USB接続でPC/Macを超マルチディスプレィにする

自宅と職場のMacbook Air環境を Triple Displayにしてみました。メニューバーもメインのSystem Preference のdisplayのArrangementでメインのASUSに移すことが出来ました。大変調子が良いのでご紹介します。外部displayを2つ接続する目的だけならばMacbookAirをあきらめ、MacbookProを選ぶ必要はないと感じています(本体がRetinaとか、メモリが多い、CPUが速い、disk容量が大きいオプションがある等、他にもMacbookProには利点があります。)。USBハブ経由にすれば、displayが何台になっても1つのUSBポートを接続するだけで済んでしまいます。

自宅環境)

• 中央) メインディスプレィでAUUS PB278Q (以下のリストの1)  2560x1440 のWQHD : メニューバーはここに移した。この解像度は通常のDVIケーブルではサポートせず、duallink DVIケーブル以外ではDisplayPort cable, HDMIのみがサポートするので、Display portケーブル(リストの2)で接続しています。
• 右) 以前使っていたLG 　1920x1200 : Plugable UGA-3000 (リストの3)  経由で接続   MacbookAirから USB3.0 HUB　経由で接続しています。
• 左) 2011Macbook Air本体で　1440x900 -  mStand(リストの4) で高さを上げています。

自宅PC環境

と大分画面が広くなりました。写真ではDisplayの設定画面を表示してあります。

3つのLCDはdesktop高さも合わせてあり、ウィンドウはLCDをまたいで表示させることができます。上記中央と右の例。
MacbookAirには7port USB3.0HUB(リストの5) を繋げ、さらに、10 port USB2.0 HUB (リスト の6) ハブを繋げ、MacbookAirに一本のUSBディスプレイアダプタ、Microsoft Ergonomic Keybord Elite, 有線マウス、USB スピーカ−、USB webカメラ、micro USB, Apple USB, miniUSB, printer 等を繋いでいます。

以下 Amazonのサイト:

1. ASUS PB278Q 27-Inch WQHD LED-lit PLS Professional Graphics Monitor: $553.93 http://amzn.to/1ft9w87
2. Mini DisplayPort to DisplayPort Cable 6ft : $7.99 http://amzn.to/1ft9CfV
3. Plugable UGA-3000 USB 3.0 to VGA / DVI / HDMI Adapter for Windows and Mac - Multiple Monitors up to 2048x1152 / 1920x1080 Each (DisplayLink DL-3100 Chipset): $69.95  http://amzn.to/1ft5xZg
4. mStand Laptop Stand: $43.05 http://amzn.to/1ft5D2S
5. Plugable USB 3.0   7 Port  Hub (with 4A Power Adapter): $34.95  http://amzn.to/1ft5tsg
6. Plugable USB 2.0 10 Port Hub (with Power Adapter): $25.00   http://amzn.to/1ft5m06
7. 参考)  このようなドッキングステーションもあります。)  Plugable UD-3000 SuperSpeed USB 3.0 Universal Docking Station (DVI/VGA/HDMI to 2048×1152, Gigabit Ethernet, Audio In/Out, Extra USB 3.0/2.0 Ports, 4A AC Power)  http://plugable.com/products/UD-3000  

Plugable web site ) product一覧 : http://plugable.com/products

上記でも分かるが、Plugableは、amazon.comで直販しているようであり、米国amazonで購入すると、カスタマーサポートやダウンロードのURLやらいろいろ掲載されたお礼のメイルが即座にやってくる。値段は若干高めだし、外形も大きめだが、USB製品の取りそろえも充実している。
最初はビデオアダプタと同じ会社なので互換性が安心ということで、これを選択したが、いまのところ他社USBとの互換性や性能も問題なさそうであり、品質も安定していそうなのでお勧めである。USB3.0のHUBでMacbookAirが認識できない(AirはUSB3.0対応でなくても、HUB自体USB2.0にも互換のはず..)もあった。

製品の箱

OS-X 10.9 Marveriksでは)
いろいろな問題が報告されているが、対応ドライバのver2.1が以下のリンクで2013/11/1にリリースされた。

http://www.displaylink.com/support/mac_downloads.php

Marveriksで起きる問題(英語))
http://plugable.com/2013/10/22/multiple-monitor-issues-with-os-x-10-9-mavericks

ビデオも表示できる)
他社製を含めこれらUSB接続のDisplay接続デバイスは、DisplayLink　http://bit.ly/1adlnCz　社製のチップセットを使っている模様。このチップセットでは、昨今のIntel Chipsetに内蔵されたGPUを使って画像を圧縮して、USB経由で画像を転送し、外部にあるこのチップセットで伸張している。画像が全く動いていないときには使用CPUパワーは0.5%もない。

ウィンドウを動かしても、windowsのリモートディスクトップのようなもたつきを感じることもなく、動画も問題なく表示できる。

中央と右のdisplay をまたいで映画を表示しているところ。全くちらつきもない。

http://plugable.com/products/UGA-2K-A　にあるように、おそらく、4個か5個のディスプレイをつないでも問題なく表示できるように思う。以下にこのリンクにあるABC Newsのビデオから一場面を引用しておく。

USBアダプタを利用した超マルチディスプレイの様子 (ABC 7 newsから)

職場環境)
右のdisplayを縦置きにして Plugable UGA-2K-A 　USB2.0 http://bit.ly/14UfdIq  amazon: http://amzn.to/1ftdgGC $54.95 でつないだ。

職場環境

• 中央）Apple Thunderbolt display - 27inch 2560 x 1440　: HUB, カメラ, Speaker/Mic, Lan Adapterとして機能。USB2ハブを繋いで、keyboard, mouse, turtle beachのAD/DAコン経由でヘッドフォンにつないでいる。
• 右)  縦置き ? x 1920
• 左) MacbookAir - 厚手の本とnotePC冷却ファン付きの台(USB電源) でかさ上げ

Macで、自宅と職場display環境が変わると、windowを2つのdisplayにまたいだときの表示が不自然になるばかりか、縦位置が境界でジャンプするのでマウスを自然にdisplay間で動かせない。。。

LCDによって足の高さも違うので、設定に合うように物理的に配置をそろえるのは面倒くさく設定で変えたい。

これには、Mac OS-X Lion/Mountain Lion用には、display switcher http://bit.ly/15AtN8q　という無料アプリがある。配置を保存しておくと、ディスプレィ環境を認識して配置位置を自動的に切り替えてくれる。

ついでに、デフォルトプリンターとかも切り替えてくれると便利ではあるが。。

プリンターの切り替え)
接続しているnetwork (SSIDやLANのIP)を自動検出すれば、デフォルトプリンターの切り替えも自動化できる。
Xcodeだと面倒なので、RubyかPythonのライブラリが用意されていないのだろうか。デフォルトプリンタの設定は、/Library/Preferences/ の下でplistファイルをgrepしたが、無いみたい。。。

PCと周辺の接続の比較)

1. http://nkbp.jp/19cTs82  LANでも90W給電の規格がある
2. USB3.1でも10Gbpsに速度があがり 100W給電  http://bit.ly/19cTzAq　が可能。
3. Thunderbolt 2も速度が20Gbpsにあがる。http://bit.ly/19cTFYI　今後、給電も視野にいれてくるだろう。。

USB規格での通信速度の変遷を以下に記載した。そもそも、HD(いわゆる2K 解像度1920x1080 ) は、非圧縮で1.2Gbpsだが、家庭用HDVやBS画質(1440x1080) では25Mbpsである。 地デジは、実は15Mbpsで放送している模様。http://oh-me.com/sub3_a008.html

WMVとかQuicktimeレベルのinternet放送用に圧縮すれば6Mbps以下にはなるはずなので、10Gbps = 10,000MbpsのUSB3.1ならば全く余裕であるし、USB2.0の480Mbpsでも全く余裕だと思う。従来のAnalog VGAでモニターもアナログの時代であればともかくとして、DVIはディジタル出力だし、モニターもLCDなのでディジタルドライバLSIが入っている、もはやLCDにかなり高度な信号処理が内蔵されているので、途中を圧縮して送って高解像度をめざすことも可能だと思う。ただし、ロス有り圧縮による画質低下にコダワル場合には、やはり超高バンド幅の接続が必要になるのかもしれない。

12Mbps程度のInternetのYoutubeで高解像度のビデオを家族数人が同時に見られるのである。(日本には、数百Mbps〜1Gbpsのネットが普及しているのに、地デジ (= それもフルHD解像度ですらない) にわざわざ移行したのは、ディジタルハイビジョンの時代がみえているのに、アナログハイビジョンを普及させようとした失敗に似ている。米国のネットは20M〜40Mbpsどまりなのに、インターネット放送が急速に浸透してきている。)

ビデオ専用ポートは廃れるのでは..)
一方、HDMIやDVIはビデオ専用であり、給電もできない。DualLinkでないとHD改造度以上はサポートしないLCDディスプレイも多い。3Dとか4k, 8kなどの進化のたびに規格が変わる可能性もある。
となると、今後はDVIやHDMIよりは、ThunderboltやUSBのようなデータ通信もできる双方行リンクが望まれる。データ変換のチップは量産化でいくらでも安くなる。

では、データ通信ができるリンクとして、ThunderBoltとUSBとEthernetだが、User視点で考えるとUSBに一日の長がある。

理由は、

• i. 過去の互換性: USB1.0, USB2.0, USB3.0と互換であり、従来の機器もつながる。
• ii. 上記の結果として安い
• iii. Ethernetに比べUSB,Thunderboltは遅延が小さく手軽
• iv. Ethernet経由でUSBは繋がらない(装置が高い)が、USB経由でEthernetを繋げるデバイスは市場に沢山流通している。

USBは、displayを視野にいれたThunderboltよりは遅延は大きいだろうが、今回紹介したUSB接続のdisplay Adaptorで十分つかえるので、ハブが使えて i, iiのメリットがあるUSB3.1が優勢に思う。Thunderboltはこれから普及するのだろうが、AppleのThunderblot displayを2011 Macbook Airにつなげ職場で使っている感覚では、まだまだ不安定である。

USBのデメリットとしては、Ether > USB > Thunderboltの順で到達距離が短くなる点だろう。

総合するとUSBはかなり優勢だと思う。
いろいろケーブルを繋ぐのは面倒臭い。有るべき姿としては、

1. WiFiを使って、displayでも、keyboardでも何でも繋ぐ。電池が足らなければ電源ケーブルを繋ぐ。WiFiの接続認証がやや面倒なのと、WiFiの速度は若干遅い。
2. 電源供給つきのUSB一本でHUBにつなぐ。電源を持ち歩かなくてもよくなると嬉しい。設定を不要にすれば、セキュリティ問題は残る。

2のやり方は、すでに、スマホやタブレットでは普通になりつつある。PCもそうなるのだろうか。。

ルネサスへの期待)
昨今、ルネサステクノロジはリストラ等でいろいろと騒がれているが、ルネサス（NECからNECエレクトロニクスを経由して合併)は、このUSBでかねてから業界をリードしてきた非常に強い技術を持っており、IDF2013でもUSB3.1での100W給電のデモをしていた。これで優位な業界をリードし、復活の足がかりとしてもらえればと期待している。