle produkter. Valves Steam Machine, basert på SteamOS (Linux)Den ble offisielt annonsert som kompatibel med HDMI 2.0 Til tross for at maskinvaren var i stand til mer, opprettholdt dokumentasjonen og det tekniske materialet den konservative etiketten, noe som satte enheten i en ulempe sammenlignet med konkurrerende Windows-PC-er eller -konsoller når det gjaldt å dra nytte av HDMI 2.1-TV-er i europeiske stuer.

Gjennom hele denne tiden prøvde Linux-utviklermiljøet, sammen med AMD-ingeniører, å sette puslespillet sammen samtidig som de respekterte både åpen kildekode og konfidensialitetskravene til HDMI Forum. Det var eksperimentelle implementeringer og interne tester som viste at støtten var teknisk gjennomførbar.Men den juridiske og lisensieringsmessige barrieren forble den største hindringen.

AMD introduserer HDMI FRL i AMDGPU: det sanne fundamentet for HDMI 2.1

Endringen kommer med den nye serien med oppdateringer som AMD har sendt inn til kjernen. Kjernen i disse endringene er tillegget av HDMI FRL (Fixed Rate Link) til AMDGPU-kontrolleren.som er referansedriveren med åpen kildekode for moderne Radeon-grafikkort på Linux. FRL er transportlaget som erstatter TMDS-lenken arvet fra HDMI 2.0 og er ansvarlig for å muliggjøre den betydelige båndbreddeøkningen til 2.1-standarden.

Ifølge AMDs grafikkingeniører som var involvert i utviklingen, FRL-implementeringen har allerede bestått et representativt delsett av HDMI Forums samsvarstester.Full validering pågår fortsatt, men selskapet er trygg på at det ikke vil være noen overraskelser i siste liten, ettersom den samme koden gjennomgår lignende testing i andre miljøer og plattformer.

Det bør bemerkes at Denne første bølgen med oppdateringer inkluderer ennå ikke funksjoner som DSC (Display Stream Compression) eller VRR (Variable Refresh Rate)Dette er viktige elementer i HDMI 2.1-økosystemet for å komprimere signalet og synkronisere oppdateringsfrekvensen med spillet. AMD indikerer at disse komponentene for tiden testes og vil komme i senere batcher, en vanlig måte å rulle ut betydelige kjerneendringer på.

Likevel er ikke spranget ubetydelig. Med FRL aktivert kan HDMI-koblingen skaleres til båndbredder som tillater 4K ved 120 Hz eller høyere oppløsninger med fullfargeinnstillinger.Dette er noe som frem til nå i Linux vanligvis har krevd bruk av DisplayPort, installasjon av Windows eller aksept av kvalitetskutt, for eksempel 4:2:2 eller 4:2:0 kroma-subsampling for å unngå metning av kanalen.

I europeisk sammenheng, hvor 4K-TV-er med HDMI 2.1 har blitt populære de siste årene, Denne oppdateringen åpner døren for å utnytte disse panelene bedre fra en Linux-PC eller en AMD-basert stuemaskin.Frem til nå har mange brukere blitt tvunget til å gi opp kombinasjonen av høy oppløsning, høy oppdateringsfrekvens og HDR hvis de ville fortsette å bruke Linux uten hodepine.

Valves stille trykk og SteamOS' rolle

Hva som har endret seg siden 2024 er ikke fullt dokumentert, men kildene er enige om ett punkt: Valve skal visstnok ha lagt diskret press på både AMD og HDMI Forum. for å løse situasjonen. SteamOS er sterkt avhengig av Radeon GPU-er, og planene for stuen innebærer å tilby en konsolllignende opplevelse på TV-er som allerede er utstyrt med HDMI 2.1.

Valve hadde finjustert planene sine for Steam Machine, en enhet som er spesielt utviklet for å plasseres under TV-en. Å annonsere en stueenhet som offisielt forble på HDMI 2.0, med begrensninger på 4K og 120 Hz, var et svakt punkt i forslaget sammenlignet med andre konsoller eller mini-PC-er med Windows.Selskapet trenger SteamOS, og dermed Linux, for å slutte å henge etter når det gjelder videoutgang.

I parallell form, Valve har selv introdusert optimaliseringer i SteamOS og Linux-grafikkstakken, som justeringer av VRAM-administrasjon og andre oppdateringer relatert til AMDGPU.Dette er delvis med tanke på nåværende og fremtidige enheter (Steam Deck, potensielle revisjoner og stuesystemer). Å utstyre økosystemet med en funksjonell HDMI 2.1-port passer perfekt inn i denne strategien om å konsolidere Linux som en levedyktig spillplattform i den europeiske stuen.

Flere rapporter fra spesialiserte medier indikerer at Forhandlingene med HDMI-forumet var lange, diskrete og støttet av arbeidet til fellesskapet.som presenterte eksperimentelle implementeringer som demonstrerte at spesifikasjonen kunne oppfylles uten å ofre prinsippene for åpen programvare. Denne kombinasjonen av kommersielt press og teknisk bevis bidro til å myke opp forumets opprinnelige holdning.

Det praktiske resultatet er at, For første gang begynner Linux-kjernen å samkjøre seg med Windows når det gjelder HDMI 2.1-kompatibilitet på AMD-maskinvare.Ikke alt er ferdig, men hovedbarrieren, som var transportlaget og det formelle vetoet, begynner å vike.

Innvirkning på Linux-spillere og Steam Machine

Den første gruppen som legger merke til endringen vil være den vanlige: Brukere av Radeon-grafikkort på Linux koblet til moderne TV-er og skjermer via HDMIFrem til nå, selv om de hadde en nyere GPU og en 4K-TV med HDMI 2.1, var de bundet til HDMI 2.0-hastigheter, med mer konservative konfigurasjoner og, i noen tilfeller, flimring eller modusbegrensninger når visse kombinasjoner ble tvunget frem.

Med ankomsten av FRL til AMDGPU-driveren, Disse brukerne vil kunne få tilgang til oppløsninger og oppdateringsfrekvenser fra Linux som tidligere bare var mulig med DisplayPort eller ved å installere Windows.For de som har bygget en spill-PC i stuen, eliminerer dette en av de vanlige grunnene til å opprettholde en dobbel oppstart eller gi opp pingvinen på spisestue-TV-en.

I det spesifikke tilfellet med dampmaskinen går virkningen et skritt videre. Valves enhet vil kunne oppdatere spesifikasjonene for å gjenspeile faktisk HDMI 2.1-kompatibilitet under SteamOS.Dette setter den i en bedre posisjon mot konkurrenter som neste generasjons konsoller eller Windows mini-PC-er i en lignende prisklasse. Markedsføringsbudskapet er enkelt: koble den til, slå den på, og TV-en kan få mest mulig ut av maskinvarens muligheter.

Videre Valve har allerede annonsert at verifiserte spill for Dampdekk De vil også være tilgjengelige for Steam Machinemed en mindre restriktiv prosess fokusert på «det bare fungerer». Dette betyr at katalogen som er klar til å fungere bra på Linux allerede finnes, og nå flyttes flaskehalsen mindre til operativsystemet og mer til kvaliteten på tilkoblingen og selve TV-en.

For Europa og Spania, hvor bruken av 4K-TV-er med 120 Hz spillmodus har akselerert, Det er spesielt tiltalende å kunne kombinere en Steam Machine eller en PC med Radeon og Linux med HDMI 2.1 uten mellomliggende løsninger.Mange brukere som allerede eier en konsoll og ønsker å dedikere en HDMI-port til en Linux-datamaskin, vil se at en av de mest omtalte begrensningene forsvinner.

Hva mangler for å snakke om full HDMI 2.1 på Linux?

Til tross for fremgangen er det viktig å ikke overvurdere den umiddelbare effekten av lappene. Det vi har akkurat nå er FRL-transportbasen integrert i AMDGPU og i full valideringsprosess.Det er den grunnleggende søylen, ja, men den omfatter ennå ikke hele spekteret av funksjoner som produsenter vanligvis forbinder med HDMI 2.1 i markedsføringen sin.

AMD har gjort det klart at Funksjoner som Display Stream Compression (DSC) og Variable Refresh Rate (VRR) testes fortsatt og vil bli levert senere.Uten DSC kan visse ekstreme kombinasjoner av oppløsning, oppdateringsfrekvens og fargedybde fortsatt kreve kompromisser. Uten VRR vil spillopplevelsen på kompatible TV-er ennå ikke være like smidig som på plattformer som allerede bruker denne funksjonen.

I praksis, Dette betyr at den første effekten vil være mer merkbar i 4K 120Hz-scenarier med rimelige bildeinnstillinger.uten å måtte presse grensene til det punktet at komprimering blir essensielt. Brukere som presser alle utdataparametere til det ytterste, vil fortsette å vente på de neste gruppene med patcher.

Integrasjonstider må også tas i betraktning. Endringene må gjøres i hovedkjernetreet for Linux og deretter nå distribusjonene.Denne prosessen kan ta uker eller måneder, avhengig av utgivelsesplanen for hvert prosjekt. Store europeiske desktop- og spilldistribusjoner innlemmer vanligvis nye kjerneversjoner raskt, men ikke alle gjør det samtidig.

Likevel er det faktum at Det faktum at implementeringen allerede har bestått noen av HDMI Forums samsvarstester reduserer risikoen for et tilbakeslag i siste liten.Mest sannsynlig vil vi se FRL-støtte ankomme i stabile kjerneversjoner innen rimelig tid, etterfulgt av iterasjoner som vil fullføre standardens puslespill.

Ser man på mellomlang sikt, Hvis AMD klarer å lukke sløyfen med DSC, VRR og resten av de valgfrie funksjonene, vil moderne Radeon GPU-er på Linux kunne tilby innebygd HDMI 2.1-støtte som er svært lik den i Windows.For spillere som har valgt gratis programvare, vil dette bety at de ikke trenger å velge mellom å bruke TV-en til sitt fulle potensial eller å beholde sitt foretrukne operativsystem.

Samlet sett plasserer all denne bevegelsen Linux, AMD og SteamOS er i en mye mer konkurransedyktig posisjon i hjemmespillarenaen.Det er fortsatt biter som må settes sammen, men den høyeste veggen, den som forhindret aktivering av standardens høyhastighetsmodus, begynner å smuldre opp, og det vil føre til flere reelle alternativer for de som kobler PC-en eller dampmaskinen til stue-TV-en.