多年来，Linux 用户一直面临着一个相当荒谬的障碍： AMD 的 GPU 硬件已经支持 HDMI 2.1，但系统仍然停留在 HDMI 2.0。 由于许可和行政方面的原因，这种限制在将PC或Steam主机等设备连接到现代4K电视时尤为明显，因为之前的标准在带宽和功能方面都无法满足需求。
这种情况正在逐渐发生变化。 AMD 已向 Linux 内核提交了一批针对 AMDGPU 驱动程序的补丁，该补丁引入了对 HDMI FRL（固定速率链路）的支持。这是实现 HDMI 2.1 更高传输速度的关键组件。虽然它还不是该标准的全部，但它代表了 Linux 在摆脱与 Windows 相比在客厅娱乐领域所背负的一些技术包袱方面取得的第一个真正突破。
历史性的 HDMI 论坛关于 Linux 下 HDMI 2.1 的封锁
要了解这场运动的重要性，我们必须回顾过去： HDMI 论坛是控制该标准及其许可证的机构，该论坛在 2024 年拒绝了 AMD 在开源驱动程序中实现 HDMI 2.1 的请求。理由是，开放实现会泄露论坛不希望公开的专有技术细节，这种立场很难与自由软件的世界相协调。
那次否决产生了一个非常具体的后果： 任何搭载AMD GPU并运行Linux系统的计算机实际上都只能使用HDMI 2.0接口。尽管图形芯片完全支持 HDMI 2.1 功能，但这也就意味着，用户无法通过 HDMI 实现 4K 120Hz 或 8K 60Hz 等配置，除非采用捷径或激进的压缩方式，这对于欧洲使用中高端电视的用户来说尤其令人恼火。
这种限制在商业产品中也很明显。 Valve 的 Steam Machine，基于 SteamOS（Linux）官方宣布它兼容HDMI 2.0。 尽管硬件性能更强，但文档和技术资料仍然保持了这种保守的标签，这使得该设备在利用欧洲客厅中的 HDMI 2.1 电视时，与竞争对手的 Windows PC 或游戏机相比处于劣势。
在此期间，Linux 开发者社区与 AMD 工程师一起，努力拼凑出这块拼图，同时尊重开源代码和 HDMI 论坛的保密要求。 实验性实施和内部测试表明，该支持在技术上是可行的。但法律和许可方面的障碍仍然是主要障碍。
AMD 在 AMDGPU 中引入 HDMI FRL：HDMI 2.1 的真正基础
这一变化源于 AMD 向内核提交的一系列新补丁。 这些变化的核心是在 AMDGPU 控制器中添加 HDMI FRL（固定速率链路）功能。它是适用于 Linux 系统上现代 Radeon 显卡的开源参考驱动程序。FRL 是传输层，它取代了从 HDMI 2.0 继承的 TMDS 链路，并负责实现 2.1 标准中带宽的显著提升。
据参与开发的AMD图形工程师称， FRL 实现方案已经通过了 HDMI 论坛一致性测试的一个代表性子集。全面验证仍在进行中，但该公司有信心不会出现任何意外情况，因为相同的代码在其他环境和平台上也经过了类似的测试。
需要注意的是 第一批补丁尚未包含 DSC（显示流压缩）或 VRR（可变刷新率）等功能。这些是HDMI 2.1生态系统中的关键组件，用于压缩信号并将刷新率与游戏同步。AMD表示，这些组件目前正在测试中，并将分批交付，这是推出重大内核变更的常用方式。
即便如此，这一飞跃也意义重大。 启用 FRL 后，HDMI 连接可以扩展到允许 4K 120 Hz 或更高分辨率以及全色彩设置的带宽。到目前为止，在 Linux 系统中，要实现这一点通常需要使用 DisplayPort、安装 Windows 或接受质量削减，例如 4:2:2 或 4:2:0 色度子采样，以避免通道饱和。
在欧洲，配备 HDMI 2.1 接口的 4K 电视近年来变得非常流行。 此次更新使得在 Linux PC 或基于 AMD 的客厅电脑上更好地利用这些面板成为可能。此前，许多用户如果想继续使用 Linux 而不想遇到任何问题，就不得不放弃高分辨率、高刷新率和 HDR 的组合。
Valve的无声施压以及SteamOS的作用
2024 年以来究竟发生了哪些变化，目前尚无完整记录，但各方在一点上达成共识： 据报道，Valve曾暗中向AMD和HDMI论坛施压。 为了解决这个问题，SteamOS 非常依赖 Radeon GPU，其客厅娱乐计划旨在为已配备 HDMI 2.1 接口的电视提供类似游戏主机的体验。
Valve一直在对其计划进行微调。 蒸汽机一种专门设计用于放置在电视机下方的设备。 官方宣布的这款客厅设备仍然只支持 HDMI 2.0，并且仅限于 4K 和 120 Hz，与其他游戏机或搭载 Windows 系统的迷你电脑相比，这是一个明显的弱点。该公司需要 SteamOS，进而需要 Linux，才能在视频输出方面不再落后。
以并行形式， Valve 本身一直在对 SteamOS 和 Linux 图形堆栈进行优化，例如调整 VRAM 管理以及与 AMDGPU 相关的其他补丁。这部分原因在于考虑到了现有和未来的设备（例如 Steam Deck、潜在的改进版本以及客厅游戏系统）。为整个生态系统配备功能齐全的 HDMI 2.1 接口，完美契合了将 Linux 系统巩固为欧洲客厅中可行的游戏平台这一战略。
多家专业媒体的报道显示： 与 HDMI 论坛的谈判漫长而谨慎，并得到了社区工作的支持。这些实验性实现方案表明，在不牺牲开源原则的前提下，可以满足规范要求。这种商业压力和技术证据相结合的方式，有助于软化论坛最初的立场。
实际结果是： Linux 内核首次开始在 AMD 硬件的 HDMI 2.1 兼容性方面与 Windows 保持一致。虽然一切尚未完成，但主要的障碍，即运输层和正式否决权，正在开始瓦解。
对 Linux 游戏玩家和 Steam 主机的影响
最先注意到这种变化的将是那些习以为常的人： 使用 Linux 系统并通过 HDMI 连接到现代电视和显示器的 Radeon 显卡用户直到现在，即使他们拥有最新的 GPU 和带有 HDMI 2.1 的 4K 电视，他们也只能使用 HDMI 2.0 的速度，配置也更加保守，在某些情况下，当强制使用某些组合时，还会出现闪烁或模式限制。
随着 FRL 被引入 AMDGPU 驱动程序， 这些用户将能够通过 Linux 系统访问以前只能通过 DisplayPort 或安装 Windows 系统才能实现的分辨率和刷新率。对于那些在客厅组装游戏电脑的人来说，这消除了维持双系统启动或放弃在餐厅电视上显示企鹅画面的常见原因之一。
就蒸汽机而言，其影响更进一步。 Valve 的设备将能够更新其规格，以反映 SteamOS 下的实际 HDMI 2.1 兼容性。这使其在与同价位的次世代游戏主机或Windows迷你电脑等竞争对手的较量中更具优势。其营销信息很简单：插上电源，打开开关，电视就能充分发挥硬件的性能。
另外， Valve已经宣布，经过验证的游戏将…… 蒸汽甲板 它们也将适用于蒸汽机采用限制较少的流程，注重“开箱即用”。这意味着适用于 Linux 的节目目录已经存在，瓶颈不再是操作系统，而是连接质量和电视本身。
在欧洲和西班牙，4K电视搭配120Hz游戏模式的普及速度加快， 能够将配备 Radeon 显卡、Linux 系统和 HDMI 2.1 接口的 Steam 主机或 PC 直接连接起来，而无需任何中间变通方法，这一点尤其吸引人。对于许多已经拥有游戏主机并希望将 HDMI 端口专用于 Linux 计算机的用户来说，他们将会发现一个备受关注的限制消失了。
在 Linux 系统上全面支持 HDMI 2.1，还缺少什么？
尽管取得了进展，但重要的是不要高估这些补丁的直接影响。 我们目前已将 FRL 传输基础架构集成到 AMDGPU 中，并且正在进行全面验证。它确实是基础支柱，但它尚未涵盖制造商通常在营销中与 HDMI 2.1 联系起来的全部功能。
AMD已经明确表示： 显示流压缩 (DSC) 和可变刷新率 (VRR) 等功能仍在测试中，将在后续批次中推出。如果没有动态分辨率补偿 (DSC)，某些极端的分辨率、刷新率和色深组合可能仍然需要做出妥协。如果没有可变刷新率 (VRR)，兼容电视上的游戏体验将不如已支持此功能的平台流畅。
在实践中， 这意味着在 4K 120Hz 场景下，如果图像设置合理，这种初始影响会更加明显。无需将性能推向极限，以至于必须使用压缩。那些将所有输出参数都推到极限的用户将继续等待下一批补丁的发布。
还必须考虑积分时间。 这些更改必须修改到 Linux 内核主树中，然后才能传达给各个发行版。这个过程可能需要数周甚至数月，具体取决于每个项目的发布计划。欧洲主流的桌面和游戏发行版通常会很快地集成新的内核版本，但并非所有发行版都会同时进行集成。
即便如此，事实是 该方案已经通过了 HDMI 论坛的一些一致性测试，这降低了最后一刻出现挫折的风险。最有可能的是，我们将在合理的时间范围内看到 FRL 支持出现在稳定的内核版本中，随后会进行迭代以完善该标准。
展望中期， 如果 AMD 能够完善 DSC、VRR 和其他可选功能，那么 Linux 上的现代 Radeon GPU 将能够提供与 Windows 非常接近的原生 HDMI 2.1 支持。对于选择免费软件的游戏玩家来说，这意味着他们不必在充分发挥电视性能和保留自己喜欢的操作系统之间做出选择。
综合来看，所有这些运动场所 Linux、AMD 和 SteamOS 在家用游戏领域拥有更强的竞争力。虽然还有一些环节需要完善，但阻碍标准版高速模式启动的最大障碍——也就是最高障碍——正在开始瓦解，这将为那些将电脑或Steam主机连接到客厅电视的用户带来更多真正的选择。