لسنوات، واجه مستخدمو لينكس عائقًا غريبًا نوعًا ما: فمع أن معالجات الرسوميات AMD لديهم تدعم HDMI 2.1، إلا أن النظام ظلّ مُقيدًا بمعيار HDMI 2.0 لأسباب تتعلق بالترخيص والإجراءات البيروقراطية. وقد برز هذا القيد بشكل خاص عند توصيل أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة مثل Steam Machine بأجهزة تلفزيون 4K الحديثة، حيث كان المعيار السابق قاصرًا من حيث عرض النطاق الترددي والخيارات المتاحة.
بدأ هذا الوضع يتغير تدريجيًا. فقد أرسلت AMD مجموعة من التحديثات إلى نواة لينكس لبرنامج تشغيل AMDGPU، مُضيفةً دعمًا لتقنية HDMI FRL (رابط معدل ثابت) ، وهي المكون الرئيسي الذي يُتيح سرعات نقل البيانات العالية لتقنية HDMI 2.1. لا تُمثل هذه التحديثات الصورة الكاملة للمعيار بعد، لكنها تُعدّ أول إنجاز حقيقي لنظام لينكس للتغلب على بعض التحديات التقنية التي واجهها مقارنةً بنظام ويندوز.
كتلة منتدى HDMI التاريخية حول HDMI 2.1 في لينكس
لفهم أهمية هذه الخطوة، علينا العودة إلى الوراء: رفض منتدى HDMI، المنظمة المسؤولة عن المعيار وتراخيصه، طلب AMD في عام 2024 بتطبيق معيار HDMI 2.1 في برامج تشغيل مفتوحة المصدر . وكانت الحجة أن التطبيق المفتوح سيكشف تفاصيل تقنية خاصة لا يرغب المنتدى في نشرها، وهو موقف يصعب التوفيق بينه وبين عالم البرمجيات الحرة.
كان لهذا الحظر عواقب ملموسة للغاية: أي جهاز مزود بمعالج رسومات AMD يعمل بنظام لينكس أصبح مقيدًا فعليًا بمنفذ HDMI 2.0 ، على الرغم من أن شريحة الرسومات تدعم إمكانيات HDMI 2.1 بشكل كافٍ. هذا يعني التخلي عن إمكانية استخدام إعدادات مثل دقة 4K بمعدل 120 هرتز أو دقة 8K بمعدل 60 هرتز عبر منفذ HDMI دون اللجوء إلى اختصارات أو ضغط مفرط، وهو أمر مزعج للغاية لمستخدمي أجهزة التلفزيون متوسطة وعالية الجودة في أوروبا.
كان هذا التقييد ملحوظًا أيضًا في المنتجات التجارية. فقد تم الإعلان رسميًا عن جهاز Steam Machine من Valve، المبني على نظام SteamOS (لينكس) ، على أنه متوافق مع HDMI 2.0 ، على الرغم من امتلاكه مكونات قادرة على دعم تقنيات أحدث. وقد تم الحفاظ على هذا التصنيف المتحفظ في الوثائق والمواد التقنية، مما وضع الجهاز في وضع غير مواتٍ مقارنةً بأجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Windows أو أجهزة الألعاب المنافسة، وذلك فيما يتعلق بالاستفادة من تقنية HDMI 2.1 في أجهزة التلفزيون في المنازل الأوروبية.
خلال هذه الفترة، سعى مجتمع مطوري لينكس، بالتعاون مع مهندسي AMD، إلى حلّ اللغز مع مراعاة مبادئ المصادر المفتوحة ومتطلبات السرية لمنتدى HDMI. وقد أُجريت تطبيقات تجريبية واختبارات داخلية أثبتت الجدوى التقنية للدعم ، إلا أن العائق القانوني ومتطلبات الترخيص ظلّت العقبة الرئيسية.
تقدم AMD تقنية HDMI FRL في AMDGPU: الأساس الحقيقي لتقنية HDMI 2.1
يأتي هذا التغيير مع سلسلة التحديثات الجديدة التي قدمتها AMD لنواة النظام. ويتمثل جوهر هذه التغييرات في إضافة تقنية HDMI FRL (رابط معدل ثابت) إلى برنامج تشغيل AMDGPU ، وهو برنامج التشغيل المرجعي مفتوح المصدر لبطاقات رسومات Radeon الحديثة على نظام Linux. وتُعد FRL طبقة النقل التي تحل محل رابط TMDS الموروث من HDMI 2.0، وهي المسؤولة عن تمكين الزيادة الكبيرة في عرض النطاق الترددي لمعيار 2.1.
بحسب مهندسي الرسومات في AMD المشاركين في التطوير، فقد اجتاز تطبيق FRL بالفعل مجموعة فرعية تمثيلية من اختبارات التوافق التي يجريها منتدى HDMI . ولا يزال التحقق الكامل جارياً، لكن الشركة واثقة من عدم وجود مفاجآت في اللحظات الأخيرة، حيث يخضع نفس الكود لاختبارات مماثلة في بيئات ومنصات أخرى.
تجدر الإشارة إلى أن هذه الدفعة الأولى من التحديثات لا تتضمن حتى الآن ميزات مثل DSC (ضغط دفق العرض) أو VRR (معدل التحديث المتغير) ، وهما عنصران أساسيان في نظام HDMI 2.1 لضغط الإشارة ومزامنة معدل التحديث مع اللعبة. وتشير AMD إلى أن هذه المكونات قيد الاختبار وستُضاف في تحديثات لاحقة، وهي طريقة شائعة لتطبيق تغييرات جوهرية على نواة النظام.
ومع ذلك، فإن هذه القفزة كبيرة. فمع تفعيل تقنية FRL، يمكن لوصلة HDMI أن تتوسع إلى نطاقات تردد تسمح بدقة 4K بمعدل 120 هرتز أو أعلى مع إعدادات ألوان كاملة ، وهو أمر كان يتطلب حتى الآن على نظام Linux استخدام DisplayPort أو تثبيت Windows أو قبول تنازلات في الجودة، مثل تقليل عينات اللون 4:2:2 أو 4:2:0 لتجنب تشبع القناة.
في السياق الأوروبي، حيث ازدادت شعبية أجهزة التلفزيون بدقة 4K المزودة بمنفذ HDMI 2.1 في السنوات الأخيرة، يتيح هذا التحديث إمكانية الاستفادة بشكل أفضل من هذه الشاشات عبر أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Linux أو أجهزة الألعاب المنزلية التي تعمل بمعالجات AMD . وحتى الآن، كان على العديد من المستخدمين التخلي عن الجمع بين الدقة العالية ومعدل التحديث العالي وتقنية HDR إذا أرادوا الاستمرار في استخدام نظام Linux بسلاسة.
الضغط الصامت لشركة Valve ودور نظام التشغيل SteamOS
لم تُوثَّق التغييرات التي طرأت منذ عام ٢٠٢٤ بشكل كامل، لكن المصادر تتفق على نقطة واحدة: يُقال إن شركة Valve مارست ضغوطًا خفية على كلٍّ من AMD ومنتدى HDMI لحلّ هذه المشكلة. يعتمد نظام SteamOS بشكل كبير على معالجات الرسوميات Radeon، وتتضمن خططه لغرف المعيشة توفير تجربة شبيهة بأجهزة الألعاب المنزلية على أجهزة التلفاز المتوافقة مع HDMI 2.1.
كانت شركة Valve تُحسّن خططها لجهاز Steam Machine منذ فترة ، وهو جهاز مُصمّم خصيصًا ليُوضع أسفل التلفزيون. وقد شكّل إعلانها عن جهاز لغرفة المعيشة يدعم رسميًا منفذ HDMI 2.0 فقط، مع قيود على دقة 4K ومعدل تحديث 120 هرتز، نقطة ضعف في منتجها مقارنةً بأجهزة الألعاب الأخرى أو أجهزة الكمبيوتر الصغيرة التي تعمل بنظام Windows . تحتاج الشركة إلى نظام SteamOS، وبالتالي نظام Linux، لتتدارك تأخرها في مجال إخراج الفيديو.
في الوقت نفسه، تُجري شركة Valve تحسينات على نظام SteamOS وحزمة معالجة الرسومات في Linux، مثل تعديلات إدارة ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو (VRAM) وتحديثات أخرى متعلقة بمعالجات AMDGPU ، مع مراعاة الأجهزة الحالية والمستقبلية (مثل Steam Deck، والإصدارات المُحتملة، وأنظمة غرف المعيشة). ويُعدّ تزويد النظام البيئي بمنفذ HDMI 2.1 فعال خطوةً مثاليةً في هذه الاستراتيجية الرامية إلى ترسيخ Linux كمنصة ألعاب فعّالة في غرف المعيشة الأوروبية.
تشير عدة تقارير من وسائل إعلام متخصصة إلى أن المفاوضات مع منتدى HDMI كانت مطولة وسرية، وحظيت بدعم من جهود المجتمع ، والتي تضمنت تطبيقات تجريبية أثبتت إمكانية تلبية المواصفات دون المساس بمبادئ المصادر المفتوحة. ويُقال إن هذا المزيج من الضغط التجاري والأدلة التقنية ساهم في تخفيف موقف المنتدى الأولي.
والنتيجة العملية هي أن نواة لينكس، ولأول مرة، بدأت تتوافق مع ويندوز فيما يتعلق بتوافق HDMI 2.1 على أجهزة AMD . لم ينتهِ الأمر بعد، لكن العائق الرئيسي - طبقة النقل وحق النقض الرسمي - بدأ بالتلاشي.
تأثير ذلك على لاعبي لينكس وجهاز ستيم
ستكون أول فئة تلاحظ هذا التغيير هي الفئة المعتادة: مستخدمو بطاقات رسومات Radeon على نظام Linux المتصلون بأجهزة التلفاز والشاشات الحديثة عبر منفذ HDMI . حتى الآن، وحتى مع وحدة معالجة رسومات حديثة وتلفزيون بدقة 4K مزود بمنفذ HDMI 2.1، كانوا مقيدين بسرعات HDMI 2.0، مع إعدادات أكثر تحفظًا، وفي بعض الحالات، كانوا يعانون من وميض أو أوضاع محدودة عند استخدام تركيبات معينة.
مع وصول FRL إلى برنامج تشغيل AMDGPU، سيتمكن هؤلاء المستخدمون من الوصول إلى دقة عرض ومعدلات تحديث من نظام لينكس كانت متاحة سابقًا فقط عبر منفذ DisplayPort أو بتثبيت نظام ويندوز . بالنسبة لمن قاموا بتجميع جهاز كمبيوتر للألعاب في غرفة المعيشة، فإن هذا يُلغي أحد الأسباب الشائعة للاحتفاظ بنظام تشغيل مزدوج أو الاستغناء عن لينكس على تلفزيون غرفة الطعام.
في حالة جهاز Steam Machine تحديدًا، يتجاوز التأثير ذلك. سيتمكن جهاز Valve من تحديث مواصفاته ليتوافق تمامًا مع معيار HDMI 2.1 ضمن نظام SteamOS ، مما يمنحه ميزة تنافسية على أجهزة الجيل الجديد من أجهزة الألعاب أو أجهزة الكمبيوتر الصغيرة التي تعمل بنظام Windows ضمن نفس النطاق السعري. الرسالة التسويقية بسيطة: قم بتوصيله وتشغيله، وسيتمكن التلفزيون من الاستفادة القصوى من إمكانيات الجهاز.
علاوة على ذلك، أعلنت شركة Valve بالفعل أن الألعاب المعتمدة لمنصة Steam Deck سيتم اعتمادها أيضًا لمنصة Steam Machine ، وذلك من خلال عملية أقل تقييدًا تركز ببساطة على "أنها تعمل". هذا يعني أن قائمة الألعاب الجاهزة للتشغيل بسلاسة على نظام Linux موجودة بالفعل، وبالتالي فإن العائق الآن لا يكمن في نظام التشغيل بقدر ما يكمن في جودة اتصال الإنترنت والتلفزيون نفسه.
بالنسبة لأوروبا وإسبانيا، حيث تسارع انتشار أجهزة التلفاز بدقة 4K مع أوضاع الألعاب بتردد 120 هرتز، تُعدّ إمكانية دمج جهاز Steam Machine أو حاسوب Radeon مع نظام Linux ومنفذ HDMI 2.1 دون أي حلول بديلة ميزة جذابة للغاية . سيجد العديد من المستخدمين الذين يمتلكون بالفعل جهاز ألعاب ويرغبون في تخصيص منفذ HDMI لنظام Linux أن أحد أكثر القيود التي يتم مناقشتها قد تم التغلب عليها.
ما الذي ينقصنا للحديث عن تقنية HDMI 2.1 الكاملة على نظام لينكس؟
على الرغم من هذا التقدم، من المهم عدم المبالغة في تقدير الأثر الفوري لهذه التحديثات. ما لدينا الآن هو بنية نقل البيانات FRL المدمجة في AMDGPU والتي تخضع حاليًا للتحقق الكامل . إنها الركيزة الأساسية، نعم، لكنها لا تشمل بعدُ النطاق الكامل للميزات التي عادةً ما يربطها المصنّعون بتقنية HDMI 2.1 في حملاتهم التسويقية.
أوضحت AMD أن ميزات مثل ضغط دفق العرض (DSC) ومعدل التحديث المتغير (VRR) لا تزال قيد الاختبار وستُضاف في إصدارات لاحقة . وبدون DSC، قد تتطلب بعض التوليفات القصوى للدقة ومعدل التحديث وعمق الألوان بعض التنازلات. وبدون VRR، لن تكون تجربة الألعاب على أجهزة التلفاز المتوافقة سلسة تمامًا كما هي على المنصات التي تستفيد من هذه الميزة.
عمليًا، يعني هذا أن التأثير الأولي سيكون أكثر وضوحًا في سيناريوهات 4K 120Hz مع إعدادات صورة معقولة ، دون الحاجة إلى رفع مستوى الضغط إلى أقصى حد. أما المستخدمون الذين يرفعون جميع معايير الإخراج إلى أقصى حد، فسيظلون ينتظرون تحديثات التصحيح اللاحقة.
يجب أيضًا مراعاة أوقات التكامل. يجب دمج التغييرات في شجرة نواة لينكس الرئيسية، ثم طرحها على التوزيعات ، وهي عملية قد تستغرق أسابيع أو شهورًا حسب جدول إصدارات كل مشروع. تميل توزيعات سطح المكتب والألعاب الأوروبية الرئيسية إلى دمج إصدارات النواة الجديدة بسرعة، ولكن ليس جميعها يفعل ذلك في وقت واحد.
مع ذلك، فإن اجتياز التطبيق لبعض اختبارات التوافق الخاصة بمنتدى HDMI يقلل من خطر حدوث أي انتكاسة في اللحظات الأخيرة . على الأرجح، سنشهد دعم FRL في إصدارات النواة المستقرة خلال فترة زمنية معقولة، تليها تحديثات ستُكمل تدريجياً متطلبات المعيار.
على المدى المتوسط، إذا تمكنت AMD من إتمام دمج تقنيات DSC وVRR والميزات الاختيارية الأخرى، فستتمكن معالجات Radeon الرسومية الحديثة على نظام Linux من توفير دعم أصلي لتقنية HDMI 2.1 قريب جدًا من دعمها في نظام Windows . بالنسبة للاعبين الذين يفضلون البرمجيات مفتوحة المصدر، سيعني هذا عدم الاضطرار للاختيار بين الاستفادة الكاملة من إمكانيات تلفازهم أو التمسك بنظام التشغيل المفضل لديهم.
مجتمعةً، تضع هذه التطورات أنظمة لينكس، وAMD، وSteamOS في موقع تنافسي أقوى بكثير في مجال ألعاب الفيديو المنزلية . لا تزال هناك بعض الأمور التي تحتاج إلى مزيد من التطوير، لكن العقبة الأكبر - تلك التي حالت دون تفعيل وضع السرعة العالية في المعيار - بدأت تتلاشى، وهذا سيُتيح خيارات أكثر واقعية لمن يربطون أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة Steam Machine الخاصة بهم بتلفزيون غرفة المعيشة.