Conexiones: HDMI, DisplayPort, USB-C y Thunderbolt

Una imagen es un caudal de datos

Cada segundo, el ordenador envía al monitor el color de cada píxel de cada imagen. El caudal sin compresión es un producto sencillo:

caudal de datos = (píxeles por imagen + blanking) × imágenes por segundo × bits por píxel

El blanking es una breve pausa entre líneas y entre imágenes, una herencia de los tubos de rayos catódicos que las temporizaciones actuales reducen a un pequeño porcentaje. Los bits por píxel son 24 para el color de 8 bits y 30 para el de 10 bits.

Una imagen 4K a 60 Hz con 8 bits requiere así unos 12,5 Gbit/s. Sube la frecuencia a 144 Hz y la profundidad a 10 bits, y la necesidad llega a 39 Gbit/s, el triple.

Qué transporta cada enlace

Un enlace se define por su caudal bruto y por la parte de este que queda para la imagen una vez descontada la codificación de línea: la carga útil.

HDMI

HDMI 2.0 (18 Gbit/s, 14,4 de carga útil) transporta 4K a 60 Hz o 1440p a 144 Hz, con 8 bits. Es el puerto de la mayoría de los monitores de oficina, de las tarjetas gráficas antiguas y de muchas bases de conexión.

HDMI 2.1 (hasta 48 Gbit/s, 42,7 de carga útil) transporta 4K a 120 Hz y a 144 Hz con 10 bits sin compresión, y añade la frecuencia de actualización variable. Cuidado: la etiqueta «2.1» no garantiza el caudal completo. El estándar admite puertos limitados a 24 o 40 Gbit/s, y algunos monitores marcados como HDMI 2.1 no aceptan más que una señal HDMI 2.0. Busca el caudal en Gbit/s, o la mención expresa de 4K a 120 Hz.

DisplayPort

DisplayPort 1.2 (21,6 Gbit/s, 17,3 de carga útil) transporta 4K a 60 Hz y 1440p a 165 Hz.

DisplayPort 1.4 (32,4 Gbit/s, 25,9 de carga útil) es el más extendido en los monitores y las tarjetas gráficas actuales. Transporta 4K a 120 Hz con 8 bits, 1440p a 240 Hz y mucho más con la compresión DSC.

DisplayPort 2.1 define tres velocidades: UHBR10, UHBR13.5 y UHBR20 (40, 54 y 80 Gbit/s). Con la más alta, el 4K a 240 Hz con 10 bits pasa sin compresión. También aquí un puerto «2.1» puede estar limitado a la velocidad más baja: lee el nivel UHBR.

DisplayPort permite además encadenar varios monitores en una sola salida (MST), cada uno conectado al anterior. Windows y Linux lo admiten; macOS no extiende el escritorio por MST y muestra la misma imagen en todas las pantallas encadenadas.

DSC: una compresión que no se nota

Display Stream Compression reduce el caudal de datos hasta tres veces con una pérdida que VESA califica de visualmente sin pérdidas, y que las pruebas controladas confirman: los observadores no distinguen la imagen comprimida de la original. El DSC es lo que permite el 4K a 144 o 240 Hz por DisplayPort 1.4, o las pantallas 5K y 6K con un solo cable.

Requiere compatibilidad en los dos extremos, la tarjeta gráfica y el monitor. Sus únicos efectos secundarios reseñables son prácticos: algunos controladores gráficos rechazan ciertas combinaciones de DSC, varias pantallas y frecuencia de actualización variable. Con un solo monitor se puede usar sin pensarlo dos veces.

USB-C: un conector, varias realidades

El conector ovalado USB-C puede transportar datos, vídeo y alimentación a la vez, lo que permite conectar un portátil a su monitor, su teclado, la red y el cargador con un solo cable. Pero el conector no garantiza nada: cada función es opcional.

El vídeo pasa por DisplayPort Alt Mode: el puerto USB-C presta sus hilos de alta velocidad a una señal DisplayPort. Con los cuatro pares asignados al vídeo, el enlace tiene toda la capacidad de DisplayPort; los datos USB bajan entonces a la vieja velocidad de USB 2.0. Con dos pares para vídeo y dos para USB rápido, el ajuste habitual en los monitores con hub integrado, la capacidad de vídeo se reduce a la mitad: suficiente para 4K a 60 Hz con DisplayPort 1.4, limitada a 4K a 30 Hz con DisplayPort 1.2. Un monitor 4K atascado en 30 Hz por USB-C se debe casi siempre a esto; un ajuste del menú del monitor («prioridad de USB-C», «alta resolución») cambia entre los dos modos.

La alimentación sigue el estándar Power Delivery. Un monitor anuncia la potencia que puede suministrar al portátil: 65 W bastan para los portátiles finos, de 90 a 100 W para la mayoría de los equipos de 14 a 16 pulgadas, y unos pocos monitores recientes llegan a 140 W. Un portátil que pide más de lo que el monitor suministra carga despacio, o se descarga cuando trabaja a fondo.

Thunderbolt 3 y 4, y USB4, usan el mismo conector con una capacidad garantizada de 40 Gbit/s compartida entre vídeo y datos: dos pantallas 4K a 60 Hz, o una 5K o 6K, además de periféricos rápidos. Thunderbolt 5 duplica el caudal hasta 80 Gbit/s y puede subir a 120 para las pantallas. Un monitor Thunderbolt funciona en un puerto USB-C corriente con funciones reducidas; lo contrario siempre es cierto.

Antes de contar con un solo cable, comprueba tres cosas: que el puerto USB-C del ordenador da salida de vídeo (un logotipo de DisplayPort, un rayo o la ficha técnica), que el monitor suministra potencia suficiente y que el cable está homologado para vídeo y para esa potencia. El cable que viene con el monitor siempre lo está.

Los cables

Un cable también tiene un techo, y es el culpable habitual cuando una pantalla parpadea, se queda en negro un segundo o rechaza una frecuencia de actualización.

• HDMI: «Premium High Speed» para 18 Gbit/s, «Ultra High Speed» para 48 Gbit/s. La etiqueta de certificación lleva un holograma y un código QR.
• DisplayPort: los cables certificados «DP8K» transportan DisplayPort 1.4 a pleno caudal; «DP40» y «DP80» corresponden a las velocidades de DisplayPort 2.1.
• USB-C: el vídeo a larga distancia exige cables activos o con certificación Thunderbolt. Un cable pasivo para vídeo a pleno caudal rara vez supera 1 m a 40 Gbit/s, o 2 m con caudales menores. Los cables de carga que vienen con los teléfonos no suelen transportar ni vídeo ni datos rápidos.

Usa cables tan cortos como permita la instalación: 2 m es seguro para todo, y 3 m ya piden calidad certificada con caudales altos.

Extras útiles en el monitor

• Un hub USB para el teclado, el ratón y la webcam, de modo que un solo cable al portátil lo conecte todo.
• Un conmutador KVM, que pasa esos periféricos de un ordenador a otro junto con la entrada de vídeo: muy valioso cuando un portátil de trabajo y un equipo personal comparten pantalla.
• Un puerto Ethernet, que convierte el monitor en una base de conexión completa.
• El picture-by-picture, que muestra dos entradas una junto a otra, sobre todo en pantallas ultrawide.

Revisar la cadena

La imagen que obtienes es la mejor que permiten todos los eslabones: la salida del ordenador, cualquier dock o adaptador, el cable y la entrada del monitor. Para diagnosticar una limitación, abre la configuración de pantalla del sistema y lee la señal activa: resolución, frecuencia de actualización, profundidad de bits. Si la frecuencia que se ofrece se queda en 60 Hz en un monitor de 144 Hz, o en 30 Hz en uno 4K, hay un eslabón por debajo de los demás. Prueba con el cable suministrado, conectado directamente al ordenador, en la entrada DisplayPort: es la configuración con menos incógnitas.

El selector indica, para cada recomendación, el enlace menos capaz que la transporta sin compresión a la frecuencia de actualización propuesta.