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USB DisplayLink Test: 4K Monitor trotz alter Grafikkarte

erschienen in der Kategorie Technik, am 30.05.2017
Schnatterente
Wie kürzlich berichtet, habe ich mein sieben Jahre altes Notebook letztens um zwei USB 3.0 Schnittstellen erweitert. Der Hauptgrund für den Kauf der dafür nötigen Expresscard war aber nicht, dass ich schneller Daten auf externe Festplatten kopieren wollte, sondern dass es mich schon seit einiger Zeit in den Wahnsinn trieb, vor einem Monitor zu programmieren, welcher mir nicht einmal Full-HD-Auflösung bot.
Warum ich zur Lösung dieses Problems einen USB 3 Port brauchte, erfährt der geneigte Leser in diesem Beitrag.

Hochauflösender Monitor trotz alter Grafikkarte?

Die Softwareentwickler unter euch werden das sicher nachvollziehen können: Wenn man etwas auf dem Monitor braucht, um ordentlich arbeiten zu können, dann ist das nicht nur eine passende Entwicklungsumgebung, sondern vor allem Platz, Platz und noch mehr Platz.

Und daran mangelte es mir schon lange Zeit. Mein Laptopdisplay verfügt nur über eine geringe Auflösung von 1.600 x 900 Pixeln. In den letzten Jahren hatte ich zudem einen Monitor mit 1.650 x 1.080 Bildpunkten via VGA angeschlossen. Um gut arbeiten zu können, ist das für mein Empfinden viel zu wenig Raum.

Ich war aber lange Zeit der Auffassung, dass mit meiner alten Maschine gar nicht mehr möglich sei.
Die im Laptop verbaute Intel HD Grafik kann zwar über den VGA-Port Full-HD-Bilder ausgeben, doch die sind dann (trotz mehrfach geschirmtem Kabel) so unscharf, dass man das lieber sein lässt. Dazu verfügt das betagte Notebook noch über eine dedizierte, Full-HD-fähige Nvidia-Grafikkarte mit HDMI-Ausgang. Dank der revolutionären Nvidia-Optimus-Hybridgrafik-Technologie lässt sich der digitale Ausgang aber unter Linux nicht nutzen. Danke, Nvidia.
(Ich finde Nvidia Optimus ist eine der schrecklichsten Hardware-Entwicklungen aller Zeiten!)

Allerdings wäre das Anschließen eines Full-HD-Monitors ohnehin kein allzu großer Fortschritt gegenüber dem vorherigen Zustand gewesen. Und so begann ich vor einigen Wochen zu recherchieren, ob es nicht doch irgendwie möglich ist, einen 4k- oder QHD-Monitor an meinen Oldtimer anzuschließen. Und siehe da, ich bin fündig geworden!

USB Displaylink: "Plug and Display"

Die Firma Displaylink stellt Chips für Grafikadapter her, welche es möglich machen, Monitore via USB zu betreiben.
Mithilfe dieser Technik können, je nach Ausführung der Hardware, HDMI-, DVI- oder auch VGA-Screens angeschlossen werden. Es ist damit also möglich, einen Computer, an dem schon alle verfügbaren Grafikkartenausgänge belegt sind, trotzdem noch um zusätzliche Bildschirme zu erweitern.

Für meinen Anwendungsfall ist der eigentliche Clou an der Sache aber, dass auf einem via Displaylink angeschlossenen Monitor auch Auflösungen ausgegebenen werden können, welche über dem von der im Computer verbauten Grafikkarte unterstützten Bereich (in meinem Fall maximal Full-HD) liegen.

Displaylink USB zu HDMI Adapter Bei den von Displaylink gebauten Grafikadaptern handelt es sich übrigens nicht wirklich um Grafikkarten im engeren Sinne. Richtiger ist es wohl, die Geräte als USB-Framebuffer zu bezeichnen, denn sie rendern die auszugebenden Bilder nicht selbst. Die Hardware dient lediglich der Zwischenspeicherung und Ausgabe von bereits vorberechneten Grafikinhalten.
Die eigentliche Bildberechnung delegiert der proprietäre Displaylink-Treiber an die im Computer verbaute Grafikkarte. Somit ist die Performanz der Displaylink-Grafik also maßgeblich von dieser Hardwarekomponente abhängig.
Die Geschwindigkeit des USB-Ports hat natürlich ebenfalls einen Einfluss auf die Grafikleistung. Zur Nutzung einfacher Büroanwendungen reicht dem Displaylink zwar auch ein USB 2.0 Anschluss, zum Anschauen von Videos, oder gar für Computerspiele, sollte man jedoch einen USB 3.x Port benutzen.
Zugunsten der Performanz habe ich deswegen die USB 3.0 Anschlüsse an meinem Laptop nachgerüstet.

Displaylink im Test: Performanz unter Linux (und Windows)

Nach dem Lesen einiger Testberichte hatte ich mich entschieden, mir einen BL2420PT QHD-Monitor von BenQ zuzulegen (bin mit dem Gerät übrigens bisher absolut zufrieden). Dieser hat eine maximale Auflösung von 2.560 x 1.440 Bildpunkten. Dementsprechend musste also ein Displaylink-Adapter her, der ebenfalls (mindestens) QHD beherrscht.

Ein Hersteller namens "Cable Matters" bietet einen Displaylink-basierten USB-zu-HDMI-Adapter an, der bis zu genau dieser Auflösung funktioniert und 49 Euro kostet.
"Plugable", ein anderer mir bis zu diesem Zeitpunkt nicht bekannter Hardware-Produzent, hat für knappe 77 Euro einen Adapter im Angebot, der einen noch neueren Displaylink-Chip nutzt und sogar 4k-Displays (3.840 x 2.160) unterstützt.

Da ich wissen wollte, ob es nennenswerte Performanzunterschiede zwischen den Adaptern gibt, habe ich mir beide Varianten angesehen und sie miteinander verglichen.
Unterm Strich ließ sich dabei festhalten, dass ich, zumindest mit meiner Hardware-Konfiguration und dem BenQ-QHD-Monitor, keine Geschwindigkeitsunterschiede feststellen konnte. Auch bei der Messung der pro Sekunde ausgegebenen Bilder (fps) ergaben sich keinen nennenswerten Abweichungen. (Eventuell unterscheiden sich die beiden getesteten Adapter auch gar nicht in ihrer Funktionsweise, sondern nur in der Größe des verbauten RAM-Speichers.)
Nach einigen Testläufen habe ich mich daher entschieden, den preiswerteren Adapter zu behalten und den anderen zurückzugeben.

Was die Performanz des Displaylinks angeht, muss ich sagen, dass mich diese Technik wirklich begeistert. Trotz meiner alten Hardware kann ich mithilfe des Adapters flüssig auf dem QHD-Bildschirm arbeiten. So viel Platz. So viele Fenster auf einem Monitor. Einfach toll! :)

Unter Windows 7 läuft der Adapter einen Hauch schneller als unter Linux. Für hochauflösende 4k-Videos ist meine im Laptop verbaute Grafikhardware dann aber leider doch zu langsam, sodass sich diese nicht ruckelfrei wiedergeben lassen. Full-HD-Videos mit 30 Bildern pro Sekunde laufen unter Windows weitestgehend flüssig, unter Linux gibt es kleine Ruckler.

Ich vermute, dass der Performanzunterschied daher kommt, dass der Displaylink-Treiber unter Windows auf der Nvidia-Grafikkarte rechnet und unter Linux mit Intel HD. Wirklich überprüfen kann ich das aber nicht, denn Displaylink hat leider nur Closed-Source-Treiber im Angebot und diese bieten weder Einstellungsmöglichkeiten noch ausführliche Debugginginformationen.
Das ist natürlich äußerst schade. Mit einem Open-Source-Treiber, der auch entsprechende Konfigurationsmöglichkeiten bietet, könnte man bestimmt noch mehr rausholen. Aber Displaylink hat sich nun einmal dagegen entschieden, den Code zu veröffentlichen. Da kann man nichts machen.

Wie oben bereits angerissen, war es aber ohnehin nicht mein Ziel, über den USB-Grafikadapter Videos anzuschauen. Das Teil wurde für die Arbeit angeschafft und dafür ist es sehr gut geeignet.
Auf meinem Gentoo Linux verbraucht der Displaylink-Treiber im Schnitt fünf bis zehn Prozent der verfügbaren CPU-Zeit zur Grafikberechnung (die CPU ist ein Intel i5 der ersten Generation: i5 460M). Meine Entwicklungsumgebungen und Büroanwendungen lassen sich damit flüssig benutzen.

Ganz selten hängt sich der Treiber kurz auf, was dazu führt, dass das Bild einfriert. In so einem Fall hilft es, den Grafikadapter kurz vom USB-Anschluss zu trennen oder den Displaylink-Treiber neu zu starten. Ich bin mir, was dieses Phänomen angeht, nicht ganz sicher, ob der Displaylink-Treiber Schuld ist oder meine USB-3-Expresscard. Der Fehler trat bisher nämlich nie auf, wenn ich den Grafikadapter an einem USB 2.0 Port angeschlossen hatte.

USB Displaylink unter Linux einrichten

Was die Einrichtung angeht, so hängt der Konfigurationsaufwand stark von der verwendeten Distribution ab. Für Ubuntu bietet Displaylink fertige Treiberpakete an, welche aber immer nur auf die LTS-Versionen des Systems zugeschnitten sind. Für alle anderen Linux-Distributionen muss man entweder selbst Installationspakete basteln, indem man das Archiv aus dem Ubuntu-Treiber entsprechend zerlegt, oder man hat Glück und stellt fest, dass das schon jemand anderes für einen gemacht hat – Open Source Community sei Dank.

Als Gentoo-Nutzer hatte ich Glück und bin auf ein Overlay gestoßen, dass ein funktionierendes Ebuild für den Displaylink-Treiber enthält ("hossie"). Dank Layman war mit der Treiberinstallation also kein nennenswerter Aufwand verbunden.

Egal welche (andere) Distribuation man nutzt, damit der Displaylink-Adapter funktioniert, braucht man modesetting-Unterstützung. Welchen Grafiktreiber man am Ende zur Bildberechnung einsetzt, bleibt einem selbst überlassen. Ich habe, bezogen auf meine Intel-Grafikkarte, festgestellt, dass ich mit dem alten xf86-video-intel-Treiber immer noch eine bessere Performanz erreiche als mit Glamor. Gerade bei der Verwendung des Displaylink-Adapters merkte ich da sehr deutliche Unterschiede, was die Geschwindigkeit des Bildaufbaus angeht. Wenn verschiedene Treiber zur Verfügung stehen, sollte man diese als ruhig einmal vergleichen.

Ausführlichere Informationen, wie man seinen Displaylink-Adapter mit seinem speziellen Grafiktreiber und seiner gewählten Distro zum Laufen bekommt, findet man in den meisten Fällen durch geschicktes Suchen im Internet.

Den Leuten, die ihren Kernel noch selber bauen, möchte ich an dieser Stelle aber noch einen Tipp mit auf den Weg geben. Auch wenn es verwirrend erscheint, ihr müsst die Kernel-Module DRM_UDL und FB_UDL ("Displaylink" und "Displaylink USB Framebuffer support") ausschalten. Diese Module sind für ältere Displaylink-Adapter gedacht und beißen sich mit den aktuellen Treibern für die neueren Displaylink-Chips. Der Treiber braucht nur evdi, ein Kernelmodul, das auch gleich zusammen mit dem Treiber ausgeliefert wird (dieses ist übrigens Open Source).

Fazit: für mich eine super Sache

Für mich war der Kauf des Displaylink-Adapters ein voller Erfolg. Ich kann mithilfe des Adapters an meinem sieben Jahre alten Notebook einen QHD-Monitor betreiben. Trotz meiner schwachen Grafikhardware ist mit diesem Setup ein weitgehend flüssiges Arbeiten möglich. Somit kann ich die Anschaffung eines neuen Laptops noch ein Weilchen herauszögern. Man will ja auch nachhaltig leben und so. Und sieben Jahre sind, was die technische Entwicklung angeht, ja auch noch kein Alter für so einen Computer. ;-)

Geschnatter

8 Kommentare, selbst mitschnattern << < Seite 2/2 > >>
Steffen Hein, am 29.03.2018 um 09:31 Uhr
Gestern gekauft, heute schon da ...
und funzt echt 1a!
Endlich 4k.

Das war mein Dank als Reim,
Grüße von Steffen Hein