Die ultimative Gaming-Frage: Schafft DisplayPort 1.4 wirklich 120hz bei 4k?

In der Welt des PC-Gamings ist die Jagd nach der perfekten Kombination aus atemberaubender Grafik und butterweichem Gameplay ein ständiges Rennen. Zwei der begehrtesten Spezifikationen sind die 4K-Auflösung für unvergleichliche Details und eine Bildwiederholfrequenz von 120Hz (oder mehr) für ein unglaublich flüssiges Erlebnis. Doch wenn es darum geht, diese beiden High-End-Anforderungen unter einen Hut zu bringen, stellt sich oft die brennende Frage: Kann unser vertrauter DisplayPort 1.4-Standard diese Herausforderung wirklich meistern? Oder ist es nur ein Marketingversprechen, das in der Praxis auf unüberwindbare Hürden stößt?

Dieser Artikel taucht tief in die technischen Spezifikationen, die notwendigen Hardware-Anforderungen und die realen Erfahrungen ein, um diese ultimative Gaming-Frage ein für alle Mal zu beantworten. Wir werden die Geheimnisse hinter der Bandbreite lüften und den unscheinbaren Helden vorstellen, der all dies erst möglich macht.

DisplayPort 1.4: Ein Rückblick auf seine Fähigkeiten

Bevor wir uns der Kernfrage widmen, ist es wichtig zu verstehen, was DisplayPort 1.4 überhaupt ist und welche Leistung es theoretisch erbringen kann. DisplayPort ist ein digitaler Display-Schnittstellenstandard, der von der Video Electronics Standards Association (VESA) entwickelt wurde. Er ist weit verbreitet in PC-Umgebungen und gilt oft als der Standard der Wahl für anspruchsvolle Gamer, die hohe Auflösungen und Bildwiederholfrequenzen benötigen.

Die Version 1.4 wurde im März 2016 veröffentlicht und brachte einige wichtige Verbesserungen mit sich, insbesondere im Hinblick auf höhere Auflösungen und HDR-Unterstützung. Der Hauptgrund für seine Fähigkeit, anspruchsvolle Bildsignale zu übertragen, ist seine maximale Bandbreite. DisplayPort 1.4 arbeitet mit vier Lanes, die jeweils eine maximale Datenrate von 8,1 Gbit/s (Gigabit pro Sekunde) unterstützen. Dies wird als High Bit Rate 3 (HBR3) bezeichnet. Addiert man diese zusammen, ergibt sich eine gesamte Rohbandbreite von 32,4 Gbit/s.

Doch hier kommt der erste wichtige Punkt: Nicht die gesamte Rohbandbreite steht für Videodaten zur Verfügung. Ein Teil davon wird für Overhead und Fehlerkorrektur verwendet. Nach Abzug dieses Overheads bleiben effektiv etwa 25,92 Gbit/s für die eigentlichen Videodaten übrig. Das ist eine beachtliche Menge, aber reicht sie wirklich aus, um unkomprimiertes 4K mit 120Hz zu übertragen?

Die Bandbreiten-Kalkulation: Rohdaten vs. Realität

Um die benötigte Bandbreite für ein unkomprimiertes Videosignal zu berechnen, müssen wir einige Faktoren berücksichtigen: die Auflösung (Anzahl der Pixel), die Bildwiederholfrequenz und die Farbtiefe (Bit pro Pixel). Für 4K bei 120Hz gehen wir von einer Auflösung von 3840 x 2160 Pixeln aus. Bei einer gängigen Farbtiefe von 8 Bit pro Farbkanal (was 24 Bit pro Pixel oder „True Color” entspricht) und einem RGB-Farbraum sieht die Rechnung wie folgt aus:

• 3840 Pixel (horizontal) * 2160 Pixel (vertikal) = 8.294.400 Pixel pro Frame
• 8.294.400 Pixel/Frame * 24 Bit/Pixel = 199.065.600 Bit/Frame
• 199.065.600 Bit/Frame * 120 Frames/Sekunde = 23.887.872.000 Bit/Sekunde

Umgerechnet in Gbit/s sind das etwa 23,89 Gbit/s. Auf den ersten Blick könnte man meinen: „Das passt doch! DisplayPort 1.4 hat 25,92 Gbit/s nutzbare Bandbreite.” Und in der Tat, für ein reines 8-Bit-RGB-Signal ohne HDR wäre die unkomprimierte Übertragung von 4K@120Hz mit DisplayPort 1.4 technisch gerade so möglich.

Doch was ist mit 10-Bit-Farbtiefe (HDR), die für moderne Gaming-Monitore und die Darstellung beeindruckender Farben und Kontraste immer wichtiger wird? Mit 10 Bit pro Farbkanal (30 Bit pro Pixel) steigt der Bedarf auf etwa 29,86 Gbit/s. Hier wird klar: Die nutzbare Bandbreite von DisplayPort 1.4 ist nicht ausreichend für unkomprimiertes 4K@120Hz mit HDR.

Der Game-Changer: Display Stream Compression (DSC)

Genau hier kommt der wahre Held ins Spiel, der es DisplayPort 1.4 überhaupt erst ermöglicht, die anspruchsvollsten Kombinationen von Auflösung und Bildwiederholfrequenz zu meistern: die Display Stream Compression (DSC). DSC ist ein von der VESA entwickelter Komprimierungsstandard, der speziell für Videostreams konzipiert wurde.

Der Schlüssel zu DSC liegt in seiner „visuell verlustfreien” Komprimierung. Das bedeutet, dass die Kompression so effizient ist, dass ein menschliches Auge selbst bei genauer Betrachtung keinen Unterschied zwischen dem komprimierten und dem unkomprimierten Bild erkennen kann. Es ist keine verlustfreie Komprimierung im strengen Sinne, wie man sie von ZIP-Dateien kennt, aber die Qualitätsverluste sind so gering, dass sie in der Praxis irrelevant sind, insbesondere beim schnellen Gaming.

DSC kann eine Kompressionsrate von bis zu 3:1 erreichen. Dies bedeutet, dass der benötigte Bandbreitenbedarf auf ein Drittel reduziert werden kann. Wenn wir unsere vorherige Berechnung für 4K@120Hz mit 10-Bit-Farbtiefe (29,86 Gbit/s) nehmen und diese durch 3 teilen, erhalten wir etwa 9,95 Gbit/s. Dies liegt *weit* unter der nutzbaren Bandbreite von DisplayPort 1.4 (25,92 Gbit/s) und schafft somit enorme Reserven. Dadurch können sogar noch höhere Anforderungen, wie 4K@144Hz oder sogar 8K@60Hz, über DisplayPort 1.4 realisiert werden – immer vorausgesetzt, DSC wird genutzt.

Die Hardware-Checkliste: Was Sie wirklich brauchen

Die reine Existenz von DSC und die Bandbreite von DisplayPort 1.4 allein reichen nicht aus. Um tatsächlich 4K@120Hz (oder mehr) mit HDR zu genießen, benötigen Sie eine kompatible Hardware-Kette:

1. Grafikkarte (GPU): Ihre Grafikkarte muss nicht nur einen DisplayPort 1.4-Ausgang besitzen, sondern auch die Display Stream Compression (DSC) unterstützen. Dies ist seit den NVIDIA GeForce RTX 20er-Serie (Turing-Architektur) und den AMD Radeon RX 5000er-Serie (RDNA-Architektur) der Fall. Neuere Generationen beider Hersteller unterstützen DSC natürlich auch. Überprüfen Sie immer die Spezifikationen Ihrer GPU.

2. Monitor: Der Gaming-Monitor ist das andere kritische Glied in der Kette. Er muss ebenfalls über einen DisplayPort 1.4-Eingang verfügen und explizit DSC-Unterstützung aufweisen. Viele moderne 4K-Monitore mit hohen Bildwiederholfrequenzen werben aktiv mit dieser Funktion. Stellen Sie sicher, dass dies in den technischen Daten des Monitors aufgeführt ist.

3. DisplayPort-Kabel: Die Qualität des Kabels ist entscheidend. Verwenden Sie ein zertifiziertes DisplayPort 1.4-Kabel, idealerweise ein „VESA Certified DisplayPort Cable” oder ein „DisplayPort HBR3”-Kabel. Minderwertige Kabel können zu Signalverlusten, Artefakten oder gar dazu führen, dass die volle Bandbreite und DSC-Funktion nicht erreicht wird. Auch wenn es verlockend ist, beim Kabel zu sparen, ist dies der falsche Ort, um Kompromisse einzugehen.

4. Betriebssystem und Treiber: Stellen Sie sicher, dass Ihr Betriebssystem (Windows, Linux etc.) sowie die Treiber Ihrer Grafikkarte auf dem neuesten Stand sind. Oft werden mit neuen Treibern Verbesserungen bei der DSC-Implementierung und Stabilität geliefert.

Realität vs. Erwartung: Stolpersteine und Kompatibilität

In der Theorie klingt alles reibungslos, aber die Praxis kann manchmal Tücken bergen. Obwohl DSC eine brillante Lösung ist, gab es in der Anfangszeit gelegentlich Kompatibilitätsprobleme zwischen verschiedenen GPU- und Monitor-Herstellern. Diese sind inzwischen weitestgehend behoben, aber es ist immer noch ratsam, aktuelle Firmware für Ihren Monitor und die neuesten GPU-Treiber zu verwenden.

Einige ältere 4K-Monitore, die theoretisch 120Hz erreichen könnten, verfügen möglicherweise nicht über die notwendige DSC-Implementierung über DisplayPort 1.4. Achten Sie daher beim Kauf neuer Hardware genau auf die Spezifikationen und suchen Sie nach Bestätigungen, dass 4K@120Hz mit HDR über DisplayPort 1.4 und DSC explizit unterstützt wird.

Sollten Sie Probleme beim Erreichen der gewünschten Bildwiederholfrequenz oder mit der Bildqualität haben, überprüfen Sie folgende Punkte:

• Ist DSC in den Monitor-Einstellungen (OSD) oder in den Grafikkartentreibern aktiviert? (Manchmal wird es automatisch aktiviert, manchmal muss es manuell erfolgen.)
• Ist das verwendete DisplayPort-Kabel wirklich von hoher Qualität und für DP 1.4 HBR3 zertifiziert?
• Gibt es Firmware-Updates für Ihren Monitor?
• Sind die Grafikkartentreiber aktuell?
• Versuchen Sie testweise, die Farbtiefe in den Grafikkarteneinstellungen von 10-Bit auf 8-Bit zu reduzieren, um zu sehen, ob dies eine stabile Verbindung ermöglicht. Wenn ja, deutet dies auf ein Bandbreiten- oder Kabelproblem hin, das durch DSC eigentlich gelöst werden sollte.

Der Vergleich mit HDMI 2.1: Eine Alternative für High-End-Gaming

Es ist unfair, über 4K@120Hz zu sprechen, ohne auch HDMI 2.1 zu erwähnen. HDMI 2.1 ist der neueste HDMI-Standard und wurde speziell entwickelt, um noch höhere Bandbreiten zu unterstützen, die für 4K@120Hz oder sogar 8K@60Hz ohne Kompression ausreichen. Mit einer Rohbandbreite von 48 Gbit/s (und einer nutzbaren Bandbreite von 42,6 Gbit/s) kann HDMI 2.1 unkomprimiert 4K@120Hz mit 10-Bit-HDR übertragen.

Wo DisplayPort 1.4 auf DSC angewiesen ist, kann HDMI 2.1 diese Anforderungen nativ ohne Komprimierung erfüllen. Dies macht HDMI 2.1 zur bevorzugten Schnittstelle für Konsolen der nächsten Generation (PlayStation 5, Xbox Series X), da diese oft an Fernseher angeschlossen werden, die primär HDMI-Eingänge verwenden. Für PC-Gamer bieten jedoch sowohl DisplayPort 1.4 mit DSC als auch HDMI 2.1 die Möglichkeit, 4K@120Hz zu erleben.

Die Wahl zwischen den beiden hängt oft davon ab, welche Anschlüsse Ihr Monitor und Ihre Grafikkarte bieten und ob Sie auch andere Funktionen wie G-Sync oder FreeSync über DisplayPort nutzen möchten (obwohl adaptive Sync-Technologien zunehmend auch über HDMI verfügbar sind).

Fazit: Die Antwort auf die ultimative Gaming-Frage

Die Antwort auf die ultimative Gaming-Frage lautet: Ja, DisplayPort 1.4 schafft definitiv 120Hz bei 4K – aber nur dank Display Stream Compression (DSC). Ohne DSC reicht die Bandbreite von DisplayPort 1.4 für unkomprimiertes 4K@120Hz mit HDR nicht aus.

Dank der visuellen Verlustfreiheit von DSC können Sie ein atemberaubendes und flüssiges Gaming-Erlebnis in 4K bei 120Hz mit voller HDR-Farbtiefe genießen, ohne Kompromisse bei der Bildqualität eingehen zu müssen. Es ist ein cleverer technischer Trick, der die Lebensdauer des DisplayPort 1.4-Standards erheblich verlängert hat, bevor neuere Versionen wie DisplayPort 2.0/2.1 mit noch höheren nativen Bandbreiten auf breiter Front verfügbar werden.

Wenn Sie also planen, in einen 4K-Gaming-Monitor mit hoher Bildwiederholfrequenz zu investieren, stellen Sie sicher, dass Ihre Grafikkarte, Ihr Monitor und Ihr Kabel alle DisplayPort 1.4 mit DSC unterstützen. Mit der richtigen Hardware-Kette steht Ihnen nichts mehr im Wege, um in die Zukunft des hochauflösenden, flüssigen PC-Gamings einzutauchen.