Fungsi dan Jenis VGA
Dewasa
ini perkembangan Graphic Card Komputer semakin maju, bukan lagi VGA on
board, tetapi sudah Graphic Card Add On yang menggunakan slot PCIe yang
dapat di lepas dan di pasang dengan bebas. Graphic Card Komputer saat
ini sudah berbentuk seperti PC di dalam PC. Graphic Card yang
memiliki Processor sendiri yang disebut GPU (Graphic Processing Unit),
Memory, RAM, Heatsink, kipas pendingin, mobo (PCB), dan
komponen-komponen lainnya.
SEJARAH VGA
VGA
Merupakan Standar tampilan komputer analog yang dipasarkan pertama kali
oleh IBM pada tahun 1987 dan kini standar VGA telah diganti oleh
standar yang lebih baru. VGA adalah singkatan dari Video Graphic Adapter
yang merupakan perangkat keras pada computer yang berfungsi sebagai
perangkat Output yang bertugas untuk mengolah data menjadi tampilan
grafis atau teks di layar monitor. Istilah VGA sebenarnya mengacu pada
suatu komponen modul pengendali grafis yang digunakan oleh PC IBM dengan
resolusi 640×480 dan berwarna. VGA juga merupakan singkatan dari Video
Graphic Array. Disebut array atau susunan, jajaran menjadi adapter
karena diawal produksi, VGA diimplementasikan sebagai satu chip atau
lebih dikenal dengan istilah ASIC (A Single Chip) dimana ini
menggantukan chip Motorola dengan lusinan chip-chip lainya.
Hal Ini
memudahkan para pembuat motherboard untuk menanamkan chip tersebut di
motherboard-motherboard produksi mereka. Karena factor praktis dan
ekonomis VGA onboard mulai menjadi tren. Dengan hanya membeli
motherboard konsumen tidak perlu membeli kartu grafis yang bisa mencapai
setengah harga motherboard. VGA juga menjadi standar konektor
keluaran(output) dari computer (VIA kartu grafis atau motherboard) ke
monitor. Konektor tersebut dikenal dengan sebagai VGA konektor. Meskipun
ada beberapa masalah umum pada mode koneksi seperti elektrikanl noise,
image distortion, dan sampling error. Tetap VGA menjadi standar karena
telah luasnya penggunaan PC IBM. Diawal VGA lebih Dioptimalkan untuk 2D
namun seiring perkembangan VGA kini lebih dioptimalkan untuk 3D.
KOMPONEN VGA
VGA Board (PCB)
Merupakan papan tempat untuk meletakkan komponen-komponen Graphic Card, fungsi seperti motherboard pada komputer.
GPU (Graphic Processing Unit)
GPU
merupakan otak sebuah VGA berbentuk chipset yang sudah tertanam pada
VGA Board (PCB) merupakan prosesor dari sebuah video card, dan berfungsi
mengelola data gambar yang akan ditampilkan di monitor. mengubah data
digital menjadi pixel, sebuah set dari titik berwarna yang anda akan
lihat di monitor. Saat resolusi monitor Anda di set pada 1024 kali 768,
kartu grafis akan mengkalkulasikan jumlah warna yang tepat untuknya, dan
menghasilkan data untuk agar sebanyak 786.432 pixel digambarkan di
layar–dan mengulangi proses ini sebanyak 30 hingga 90 kali per detik.
Video Memory
Berupa RAM dengan
kapasitas tertentu. Fungsi utamanya sama dengan RAM pada komputer yaitu
sebagai tempat penyimpanan sementara frame buffer
(data yang berbentuk gambar dalam pixel) yang kemudian dapat di akses
oleh RAMDAC untuk di kirim ke monitor. VGA terbaru mempunyai kapasitas
memori yang besar dan cepat.
RAMDAC (Random Access Memory Digital – Analog Converter)
Fungsinya
mengubah gambar digital menjadi sinyal analog agar dapat dibaca di
monitor. Dimana RAM akan menyimpan sementara informasi gambar yang akan
ditampilkan di monitor dalam data digital. Untuk menampilkannya ke dalam
monitor analog, RAMDAC akan membaca isi video memory, mengubah data
digital menjadi sinyal analog, dan mengirimkannya melalui kabel video ke
monitor. Komponen inilah yang menentukan refresh rate dari kartu video.
Bus Interface
Bus
Interface difungsikan untuk menghubungkan motherboard dengan kartu
grafis.Pada umumnya bus interface ini tipe AGV dan PCI Express. PCIe
memiliki beberapaa versi antara lain PCIe 1.0, 2.0 dan 3.0.
Display Interface
Heatsink dan Fan
Heatsink dan Fan difungsikan untuk pendingin kartu grafis.
CARA KERJA VGA
Saat
aplikasi yang dijalankan ingin menciptakan sebuah citra, aplikasi
tersebut akan meminta bantuan pada driver kartu grafis. Driver grafis
akan mendengarkan instruksi, baik dari OS atau dari aplikasi, kemudian
mengambil data digital yang diperlukan dan mengkonversikannya menjadi
sebuah format yang dimengerti oleh kartu grafis tersebut. Setelah itu,
driver menyalurkan data digital yang baru diformat tersebut kepada kartu
grafis untuk melakukan rendering. Data tersebut berjalan menuju kartu
VGA melalui slot pada motherboard (AGP/PCI-E) Setelah disalurkan ke
kartu grafis, data akan dikirimkan ke memori kartu grafis sebagai tempat
penyimpanan sementara.
Kemudian GPU akan mengambil data digital
tersebut lalu mengubahnya menjadi pixel. Pada titik ini, pixel belum
siap untuk ditampilkan ke layar. Pixel tersebut akan dikirim kembali ke
Video RAM untuk disimpan. VRAM terhubung langsung pada digital-to-analog
converter(DAC). Converter ini juga biasa disebut RAMDAC yang bertugas
menterjemahkan image ke signal analog agar bisa digunakan oleh monitor.
Selanjutnya, RAMDAC mengirimkan gambar final kepada monitor melalui
kabel.
JENIS-JENIS VGA
VGA On-Board
VGA
onboard adalah unit pemroses yang telah menyatu pada motherboard, maka
VGA card tidak diperlukan lagi. Keberadaan chipset VGA onboard ini
tidaklah bersifat tetap karena VGA onboard ini dapat diatur untuk tidak
aktif jika user ingin memasang VGA card yang diinginkannya. VGA On Board
menggunakan RAM sebagai Memory VGA alias Share Memory.
VGA Add-On
VGA
yang terpisah dengan motherboard yang memiliki interface semacam PCI
atau AGP. Pada VGA Add On sudah memiliki GPU dan Memori sendiri.
JENIS DAN SLOT
Card VGA ISA (Industry Standart Architecture)
slot
berwarna hitam yang merupakan tempat pemasangan card (kartu sirkuit )
dan memiliki kecepatan dalam menstransfer data sebesar 8 bit / detik.
VL Bus
Bus
Vesa loka dirancang untuk menggantikan sementara sebagai cara untuk
menangani kekurangan bus ISA bandwith. VL Bus merupakan kelanjutan dari
slot ISA yang ada. VLB kartu ISA bisa dipasang pada slot VLB.
Bagian diperpanjang biasanya berwarna cokelat khas. Hal ini membuat VLB
kartu cukup panjang mirip slot PCI, dan menggunakan konektor fisik yang
sama. Beberapa kelemahan VLB dapat membatasi masa manfaatnya secara
substansial. VESA Lokal sangat bergantung pada intel 80486 CPU desain
memori bus’s. Saat P5 Pentium prosesor mulai mendapat penerimaan massa,
sekitar tahun 1995, trdapat perbedaaan besar dalam desain busnya,
sehingga Bus VESA Lokal tidak mudah beradaptasi.
Card VG PCI (Peripheral Component Interconnect)
Standar
bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group
yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya,
pada tahun 1992. VGA card ini bisa digunakan dengan memasang pada slot
vga, karena keterbatasan fitur vga jenis ini kini sudah jarang sekali
digunakan. PCI kemampuan menstransfer data sebesar 32 – 64 bit / detik
lebih cepat dibanding ISA. Standar PCI adalah 64 saluran data pada
kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps.
Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang
sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya. Slot yang
berwarna putih yang digunakan sebagai tempat pemasangan card yang
berslot PCI.
Card AGV (Accelerated Graphics Port)
Pada
Juli 1996 intel membuat AGP pertama kali (1.0) dalam seri chipset intel
440. AGP bersifat independen dan dibuat berdasarkan bus PCI, tapi
memiliki beberapa kemampuan yang lebih baik. AGV dibuat khusus sebagai
bus mendukung kartu grafis berkinerja tinggi menggantikan yang
sebelumya. Selain spesifikasi diatas, ada lagi spesifikasi AGP yang
dinamakan dengan AGV pro dan Pro Universal dengan kemampuan 3.3 dan 1,5
volt. Versi 1.0 dari AGP Pro diperkenalkan pada bulan Agustus 1998 lalu
direvisi dengan versi 1.1a pada bulan April 1999. AGP Pro memiliki slot
yang lebih panjang dibandingkan dengan slot AGP biasa, dengan tambahan
daya 110 Watt, lebih besar 25 Watt dari AGP biasa yang hanya 85 Watt.
Card VGA PCI Express
PCI
Express, merupakan jenis slot yang paling banyak di gunakan saat ini.
dirancang agar mampu memasang peralatan-peralatan mutakhir. PCIe
memiliki beberapa versi seperti versi 1.0, 2.0 dan 3.0 dengan mode
kecepatan mulai dari 1x sampai yang sekarang hingga 32x. Selain itu PCIe
juga memiliki kecepatan transfer data dan bandwith yang sangat cepat
dan besar. Jauh melampaui jenis-jenis slot VGA sebelumnya. Menurut kabar
berita, kemungkinan tahun 2015 PCIe versi 4.0 akan diluncurkan
bersamaan dengan procie intel chipset x99 dan RAM (Random Access Memory)
dengan interface terbaru yaitu DDR4.
SPESIFIKASI GRAPHIC CARD
GPU
Produsen
Saat
ini, hanya ada dua buah produsen chipset VGA yang bagus untuk komputer.
Yaitu Nvidia dan ATI Radeon, keduanya menggunakan teknologi yang cukup
berbeda. Jadi tinggal anda pilih sesuai selera anda.
Die
Dalam komputasi, “Die” merupakan potongan silicon discs yang disebut wafer pada (GPU atau CPU) yang berbentuk kepingan. Berikut adalah diagram dari Die untuk arsitektur nVidia Fermi:
Die Size
Anda
dapat melihat angka-angka penghitungan yang muncul dalam
program-program seperti GPU-Z. Ini adalah ukuran fisik dari Die (seperti
dijelaskan di atas). Misalnya, ukuran Die GTX 580 adalah 520 mm^2 .
Clock Speed
Merupakan kecepatan
GPU memproses data. Jadi semakin cepat Clock Speed GPU, semakin cepat
pula GPU memproses data Graphis.
MEMORY
Memory Clock
Kecepatan
memory dalam memproses data. Memory Clock biasanya dutunjukan dengan
Giga Byte Per Secon (Gbps). Contoh GTX Titan Z memiliki Memory Clock
7.0 Gbps.
Kapasitas Memory
Tidak
jauh beda dengan RAM pada komputer fungsinya menyimpan data sementara,
tetapi memory pada VGA memiliki kecepatan dan performa yang sangat
tinggi. Kapasitas Memory di mulai dari 65Mb, 512 Mb, 1Gb sampai 12 Gb.
Memory Interface
Ini merupakan tipe socket VGA ke PCIe
pada motherboard, semakin tinggi tipe memory interface maka semakin
lancar perjalanan datanya. Selain versi PCIe yang telah disebutkan di
atas ada juga Type memory interface antara lain DDR1, DDR2, DDR3, DDR4
yang terakhir DDR5.
Memory Interface Width
Boleh
di katakan ini merupakan lebar jalan yang di lewati data, jadi semakin
besar ukuran memory interface maka semakin banyak pula data yang bisa
lewat.
Contoh :
128 bit Biasanya kartu low end yang memiliki bus memori 128 bit.
192 bit Kartu rendah midrange, misalnya 768MB GTX 460.
256 bit Kartu Midrange , contoh adalah GTX 560 Ti dan HD6870.
320 bit Kartu high end, misalnya GTX 570 menggunakan bus memori 320 bit.
384 bit Kartu high end seperti GTX 580 dan HD 7970.
Memory Bandwidth
Dimisalkan
sebuah kendaraan, kapasitas memory adalah daya tampung kendaraan.
Merupakan jumlah barang yang mampu di tampung oleh kendaraan dalam
perjalanan. Ini berhubungan dengan Kecepatan memory dan Memory Interface
Width.
Langsung saja hitung sendiri ya,
Misal: HIS HD4670
Memory Bandwidth = ( Memory Clock x 2 ) x Memory Interface Width : 8
Perhitungan Memory Bandwith HD 4670 = (800 x 2) x 128 :8=25,6 GByte/s
KHUSUS
API 3D
DirectX dan OpenGL adalah kumpulan API
untuk menangani berbagai tugas dalam pemrograman multimedia pada
permainan komputer dalam sistem operasi Microsoft Windows. DirectX
sendiri merupakan gabungan dari Direct3D, DirectDraw, DirectMusic,
DirectPlay, dan DirectSound. DirectX SDK. Perbedaan DircetX dan OpenGl
adalah OpenGL bisa berjalan pada beberapa operating system, sedangkan
DirectX hanya dapat berjalan di windows. Tetapi game-game terbaru pada
PC kebanyakan memakai DirectX sebagai standar implementasinya. Mengapa?
Suka tidak suka mau tidak mau para developer menggunakan directX karena
directX merupakan framework yang tidak hanya berurusan dengan graphics
saja tapi juga berurusan dengan semua bidang yang menunjang pembuatan
sebuah game seperti input (directinput), networking (directplay), dan
sound (directsound). Sedangkan pesaingnya, OpenGL, hanya memfocuskan diri pada standar grafik saja.
ROPs
Render output Unit (s) atau Raster Operations Pipeline. Sebuah ROP merupakan
proses terakhir keluarnya pixel dan mengatur piksel yang akan di
tampilkan di layar monitor, serta tugas-tugas render dasar lainnya. ROPs
menangani multisample anti-aliasing dengan memanipulasi warna piksel
dengan cara meningkatkan yang data sebelumnya-diberikan geometri untuk
menjadikannya lebih baik.
Shader
Shader
adalah sebuah program yang digunakan dalam 3D software
tertentu(Softimage) dalam proses special rendering. Shader diperlukan
untuk memenuhi kebutuhan special effect tertentu atau menentukan
karakteristik material pada permukaan objek. Ada 3 jenis shader yaitu :
1. Vertex Shader
berkaitan dengan vertex(titik) dari suatu objek 3D. Pembuatan,perubahan
bentuk objek ditangani disini. Vertex sharder : Vertek sharder digunakan
untuk memberi kesan hidup dan lebih nyata pada sebuah karakter gambar.
Misal kerut diwajah lebih jelas terlihat pada saat tersenyum
2. Geometry Shader
Hanya ada di DirectX 10. Geometry Shader menjembatani Vertex Shader dengan Pixel Shader.
3. Pixel Shader
Bertanggung jawab pada masalah lighting, Semua visual efek ada disini.
Warna akhir dari suatu pixel ditentukan disini. Pixel sharder Picture
element, element terkecil dari citra digital yg bisa dilihat mata kita.
Tiap sel disebut pixel bagi semua monitor atau display komputer. Pixel
bisa jg disebut sebagai titik cahaya yg membentuk suatu objek dilayar
komputer. Makin banyak jmlh pixel makin besar pula resolusinya.
Texture fillrate
Adalah
jumlah pixel bertekstur yang dapat dikeluarkan VGA dalam sebuah satuan
waktu dihitung dengan cara yang berbeda oleh ATI dan NVidia. NVidia
menghitungnya dengan mengalikan jumlah pixel pipeline dikali frekuens
clock sedangkan ATI mengalikan jumlah texture unit dengan frekuensi
clock.Sesuai dengan teknologi yang digunakan kedua arsitektur tersebut.
Contoh GTX 580 memiliki fillrate piksel 37.1GPixel / s dan fillrate
tekstur 49.4GTexel/s.
Pixel fillrate
Adalah
jumlah pixel total yang dapat dikeluarkan VGA pada sebuah satuan waktu,
dihitung dari jumlah Raster Operation dikali frekuensi clock.
BEBERAPA VGA
S3 ViRGE
Kepanjangan
dari “ViRGE adalah Virtual Reality Graphics Engine”, vga ini merupakan
generasi pertama yang telah menggunakan teknologi 3D grafik. S3 ViRGE
memiliki spec. 64-bit menawarkan 4 MB memory onboard, core dan memory
clockspeeds up to 66 MHz, dan juga telah mendukung fitur-fitur seperti
Bilinear dan Trilenear texture filtering, MIP mapping, Alpha blending,
Zbuffering,dan 3D tekstur lainnya.
NVIDIA NV3
VGA
ini adalah buatan pertama dari Nvidia, vga ini juga dibuat dengan
desain teknologi Microsoft’s DirectX 5 API. NVIDIA NV3 memiliki spec. 4
MB memory, 100 MHz core clockspeeds, bandwith 1.6 GB/s, 206 MHz RAMDAC
dan mendukung AGP 2x.
NVIDIA GEFORCE GTX TITAN Z
VGA termahal saat
ini, memiliki 5760 CUDA Cores, 705 Base Clock (MHz), 876 Boost Clock
(MHz) dan 338 Texture Fill Rate (GigaTexels/sec). Untuk memory GTX TITAN Z
memiliki 7.0 Gbps Memory Clock, 12 GB Standard Memory Config, GDDR5
Memory Interface, 768-bit (2 x 384-bit per GPU) Memory Interface Width
dan 672 Memory Bandwidth (GB/sec).
ATI RAGE 3D & RAGE II
ATI
RAGE II memiliki spec. 32-bit memory bus, dan memorynya hanya 2 MB.
Karena kelemahan yang ada pada ATI RAGE 3D maka dibuatlah seri ke-2nya
yang diberi nama RAGE II yang memiliki spec. 8 MB SDRAM, 64-bit memory
bus, memory clockspeeds up to 60 MHz, serta mendukung kemampuan untuk
memutar DVD Playback.
ATI RADEON R9 295 X2
