لسنوات ، مستخدمو نظام لينكس الذين يمتلكون بطاقات رسومات AMD Radeon لقد مروا بتجربة مريرة إلى حد ما: كانت الأجهزة والتلفزيون جاهزة للاستفادة من HDMI 2.1، لكن النظام كان عالقًا بقيود HDMI 2.0. أي شخص قام بتوصيل جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Linux بتلفزيون 4K متطور عبر HDMI وجد أن النطاق الترددي المتاح لم يكن كافيًا عمليًا للتعامل مع كل ما وعدت به مواصفات بطاقة الرسومات.
بدأ هذا الوضع يتغير بشكل ملحوظ. وقد أرسلت شركة AMD أول مجموعة من التصحيحات لبرنامج تشغيل AMDGPU مفتوح المصدر وهذا يُقدّم دعمًا لتقنية HDMI FRL (رابط معدل ثابت)، وهي نمط الإرسال الذي يُحقق قفزة النطاق الترددي لتقنية HDMI 2.1. إنها ليست الحزمة الكاملة بعد، لكنها نقطة تحول انتظرها المجتمع لسنوات، ولها تأثير مباشر على الأجهزة المنزلية.
من حجب منتدى HDMI إلى انفتاح المعيار في لينكس
لم تكن المشكلة الأساسية تقنية، بل كانت متعلقة بالترخيص. كان منتدى HDMI يستخدم حق النقض لسنوات تطبيق مفتوح المصدر بالكامل لتقنية HDMI 2.1 في برامج تشغيل مفتوحة المصدر. لكي تُضمّن ميزة ما في نواة لينكس، يجب أن يكون الكود متاحًا للعامة، وهذا يتعارض بشكل مباشر مع متطلبات السرية للمنظمة التي تدير معيار HDMI.
سعت AMD جاهدةً لإيجاد حل بديل: إصدار تطبيق يجعل HDMI 2.1 يعمل دون الكشف عن التفاصيل التي يعتبرها منتدى HDMI حساسة. في فبراير 2024، وصل المنتدى بالفعل إلى رفض رسمي لاقتراح من شركة AMD لإصدار برنامج تشغيل يدعم HDMI 2.1 بالكامل على نظام Linux، الأمر الذي حكم على بطاقات Radeon في هذا النظام بالبقاء على عرض النطاق الترددي HDMI 2.0.
فرض هذا الحصار قيوداً محددة للغاية: دقة 4K بمعدل 120 هرتز، ودقة 8K بمعدل 60 هرتز، وتقنية النطاق الديناميكي العالي الكامل (HDR). لم تكن إعدادات الألوان غير المقصوصة متاحة إلا باستخدام منفذ DisplayPort أو بتثبيت نظام Windows مباشرةً. في العديد من المنازل، حيث يُعد توصيل جهاز الكمبيوتر في غرفة المعيشة بالتلفزيون عبر منفذ HDMI هو الوضع الطبيعي، كانت النتيجة واضحة: كان عليك التضحية ببعض جودة الصورة أو معدلات التحديث العالية حتى لو كان التلفزيون وبطاقة الرسومات متوافقين تمامًا مع HDMI 2.1.
بدأ الوضع يتغير مع وصول التحديثات الجديدة التي أرسلها مهندسو AMD إلى برنامج تشغيل AMDGPU. الميزة الجديدة الرئيسية هي دمج HDMI FRL في برنامج تشغيل النواة، وهي خطوة تمكن منتدى HDMI من إخضاعها لاختبارات المطابقة دون انتهاك متطلبات السرية، على ما يبدو. وهي أول خطوة رسمية تفتح الباب أمام استخدام HDMI 2.1 الأصلي على نظام لينكس دون الاعتماد على حلول احتكارية.
ما الذي يقدمه HDMI FRL ولماذا يعتبر المكون الرئيسي لـ HDMI 2.1؟
جوهر هذا التقدم هو FRL، وهو اختصار لـ رابط ذو معدل ثابت، وضع الربط الجديد يأتي HDMI 2.1 ليحل محل TMDS القديم الموروث من HDMI 2.0. وحتى الآن، كانت اتصالات HDMI مع وحدات معالجة الرسومات AMD على نظام Linux مضطرة لاستخدام هذا الرابط القديم، مع حد أقصى لعرض النطاق الترددي غير كافٍ للمتطلبات الحالية للألعاب والفيديو عالي الجودة.
بفضل تقنية FRL، أصبح منفذ HDMI 2.1 قادراً على زيادة عرض النطاق الترددي إلى 48 جيجابت في الثانية في حال استخدام كابلات فائقة السرعة معتمدة. هذا الرقم هو ما يسمح عمليًا بإرسال إشارة 4K بمعدل 120 هرتز مع الحفاظ على تفعيل تقنية HDR، وتقليل تقليل أخذ عينات الألوان، وتمهيد الطريق لدقة عرض ومعدلات تحديث أعلى على الشاشات المتخصصة.
تُضيف التحديثات التي أصدرتها AMD وضع FRL هذا إلى برنامج تشغيل AMDGPU المدمج في نواة النظام. وفقًا للوثائق المُقدمة، لقد اجتاز التطبيق بالفعل مجموعة فرعية تمثيلية من الاختبارات وفقًا لمنتدى HDMI نفسه، على الرغم من أن التحقق الكامل لا يزال معلقًا للسماح باعتبار المنتج معتمدًا بالكامل.
لكن من المهم توضيح ما تشمله هذه المرحلة الأولى وما لا تشمله. في هذه الشحنة الأولية لم يتم تضمين ميزات مثل ضغط دفق العرض (DSC) ومعدل التحديث المتغير (VRR) حتى الآن.تُعدّ تقنية DSC ضرورية لدمج دقة عرض عالية جدًا مع معدلات تحديث عالية دون إجهاد الشبكة، بينما تُعدّ تقنية VRR أساسية لمزامنة معدل تحديث الشاشة مع إطارات وحدة معالجة الرسومات، مما يقلل من التقطيع والتشويش. لا تزال هاتان الميزتان قيد الاختبار، ومن المتوقع إضافتهما في التحديثات اللاحقة.
ومع ذلك، فإن الانتقال إلى نظام FRL له بالفعل تأثير عملي. ما يتم إطلاقه الآن هو نقل البيانات عالي السرعة عبر منفذ HDMI 2.1، الذي كان يُمثل تحديدًا العائق الرئيسي أمام من يسعون للاستفادة القصوى من أجهزة التلفاز بدقة 4K بتردد 120 هرتز أو الشاشات ذات معدل التحديث العالي على نظام لينكس. ورغم أن بعض جوانب المعيار لا تزال غير مكتملة، إلا أن الأساس اللازم لتحسين استخدام هذه الشاشات موجود بالفعل ضمن بيئة AMD مفتوحة المصدر.
شركة Valve ونظام التشغيل SteamOS والضغط لجلب تقنية HDMI 2.1 إلى غرفة المعيشة
إلى جانب عمل شركة AMD، تشير مصادر عديدة إلى أن صمام وقد لعب دوراً حاسماً في هذا التحول، لطالما سعت الشركة التي تقف وراء Steam وSteam Deck وSteamOS إلى جعل نظام Linux البيئي ينافس نظام Windows وأجهزة الألعاب وجهاً لوجه عندما يتعلق الأمر بالاتصال بتلفزيون غرفة المعيشة.
بحسب تقارير مختلفة، فإن شركة Valve الضغط بحذر على منتدى HDMI و AMD لحل هذه المشكلة، بالنسبة لجهاز غرفة المعيشة، يعتبر HDMI 2.1 أكثر أهمية من DisplayPort، وعدم القدرة على توفيره بشكل صحيح يضع SteamOS في وضع غير موات مقارنة بأجهزة الكمبيوتر الصغيرة التي تعمل بنظام Windows أو أجهزة الجيل التالي.
وقد أبدت الشركة أيضاً اهتماماً بـ تطبيق مفتوح قدر الإمكان لمعيار HDMIيعود ذلك إلى اعتماد نظامها البيئي على معالجات AMD ونظام تشغيل مبني على لينكس. وفي الوقت نفسه، أصدر مطورو المجتمع تطبيقات تجريبية أثبتت إمكانية توفير دعم متقدم لتقنية HDMI 2.1 دون انتهاك مبادئ البرمجيات الحرة.
كل هذه الظروف أدت إلى سلسلة التحديثات الحالية. إذا تمكنت AMD من إيقاف الدعم الكامل - بما في ذلك DSC وVRR -، أجهزة مثل جهاز ستيم ماشين أو جهاز ستيم ديك 2 المستقبلي المتصل بالتلفزيون يمكنهم الاستفادة من تقنية HDMI 2.1 دون تغيير الأجهزة، وذلك ببساطة من خلال تحسينات البرامج وبرامج التشغيل والتحقق من صحتها. وسيكون العامل المحدد حينها هو سرعة دمج النواة لهذه الميزات واستقرارها.
القيود التاريخية لبطاقات رسومات Radeon على نظام Linux عبر HDMI
قبل دخول هذه التغييرات حيز التنفيذ، كانت تجربة العديد من المستخدمين واضحة: لا يهم مدى قوة بطاقة Radeon أو مدى تطور جهاز التلفزيون.إذا كنت تستخدم منفذ HDMI على نظام لينكس، فإن الحصول على دقة 4K بمعدل 120 هرتز، أو حتى التفكير في دقة 8K، كان أمراً شبه مستحيل. الخيار الوحيد كان القبول بمعدل تحديث أقل أو استخدام منفذ DisplayPort عندما تدعمه الشاشة.
بالنسبة لأولئك الذين يستخدمون نظام التشغيل لينكس كنظام التشغيل الرئيسي، كان هذا عيبًا مقارنة بنظام ويندوز. توصيل وحدة معالجة الرسومات AMD بتلفزيون عالي الجودة في نظام التشغيل ويندوز وكان تحقيق أقصى استفادة من قدراته أسهل بكثير؛ أما في نظام لينكس، من ناحية أخرى، فقد واجه المستخدم جدار التراخيص وعدم وجود دعم رسمي لـ HDMI 2.1 في برامج التشغيل المفتوحة المصدر.
مع دعم FRL القادم إلى AMDGPU، تتقلص تلك الفجوة مع نظام ويندوز بشكل ملحوظ.لن يكون من الضروري بعد الآن استخدام منفذ العرض (DisplayPort) للحصول على أقصى استفادة من الشاشة، ولا الاستسلام لتجربة محدودة عند استخدام منفذ HDMI في نظام Linux، شريطة أن تقوم النواة والتوزيعة بدمج إصدارات برامج التشغيل المناسبة.
تأثير ذلك على لاعبي لينكس
في الاستخدام اليومي، سيكون أول من يلاحظ التغيير هم المستخدمون الذين يجمعون بطاقات رسومات AMD Radeon، ونظام Linux، وشاشات العرض الحديثة المتصلة عبر HDMIحتى الآن، للاستمتاع بدقة 4K مع معدلات تحديث عالية وجودة صورة جيدة، كان من الضروري تقريبًا استخدام نظام التشغيل Windows أو شاشة مزودة بمنفذ DisplayPort مدعوم بالكامل.
في البيئات المنزلية، حيث من الشائع وضع جهاز الكمبيوتر المكتبي أو الكمبيوتر الشخصي الصغير بجوار التلفزيون، يُعدّ استخدام تقنية HDMI 2.1 أمرًا أساسيًا للألعاب في غرفة المعيشةمع تشغيل FRL على برنامج التشغيل المفتوح، ستكون هذه التكوينات قادرة على استهداف دقة 4K بمعدل 120 هرتز مع HDR النشط وتقليل التضحيات في الألوان، بشرط أن يتوافق كل من التلفزيون والكابل مع معيار السرعة الفائقة.
من منظور اعتماد نظام لينكس في مجال الألعاب، تعتبر هذه الخطوة مهمة. تم استبعاد أحد أكثر الأعذار شيوعاً. للاستمرار في استخدام نظام ويندوز على أجهزة الكمبيوتر المصممة للوسائط المتعددة والألعاب في غرفة المعيشة. إذا كان الجهاز نفسه يوفر تجربة بصرية مماثلة على نظام ستيم أو إس أو توزيعات شائعة (أوبونتو، فيدورا، مانجارو، آرتش، إلخ)، فإن اختيار النظام لم يعد مقيدًا باختناق إخراج الفيديو.
كما يستفيد مصنعو ومجمّعو أجهزة الكمبيوتر. بفضل هذا التطور، سيتمكنون من أعلن عن التوافق الحقيقي مع HDMI 2.1 تحت نظام لينكس في الأنظمة التي تعتمد على معالجات الرسوميات من AMD، من البديهي أن استخدام نظام ويندوز ضروري لتحقيق أقصى استفادة منها. وهذا قد يشجع على توفير المزيد من التكوينات المثبتة مسبقًا مع توزيعات GNU/Linux المصممة خصيصًا للاعبين.
الوضع الحالي للدعم والخطوات التالية في النواة
على الرغم من النبرة المتفائلة، تصر شركة AMD على أنها لا تزال هذا ليس مجموعة كاملة من منافذ HDMI 2.1 في برنامج تشغيل AMDGPU. ما وصل إلى النواة هو مجموعة أولى من التصحيحات التي تُمكّن نقل البيانات بسرعة عالية عبر FRL، وقد اجتازت بالفعل جزءًا كبيرًا من اختبارات التوافق الخاصة بمنتدى HDMI.
تكامل ضغط تدفق العرض (DSC)ضروري لدمج الدقة العالية للغاية مع معدلات نقل بيانات فائقة دون إغراق الشبكة، بالإضافة إلى دعم مستقر لـ معدل تحديث متغير (VRR)مما يساعد على مزامنة الشاشة مع إطارات وحدة معالجة الرسومات لتحسين تجربة اللعب في الألعاب ذات المتطلبات العالية.
تتضمن العملية المعتادة في تطوير النواة مرور هذه التصحيحات بعدة مراحل: مراجعة من قبل مزود الصيانة، واختبارات مجتمعية وأخيرًا، دمجها في إصدار مستقر من نواة النظام. قد تستغرق هذه العملية من بضعة أسابيع إلى عدة أشهر، وذلك بحسب الملاحظات الواردة وأي مشاكل قد تظهر مع تكوينات الأجهزة المحددة.
بالنسبة للمستخدم النهائي، سيأتي التغيير عبر تحديث النظام. توزيعات مثل أوبونتو، فيدورا، أو آرتش لينكسإلى جانب نظام SteamOS، سيتم دمج هذه التصحيحات تدريجيًا في نواة النظام. في معظم الحالات، سيحتاج المستخدم فقط إلى تحديث النظام باستمرار؛ ولن يكون من الضروري تجميع برامج التشغيل يدويًا إلا إذا كنت ترغب في استخدام أحدث الإصدارات.
من المتوقع أن تصل الميزات الأكثر تقدماً لتقنية HDMI 2.1 في وقت أقرب الحبوب الحديثة أو الفروع الأقل تحفظاً على عكس إصدارات الدعم طويل الأمد، التي عادةً ما تعطي الأولوية للاستقرار. ومع ذلك، فإن حقيقة خضوع الكود الحالي بالفعل لاختبارات رسمية تشير إلى أن الجزء الأكثر تعقيدًا من العمل التقني يسير على المسار الصحيح.
وبهذا الانتقال، يتحول دعم HDMI 2.1 في نظام Linux من مجرد وعد بعيد إلى حقيقة واقعة في مرحلة النشر. إن تضمين FRL في برنامج تشغيل AMDGPU مفتوح المصدر يكسر أخيرًا سقف عرض النطاق الترددي لـ HDMI 2.0. ويفتح ذلك فصلاً جديداً سيتمكن فيه مستخدمو Radeon من الاستفادة بشكل أفضل من أجهزة التلفزيون والشاشات الحديثة الخاصة بهم، في انتظار ميزات مثل DSC وVRR لإكمال اللغز.
