Die verheißungsvolle Jagd nach 4K/UHD/2160p

Echtes 4K/UHD/2160p

Um eine Anzeige in vollen 3840x2160 Pixeln darstellen zu können, braucht es noch etwas mehr: Eine Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit durch das Kabel. Die Übertragung im Kabel wird mittels TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) kodiert, was Fehler vermeiden und dadurch eine möglichst hohe Übertragungsgeschwindigkeit ermöglichen soll. Es kann nun notwendig oder sinnvoll sein, die TMDS- Frequenz händisch einzustellen oder nachzujustieren, wie wir das gleich sehen werden, um höhere Auflösungen und damit UHD erst möglich zu machen. Sie brauchen aber selbst vor der Übertaktung des TMDS keine Angst zu haben, da Sie Ihre Karte damit selbst unter den unwahrscheinlichsten Umständen kaum beschädigen können. Die GeForce 9600M GT, die wir getestet haben, hat bei uns mit einer leicht erhöhten TMDS-Frequenz von 225 MHz mindestens 24 Stunden ohne jegliche Überhitzung durchgehalten.

Bei ATI-Karten, die den Radeon-Treiber verwenden, kann es ebenfalls nötig sein, nachzujustieren, was derzeit nur mit einem Kernel-Patch möglich ist. So etwa bei der von uns aus Kompatibilitäts- und Platzgründen empfohlenen Radeon R5 230. Diese Karte funktioniert mit Patch prima, vollkommen stabil und einwandfrei; eine händische Einstellung des Grafikmodus wie im vorhergehenden Abschnitt kann entfallen. Die Karte wurde von NeXus Mobile ursprünglich als 4K-tauglich über HDMI verkauft, obwohl ATI dies offiziell nicht bestätigen möchte.

Stellen Sie, bevor Sie fortfahren, bitte nochmals sicher, dass Sie ein geeignetes Kabel verwenden (HDMI 2.0 oder zumindest 1.3/1.4), sonst kann auch die TMDS-Kodierung keine Wunder mehr wirken.

TMDS- Takt und Grafikmodus

Hier ist eine kurze Auflistung, welche Frequenz-Grafikmodus-Kombinationen im allgemeinen möglich sind:

hdmimhz=165:  2560x1600 oder 2560x1440 in 30 Hz (HDMI 1.0)
hdmimhz=225:  3840x2160, 23 Hz oder vielleicht sogar 24 Hz
hdmimhz=297:  3840x2160, 30 Hz (überschlagsmäßig: 23.00 / 225 * 297)
hdmimhz=330:  4096x2160, 30 Hz (Dual-Link Feature, HDMI 1.3)

Die für einen Grafikmodus notwendige TMDS-Pixelclock errechnet sich dabei wie folgt: 3840 * 2160 * 30Hz / 1.000.000 = 248,832 MHz, was durch 297 bereits abgedeckt ist. Ohnedies sind hier aufgrund der Schwarztastung geringfügig höhere Werte notwendig.

Die entsprechenden Kernelparameter, die Sie auf der Grub-Kommandozeile tatsächlich eingeben können, heißen nouveau.hdmimhz und radeon.hdmimhz, wobei zweiterer Parameter zusätzlich zu Kernel 4.5 noch den bereits erwähnten Patch benötigt. Für Intel-Grafikkarten gibt es derzeit noch keine Möglichkeit, das TMDS händisch nachzujustieren.

Wenn Sie höhere Übertragungsfrequenzen erreichen wollen, so spezifizieren Sie hierfür kernelmodul.hdmimhz=225, 297 oder 330 auf der Kernel-Kommandozeile beim Booten via Grub. Wir empfehlen dabei, dass Sie mit 225 anfangen und erst dann schrittweise höhere Frequenzen ausprobieren, solange bis Ihr Schirm die Darstellung des Bildes verweigert; dann aber nicht mehr notwendigerweise höher. 330 ist bisweilen eine der höchsten Frequenzen und laut Angabe der Entwickler nur über ZweiWeg-DVI-Kabel (Dual-Link DVI, i.e. zwei Verbindungen mit 2*165 MHz = 330 MHz) zu erreichen. HDMI-Kabel verfügen nach selbiger Quelle stets nur über eine einfache Verbindung, erlauben aber im Fall von HDMI 2.0 eine Pixelclock von 60 0MHz.

Nouveau: 3840x2160, 23 Hz

Nvidia kann je nach Chipsatz der Grafikkarte zumindest folgende Mindestfrequenzen garantieren, obwohl wir festgestellt haben, dass einige Karten wie die GeForce 9600M GT (Tesla) auch stabil auf höhrem Takt zu betreiben sind.

165 MHz für Tesla und frühere Karten
225 MHz für Fermi Karten
297 MHz für Kepler+

Für eine Fermi-Karte hat uns erst kürzlich ein anderer Tester über den #nouveau IRC-Channel berichtet, dass er zwei Monitore mit 3840x2160@60 Hz und einen Monitor mit 3840x2160@30 Hz gleichzeitig betreiben konnte. Mit den beiden von uns getesteten Core 2 kompatiblen Nouveau-Karten (GeForce 9600M GT, Quadro FX 770M) konnten wir derzeit aber nur 3840x2160 mit 23 Hz erreichen, obwohl die Quadro FX höhere hdmimhz-Raten als 225 erlaubt. Wenn Sie zweitere Karte haben, testen Sie es am besten mit der neuesten Ihnen zur Verfügung stehenden Kernel-Version noch einmal; es sollten schon bald 3840x2160 und 30 Hz unter automatischer Konfiguration möglich sein. Um das Dual-Link Feature gegebenenfalls auszuschalten, könnten Sie zusätzlich nouveau.duallink=0 spezifizieren. Für Kernel 4.5.0, mit dem wir getestet haben, hat sich daraus allerdings soweit noch keinerlei Vorteil ergeben.

radeon: 3840x2160, 30 Hz

Während bei Nvidia-Karten der nouveau.hdmimhz Parameter im allgemeinen stets spezifiziert werden muss, ist dies bei den neueren Karten von ATI im allgemeinen nicht notwendig. Ein Vorteil an dem wie von der R5 230 unterstützten 30 Hz-Modus ist andererseits, dass es sich um einen von so gut wie allen 4K-Bildschirmen unterstützten Standardmodus handelt, der sich automatisch konfiguriert. Der für die R5 230 beim Radeon-Treiber notwendige Patch schaltet derzeit bei Angabe von einem hdmimhz ungleich Null noch das Dual-Link-Feature zur Sicherheit automatisch aus, wäre also mit DVI-Kabeln nicht für 4096x2160@30 geeignet. Das kann andererseits Störungen des Grafikmodus und dem ungewollten Verlust der Anzeige bei Wiedergabe über HDMI automatisch vorbeugen. Das Übertakten auf 600 MHz für HDMI 2.0 wäre damit zwar ebenfalls denkbar, blieb aber bis Redaktionsschluß ungetestet. Eine genauere Beschreibung des Patches, dessen Quellcode gar nicht schwer zu verstehen ist, befindet sich ebenfalls auf der Webpräsenz des Autors.