Monitores USB

Existem dois tipos de “monitores USB”. Os primeiros são os bem conhecidos monitores com hubs USB embutidos, onde temos um monitor LCD normal, que incorpora um hub USB, geralmente passivo. O hub USB neste caso é apenas um acessório, incorporado ao monitor como uma forma de diferenciar o produto.

O segundo tipo são os monitores USB “reais”, onde a porta USB é usada como uma opção adicional de interface para a transmissão da imagem, substituindo o conector da porta DVI ou VGA. Neste caso, um chip decodificador, incluído no próprio monitor, faz o papel de placa de vídeo, recebendo as informações referentes à imagem e exibindo-as na tela. O primeiro monitor baseado na nova tecnologia foi o Samsung 940UX, lançado em 2007:

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Samsung 940UX

À primeira vista, ele parece um monitor LCD de 19″ tradicional. Além do conector USB tipo B, ele inclui as tradicionais entradas DVI e VGA, além de possuir um hub USB embutido, com duas portas. Alguém que não soubesse do que se trata, poderia muito bem achar que ele é um monitor LCD com um hub USB embutido e usá-lo durante anos sem saber de sua verdadeira identidade.

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Conectores traseiros do 940UX (USB, DVI e VGA)

Apesar de apenas duas portas estarem disponíveis, o hub USB incluído no monitor possui na verdade 4 portas. Uma delas é ligada ao chip decodificador e outra é ligada a um chip de memória Flash, que contém o driver do monitor.

Ao plugar o monitor na porta USB, o chip de memória Flash é detectado como uma unidade de armazenamento removível, como se fosse um pendrive. Dentro dele você encontra o executável com o driver do monitor (disponível apenas em versão Windows). Só depois de instalar o driver, o sistema passa a reconhecer o monitor e você pode começar a usá-lo.

Como o funcionamento do monitor depende do trabalho do driver, ele só funciona dentro das versões suportadas do Windows, de forma que você não pode usá-lo para visualizar as informações do setup ou qualquer aviso exibido durante o carregamento do sistema. Ele também não funciona no Linux, ou qualquer versão do Windows anterior ao XP (por falta de drivers), de forma que é muito inconveniente usa-lo como monitor primário. Outro problema é que o decodificador incluído no monitor não oferece suporte 3D (nem mesmo um 3D rudimentar, como o encontrado nas placas onboard), de forma que você também não pode utilizá-lo na grande maioria dos jogos.

A ideia principal por trás do 940UX é que ele seja usado como monitor secundário. Ou seja, a conexão através da porta USB não foi desenvolvida para que você utilizasse o monitor como display primário, mas sim para facilitar sua instalação como segundo monitor. Mesmo que você comprasse dois 940UX, você ligaria o primeiro na saída DVI ou VGA da placa de vídeo e apenas o segundo é que seria ligado na porta USB.

É possível ainda conectar dois ou mais monitores no mesmo micro, criando configurações com 3 ou mais monitores, como este sistema de demonstração apresentado pela Samsung:

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A tecnologia de conexão de monitores através da porta USB não é uma tecnologia proprietária da Samsung, mas sim uma solução desenvolvida por outra empresa, a DisplayLink (http://displaylink.com), que também está disponível para outros fabricantes.

Tanto o USB quanto o DVI são links digitais. Não existe nada de fundamentalmente diferente entre os dois barramentos que impeça o uso de uma porta USB como interface com o monitor. Seria perfeitamente possível ligar um monitor diretamente à porta USB e fazer com que o sistema fizesse o processamento da imagem via software, dispensando assim o uso de uma placa de vídeo.

O maior problema é que as portas USB são muito mais lentas. Uma porta DVI single-link oferece um link de 4.95 gigabits, suficiente para transportar imagens a 1600×1200 (com 60 Hz de atualização), enquanto uma porta USB 2.0 oferece apenas 480 megabits, que seriam suficientes apenas para exibir imagens a 640×480 e ainda assim com baixas taxas de atualização.

Para resolver o problema, a DisplayLink desenvolveu um sistema de compressão sem perdas, que demanda relativamente pouco processamento. Um software de compressão incluído no driver do monitor se encarrega de comprimir a imagem que será enviada através da porta USB e o chip decodificador incluído no monitor faz o papel inverso, descomprimindo o sinal e gerando um sinal DVI, que é então enviado ao controlador da tela para exibição.

O maior problema é que o sistema depende do trabalho de compressão executado pelo driver, de forma que o uso do monitor através da porta USB consome um volume considerável de processamento. Podemos fazer uma analogia com os softmodems, onde todo o processamento é executado via software, taxando o processador principal.

Como era de se esperar, os monitores USB não fizeram muito sucesso, pois o aumento no custo acabava não compensando a funcionalidade adicional. Com a popularização das placas de vídeo com suporte nativo ao dual-head, não faz muito sentido pagar mais caro por um monitor USB que não vai funcionar de maneira tão transparente quanto um monitor “normal” plugado na segunda saída da placa. Mesmo nos casos em que você precisa de três ou mais monitores, acaba valendo mais a pena comprar uma placa-mãe com dois slots PCIe x16 e plugar uma segunda placa de vídeo (ganhando assim a possibilidade de usar até 4 monitores).

Por outro lado, a ideia de um monitor USB faz sentido no caso dos notebooks, onde não existe a possibilidade de instalar placas de vídeo adicionais. A demanda não foi suficiente para sustentar uma explosão na oferta de monitores USB, mas levou ao aparecimento de uma outra classe de dispositivos, as “placas de vídeo USB” (anunciadas como “USB VGA Card”, “USB Graphics Card” ou “External DVI Video Card”) que nada mais são do que um controlador externo, que pode ser usado em conjunto com qualquer monitor:

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O controlador incluído no adaptador é alimentado pela energia da própria porta USB, o que torna os adaptadores relativamente práticos. Eles continuam com as mesmas desvantagens relacionadas aos drivers e ao baixo desempenho em 3D e ao assistir vídeos, mas atendem bem ao propósito de permitir usar múltiplos monitores em notebooks, desde que você se contente em ficar limitado ao Windows.

Outra possibilidade interessante, que já está sendo explorada pelos fabricantes, é o uso de conexões de rede e também de conexões sem fio, tanto em monitores quanto em projetores, obtidas através da combinação do chip decodificador com uma interface de rede wireless também incluída no adaptador, ou diretamente no monitor.

Em um desktop, usar um monitor wireless não faz sentido, pois a degradação na velocidade de atualização da imagem e os potenciais problemas não compensam o ganho em termos de praticidade. Entretanto, esta é uma possibilidade interessante para quem tem um notebook, já que (depois de configurado) o monitor poderia ser acionado automaticamente quando você colocasse o notebook próximo a ele; sem dúvida mais prático do que ter que conectar o cabo, usar as teclas de atalho para ativar a saída de vídeo e depois ainda ter que ajustar a resolução, como hoje em dia.

A mesma tecnologia pode ser usada em projetores e gadgets diversos. Não é difícil de imaginar pequenos monitores portáteis, com tela touch-screen, que possam ser usados ao mesmo tempo como monitores secundários e como “controle-remoto” do PC.

Na verdade eles já existem há algum tempo, muito embora nunca tenham sido muito populares. Um exemplo é o Viewsonic Airsync V210, lançado em 2006. Ele é uma espécie de tablet, com uma tela de 800×600 e um processador ARM de 400 MHz. Assim como o 940UX, ele depende da instalação de um driver, que faz com que o sistema passe a detectá-lo como um segundo monitor, e também de um software de gerenciamento, responsável pelas demais funções.

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Viewsonic Airsync V210

Assim como em outros produtos-conceito, o Airsync V210 era bastante caro (nada menos que US$ 995, nos EUA, na época de lançamento) e tinha uma utilidade limitada. É provável que as próximas safras de produtos tenham preços mais competitivos, embora os monitores wireless ainda devam permanecer como produtos de nicho por muito tempo.

Atualmente, é preciso incluir praticamente um computador inteiro dentro do monitor para oferecer a possibilidade de conectá-lo através da porta USB. A solução da DisplayLink se baseia no uso de uma placa de referência batizada de “Kestrel” que inclui, além do chip decodificador, 16 MB de memória DDR, o chip de memória Flash e o controlador USB, além de um conjunto de circuitos de apoio.

Se a conexão for através de um link wireless, a coisa se complica ainda mais, já que torna-se necessário incluir também a interface de rede, o transmissor e a antena. Com tecnologia atual, é difícil colocar tudo isso dentro de um único chip, de forma que é preciso construir uma placa com vários chips separados, o que torna a solução bastante custosa. Apesar disso, o preço tende a cair conforme os fabricantes desenvolvam soluções mais integradas.

Não podemos nos esquecer que você pode usar um segundo PC ou notebook como “monitor wireless” utilizando um software de acesso remoto, como o próprio Terminal Services do Windows, VNC ou o NX Server ou usá-lo como monitor secundário usando o Synergy, soluções via software que já estão bastante maduras:

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Configuração com dois monitores usando o Synergy

Usando o Synergy, o foco do mouse (e também do teclado) passa para o segundo micro quando você arrasta o ponteiro para um dos cantos da tela, similar ao que temos ao utilizar dois monitores. O conteúdo da área de transferência também é sincronizado, de forma que você pode copiar links e blocos de texto.

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