kelompok 1_computer graphic card (1)

34
..::Graphic Card::.. MAKALAH Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah GPU COMPUTING Oleh : Putri Fathisyah 118090011 Ahmed Khairan 118090019 Andrew Wilson S 118090021 Ivan Rekyan Fitrayana 118090025 Husain Athfal Hidayat 118090026 Zartika Zahra 118090045 Raisa Sianipar 118091001 PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTASI FAKULTAS SAINS INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM BANDUNG 2013

Upload: ivan-rekyan-fitrayana

Post on 08-Apr-2016

70 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

..::Graphic Card::..

MAKALAH

Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Tugas

Mata Kuliah GPU COMPUTING

Oleh :

Putri Fathisyah 118090011

Ahmed Khairan 118090019

Andrew Wilson S 118090021

Ivan Rekyan Fitrayana 118090025

Husain Athfal Hidayat 118090026

Zartika Zahra 118090045

Raisa Sianipar 118091001

PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTASI

FAKULTAS SAINS

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM

BANDUNG

2013

Page 2: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

1. PENDAHULUANPerkembangan teknologi yang sangat pesat kini membuat perubahan para developer

GPU (Graphics Processing Unit) mulai meningkatkan kemampuan mereka dalam

menghasilkan sebuah graphic card yang bagus. Dalam hal ini, graphics processing unit

(GPU) adalah sebuah chip yang mirip dengan unit pengolahan komputer (CPU). GPU

pada kartu grafis memproses data dalam garis sejajar disebut “pipelines” kartu grafis,

semakin cepat ia dapat memproses data, semakin baik hasilnya. Beberapa komputer

menggunakan kartu fitur dual GPU untuk performa tambahan. Sedangkan graphic card

adalah bagian dari perangkat keras yang diinstal dalam komputer yang bertanggung jawab

untuk rendering gambar pada monitor komputer atau layar tampilan. Dengan

pertimbangan para pengguna menginginkan tampilan resolusi monitor terbaik untuk

komputernya, Seiring dengan perkembangan tersebut kami penulis, ingin mengulas

beberapa hal tentang graphic card. Bagaimana graphic card itu muncul.dan berkembang

kini. Dan performansi apa saja yang ada pada graphic card.

2. ISI2.1 Pengertian

Graphic Card merupakan suatu komponen perangkat keras berupa expansion

card yang terpasang di komputer dan memungkinkan sebuah komputer untuk

mengolah dan mengirimkan informasi grafis ke sebuah video display seperti monitor

dan proyektor. Graphic card biasanya berupa papan cetak sirkuit elektrik yang

disisipkan ke slot tertentu (bisa berupa AGP,PCI,PCI Express, atau PCI Express x1)

pada motherboard. Graphic card punya beberapa istilah dalam terminology hardware,

seperti video adapter,display card, graphics board, display adapter, graphics adapter,

atau VGA Card (kartu VGA)

Graphic card atau kartu VGA berguna untuk menerjemahkan

keluaran komputer ke monitor. Untuk proses desain grafis atau bermain permainan

video, diperlukan kartu grafis yang berdaya tinggi. Produsen kartu grafis yang

terkenal antara lain ATI dan nVidia. Kartu VGA zaman sekarang sudah

mempergunakan Graphic Accelerator chipset, yang adalah merupakan chipset masa

kini di mana sudah memasukkan kemampuan akselerasi tiga dimensi (3D) yang

terintegrasikan pada chipset yang dimilikinya. Selain kartu VGA, sekarang ada

"periferal" (bahasa Inggris: peripheral) komputer pendukung yang dinamakan "3D

Page 3: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Accelerator" (akselerator tiga dimensi), yang mana fungsi dari akselerator 3D ini

adalah untuk mengolah/menterjemahkan data gambar 3D secara lebih sempurna.

Akselerator 3D yang keberadaannya tidak lagi memerlukan IRQ ini mampu

melakukan manipulasi-manipulasi grafis 3D yang lebih kompleks dan lebih

sempurna, contohnya adalah pada permainan-permainan komputer yang mendukung

tampilan tiga dimensi mampu ditampilkan dengan citra yang jauh lebih realistis,

sehingga dapat memberikan kesan sangat nyata. Hal ini dikarenakan banyaknya

fungsi pengolahan grafis tiga dimensi yang dulunya dilakukan oleh prosesor pada

"papan induk" (bahasa Inggris: motherboard), kini dapat dikerjakan oleh prosesor

grafis tiga dimensi pada 3D accelerator tersebut. Dengan adanya pembagian kerja ini,

maka prosesor pada motherboard dapat lebih banyak melakukan tugas pemrosesan

data-data lainnya. Selain itu programmer tidak perlu membuat fungsi grafis tiga

dimensi, sebab fungsi tersebut sudah disediakan dengan sendirinya oleh akselerator

tiga dimensi. Perlu diketahui pula bahwa chipset 3D pada kartu VGA tidak sebaik jika

menggunakan 3D accelerator sebagai pendukungnya (3D accelerator dipasang secara

terpisah bersama dengan kartu VGA). Namun meski demikian, Chipset 3D pada kartu

VGA juga mendukung adanya beberapa fasilitas akselerasi tiga dimensi pada 3D

accelerator. Sebagai catatan penting bahwa, fungsi 3D accelerator akan optimal jika

"perangkat lunak" (bahasa Inggris: software) permainan yang dijalankan

memanfaatkan fungsi-fungsi khusus dari 3D accelerator tersebut. Software

"permainan" (bahasa Inggris: game) yang mendukung fasilitas ini sekarang mulai

berkembang, yang terkenal adalah dukungan terhadap 3D accelerator yang memiliki

chipset VooDoo 3D FX, Rendition Verite, dan Permedia 3D Labs.

Fungsi VGA Card, yang sering disebut Graphic Card (kartu grafis) ataupun

Video Card, adalah berfungsi untuk menerjemahkan/mengubah sinyal digital dari

komputer menjadi tampilan grafis pada layar monitor. Kartu VGA (Video Graphic

Adapter) berguna untuk menerjemahkan output (keluaran) komputer ke monitor.

Untuk menggambar / design graphic ataupun untuk bermain game.VGA Card sering

juga disebut Card display, kartu VGA atau kartu grafis. Tempat melekatnya kartu

grafis disebut slot expansi. Chipset/prosesor pada kartu VGA, banyak sekali

macamnya karena tiap-tiap pabrik kartu VGA memiliki Chipset andalannya. Ada

banyak produsen Chipset kartu VGA seperti NVidia, 3DFX, S3, ATi, Matrox, SiS,

Cirrus Logic, Number Nine (#9), Trident, Tseng, 3D Labs, STB, OTi, dan sebagainya.

Page 4: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Graphic Card memiliki semacam Processor juga seperti CPU , yang di sebut

dengan GPU. Graphics processing unit atau GPU (atau biasa juga disebut visual

processing unit atau VPU) adalah sebuah prossesor khusus untuk untuk bagian grafis

3D dari microprocessor. Alat ini digunakan di sistem benam, telepon

genggam, komputer pribadi, workstation, dan konsol game. GPU Moderen sangat

efisien dalam memanipulasi komputer grafis dan struktur paralel, membuatnya lebih

efektif dari fungsi umum CPU yang digunakan untuk bebagai perhitungan alogaritma.

Pada komputer pribadi (PC), GPU biasanya terdapat di video card atau

di motherboard. Komputer desktop dan notebook mempunyai GPU yang terintegrasi,

yang biasanya jauh daripada yang ada di video card. Istilah GPU ini didefinisikan dan

dipopulerkan oleh Nvidia pada tahun 1999, yang memasarkan kartu video GeForce

256 sebagai “GPU pertama di dunia , yang merupakan sebuah chip prosesor tunggal

yang terintegrasi dengan transformasi, pencahayaan, segitiga setup / kliping, dan

mesin render yang mampu memproses minimal 10 juta poligon per detik “.

Sedangkan perusahaan saingan nvidia yaitu ATI Technologies tidak ingin

menggunakan istilah yang dibuat oleh nvidia, ATI menciptakan istilah yang berbeda

yaitu VPU (singkatan dari Virtual Processing Unit) dengan menghadirkan kartu grafis

Radedon 9700 pada tahun 2002.

2.2 Sejarah

Kartu grafik tercipta tak lepas dari adanya GPU. GPU pertama kali dibuat tahun 1981

oleh IBM dengan nama IBM PC video card. Pada saat itu istilahnya adalah MDA

(Monochrome Display Adapter) dan hanya bisa beroperasi untuk text mode dengan

ukuran 80 kolom 25 baris (80×25). Mempunyai video memory sebesar 4KB dan hanya

mensupport 1 warna saja.Setelah kemunculan MDA kemudian bermunculan beberapa

kartu grafik. Kesuksesan VGA menarik minat beberapa perusahaan seperti ATI, Cirrs

Logic dan S3 untuk mengembangkan teknologi ini dengan meningkatkan kemampuan

resolusi dan jumlah warna. Hal ini melahirkan teknologi resolusi standar SVGA (Super

VGA) , dengan resolusi 1024×768, 256 warna dan memory 2MB. Pada tahun 1995

muncul ke pasaran kartu grafis 2D/3D yang dikembangkan oleh Matrox, Creative, S3,

ATI dan lain-lain. Kartu grafis ini mengikuti standar SVGA tapi sudah mendukung

teknologi 3D. Pada tahun 1997, 3dfx mengeluarkan Voodoo graphic chip yang lebih kuat

dari kartu grafis lainnya pada saat itu, dengan memperkenalkan teknologi 3D effects

Page 5: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

seperti mip mapping, Z-buffering dan anti-aliasing. Setelah kemunculan Voodoo, kartu

grafis 3D lainnya bermunculan seperti Voodoo2 dari 3dfx, TNT dan TNT2 buatan

Nvidia. Bandwidh yang dibutuhkan oleh kartu-kartu grafis ini mendekati limit kapasitas

PCI bus pada saat itu. Intel mengembangkan AGP (Accelerated Graphics Port) yang

memecahkan permasalahan bottleneck antara microprocessor dan kartu grafis. Dari tahun

1999 sampai 2002, Nvidia menguasai pasaran kartu grafis (mengalahkan 3dfx) dengan

produk GeForce-nya. Sejak tahun 2003, ATI dan Nvidia mendominasi pasaran kartu

grafis dengan produk Radeon dan GeForce mereka dengan jumlah hampir 90%.

2.3 Komponen pada Graphic Card2.3.1 Graphics Processing Unit

Gambar 2.1 Salah satu contoh GPU : GeForce 6600GT (NV43)

Graphics Processing Unit (GPU), atau terkadang disebut visual processing unit (VPU) merupakan sebuah sirkuit elektronik yang dirancang khusus untuk merubah dan memanipulasi memory secara cepat untuk mempercepat proses pembentukan sebuah citra atau gambar dalam suatu frame buffer yang ditujukan untuk menghasilkan keluaran berupa tampilan. Jika graphic card diibaratkan sebagai komputer, maka GPU adalah sebuah processornya, namun yang membedakan keduanya adalah GPU dirancang khusus untuk melakukan operasi matematika kompleks dan kalkulasi geometric yang dibutuhkan untuk proses graphics rendering. Beberapa produk GPU yang cepat memiliki jumlah transistor lebih banyak dibandingkan rata-rata sebuah CPU. Seperti pada prosessor, sebuah GPU menghasilkan panas berlebih, sehingga biasanya diletakkan dibawah Heatsink atau kipas. Sebuah GPU menggunakan pemrograman khusus untuk menganalisa dan menggunakan data. ATI dan NVidia memproduksi mayoritas dari GPU yang tersedia di pasaran dan keduanya memiliki pengembangan kualitas GPU tertentu yang berbeda untuk masing-masing produknya sewperti pada penerapan di warna, bayangan, tekstur, maupun pola.

Page 6: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Untuk menampung informasi dan hasil pengolahan gambar dari GPU dibutuhkan suatu RAM (Random Access Memory). RAM juga berfungsi untuk menampung data, warna, dan lokasi untuk setiap pixel layar. RAM disini juga dapat bertindak sebagai frame buffer, yang berarti dapat menampung sementara sebuah gambar utuh,hingga gambar tersebut ditampilkan ke dalam sebuah display.

2.3.2. Heat Sink

Gambar 2.2 Heat Sink

Heatsink merupakan komponen pada Graphic Card yang berfungsi seperti kipas pada processor atau CPU yaitu sebagai system pendingin pada graphic card. Sebagian besar Graphic Card jenis terbaru terdapat sebuah heat sink. Heatsink akan menyebarkan aliran panas yang dihasilkan dari suatu Graphics Processing Unit (GPU) ke seluruh unit heatsink dan secara merata. Pada Heat sink terdapat kipas untuk mendinginkan GPU dan heat sink itu sendiri. Tidak semua jenis Graphic Card menggunakan Heat sink sebagai system pendingin. Untuk Graphic Card jenis lama biasanya tidak menggunakan Heat sink karena tidak menghasilkan banyak panas, sedangkan untuk beberapa Graphic Card tipe tertentu menggunakan waterblock sebagai system pendinginnya.

2.3.3 Video BIOSVideo BIOS atau firmware berisi program minimal untuk set up awal dan

kontrol dari kartu video.Video BIOS menampung informasi tentang memory timing, kecepatan operasi, nilai tegangan dari beberapa komponen seperti GPU, RAM, dan beberapa detail lainnya. Beberapa orang biasanya melakukan overclock pada bagian Video BIOS inidenga tujuan untuk memungkinkan pemrosesan video yang lebih cepat, namun ini memiliki potensi untuk merusak kartu dengan kemungkinan kerusakan mengalir ke motherboard. Video BIOS yang modern tidak mendukung semua fungsi dari kartu video, hanya cukup untuk mengidentifikasi dan menginisialisasi kartu untuk menampilkan salah satu frame buffer atau beberapa mode tampilan teks.

Page 7: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

2.3.4 Video memoryKapasitas video memory card yang terkini berkisar 128 MB hingga 8 GB.

Semenjak video memory perlu diakses oleh GPU dan sirkuit layar, video memory sering menggunakan jenis memori berkecepatan tinggi, seperti VRAM, WRAM, SGRAM, dll. Video Memory dapat digunakan untuk menyimpan data lain serta tampilan gambar pada layar, seperti Z-buffer, yang mengelola koordinat mendalam dalam grafis 3D, tekstur, vertex buffer, dan dikompilasi program shader.

Tipe Memory clock rate (MHz) Bandwidth (GB/s)

DDR 166 – 950 1.2 – 3.04

DDR2 2000 – 3600 128 – 200

GDDR5 900 – 5700 80 – 230

Gambar 2.3 Perbandingan jenis video memory pada Graphic Card

2.3.5.RAMDACRAMDAC, atau Random Access Memory Digital-to-Analog Converter,

berguna untuk mengkonversi sinyal digital menjadi sinyal analog untuk digunakan oleh layar komputer yang menggunakan input analog seperti tabung sinar katoda (CRT). RAMDAC merupakan jenis chip RAM yang mengatur fungsi kartu grafis. Tergantung pada jumlah bit yang digunakan dan tingkat RAMDAC-transfer data, konverter akan dapat mendukung beberapa komponen display komputer yang memiliki refresh rates yang berbeda-beda. Karena pertumbuhan perangkat display komputer yang sekrang mengarah ke digital dan matinya integrasi antra RAMDAC ke GPU mengakibatkan sebagian besar RAMDAC tersedia sebagai komponen terpisah. Teknologi display terkini seperti plasma, LCD, dan LED dan TV digital sudah tidak membutuhkan RAMDAC. Untuk beberapa jenis LCD dan Plasma yang mampu menampilkan input analog yang memerlukan RAMDAC, namun teknologi display tersebut akan mengubah ulang sinyal input menjadi digital kembali sebelum dapat ditampilkan, dengan menghindari hilangnya kualitas gambar yang berasal dari konversi ini digital--analog--digital.

2.4. Jenis-Jenis Komponen

2.4.1 Kelas

2.4.1.1 Dedicated graphics cards (Add on)

Page 8: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

GPU dari kelas yang paling kuat biasanya dengan bentuk yang bisa

ditancapkan pada sebuah slot ekspansi di motherboard seperti PCI Express

(PCIe) atau Accelerated Graphics Port (AGP) dan biasanya dapat diganti atau

ditingkatkan dengan mudah, dengan asumsi bahwa motherboard itu mampu

mendukung upgrade kartu grafis. Beberapa kartu grafis masih menggunakan

slot Peripheral Component Interconnect (PCI), namun karena bandwidth

mereka yang sangat terbatas sehingga umumnya dipakai hanya ketika slot

PCIe dan AGP tidak tersedia. Namun sebuah Dedicated GPU belum tentu

dapat dilepas, juga tidak selalu memiliki bentuk yang cocok dengan

motherboard model standar. Istilah “dedicated” sebenarnya mengacu pada

istilah kartu grafis yang memiliki RAM sendiri, buka pada istilah kartu grafis

yang bisa dilepas dan dipasang. Teknologi seperti SLI buatan Nvidia dan

Crossfire buatan ATI memungkinkan dua GPU untuk digunakan menggambar

sebuah gambar tunggal, yang meningkatkan daya pengolahan yang tersedia

untuk grafis.

2.4.1.2 Integrated Graphics Solutions (Solusi Kartu Grafis Yang

Terintegrasi)

Solusi kartu grafis terintegrasi, berbagi kartu grafis, atau Integrated

graphics processors (IGP) merupakan kartu grafis yang memanfaatkan

sebagian dari RAM sistem komputer. Kartu grafis ini terintegrasi ke dalam

motherboard. Pengecualian untuk AMD IGPs yang menggunakan sideport

memori khusus pada motherboard tertentu, dan APUS, dimana mereka

terintegrasi dengan CPU. Solusi kartu grafis terintegrasi ini lebih murah untuk

diterapkan dari pada kartu grafis yang berdiri sendiri, namun cenderung tidak

memiliki kinerja yang tinggi. Secara historis, kartu grafis terintegrasi sering

dianggap tidak layak untuk memainkan game 3D atau menjalkan program

grafis yang intesif, namun masih bisa menjalankan program olah grambar

yang tidak begitu intensif seperti Adobe Flash. Contoh IGPs itu buatan dari

SIS dan VIA pada sekitar 2004. Namun untuk kartu grafis terintegrasi yang

lebih modern seperti AMD Fusion dan INtel HD graphics lebih mampu

menangani grafis 2D dari adobe flash atau grafis 3D tingkat rendah. Sampai

saat ini produsen kartu grafis masih terus meningkatkan kemampuan kartu

grafis terintegrasi.

Page 9: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

2.4.1.3 Hybrid Solutions (Solusi Grafis Hibrida)

Ini merupakan GPU kelas baru yang bersaing dengan grafis terintegrasi

untuk komputer desktop kelas bawah dan notebook. Implementasi yang paling

umum dari Hybrid solutions adalah ATI HyperMemory dan TurboCache

Nvidia. Kartu grafis hybrid sedikit lebih mahal dari kartu grafis terintegrasi

namun lebih murah dari pada kartu grafis addon atau dedicad graphics card.

Kartu Grafis Hybrid akan berbargi memori dengan motherboard namun

memiliki cache memori kecil yang berdiri sendiri.

2.4.2 Memory

2.4.2.1 DRAM(Dynamic RAM)

Kartu VGA yang menggunakan memori DRAM adalah

berkecepatan 80 ns atau 70 ns, ada juga MD-RAM (Multiple Dynamic

RAM) yang menggunakan DRAM berlapis. DRAM digunakan pada

banyak kartu grafik 8, 16, atau 32 bit. Penggunaan DRAM ditujukan

untuk komputer tingkat entry level, yang tidak memerlukan kecepatan

tinggi dan warna yang banyak.

2.4.2.2 EDO RAM

Kartu VGA yang bermemorikan EDO RAM adalah berkecepatan

60 ns sampai 35 ns, EDO RAM banyak ditemui pada kartu grafik 64

bit. EDO RAM yang umum dipakai mempunyai speed 60 MHz

60/40ns.

2.4.2.3 VRAM (Video RAM)

Kartu VGA yang mengintegrasikan memori VRAM adalah

berkecepatan 20 atau 10 ns, VRAM lebih mahal dibandingkan DRAM

karena VRAM lebih cepat dari DRAM. Penggunaan VRAM pada

kartu VGA ditujukan untuk komputer kelas atas. VRAM biasa

dipasang pada VGA yang dikonsentrasikan untuk desain grafis.

2.4.2.4 SGRAM (Synchronous Graphic RAM)

Page 10: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Kartu VGA yang memakai memori SGRAM adalah berkecepatan

kurang dari 10 ns, SGRAM pada kartu VGA juga berdasarkan pada

teknologi SDRAM pada memori utama komputer. SGRAM banyak

digunakan pada kartu grafik kelas tinggi yang mempunyai kemampuan

3D accelerator.

2.4.2.5 RAMBUS

Kartu VGA dengan menggunakan memori RAMBUS jumlahnya

masih sedikit (RAMBUS adalah memori yang digunakan pada mesin-

mesin game, seperti: Nintendo dan Sega).

2.4.3 Sistem I/O VGA

2.4.3.1 VGA ISA

Kartu VGA ISA adalah jenis kartu VGA yang dimasukkan pada slot

ekspansi ISA (Industry Standard Architecture) bus yang masih bersistemkan

I/O 8-bit atau 16-bit. Kartu VGA jenis ini sekarang sudah tidak pernah lagi

dipergunakan, karena selain kecepatan transfer datanya sangat lambat,

tampilan kehalusan gambar serta kombinasi warna yang dihasilkannya pun

juga sangat terbatas. Teknologi slot ekspansi ISA bus dengan sistem I/O 8-bit

pertama kali diperkenalkan pada tahun 1981, sedangkan teknologi slot

ekspansi ISA bus dengan sistem I/O 16-bit pertama kali diperkenalkan pada

tahun 1984.

2.4.3.2 VGA EISA

Kartu VGA EISA adalah jenis kartu VGA yang dipasang pada slot

ekspansi EISA (Extended Industry Standard Architecture) bus yang adalah 32-

bit sistem I/O-nya. Kartu VGA jenis ini sekarang sudah tidak pernah lagi

dipergunakan, sama seperti Kartu VGA ISA yang memiliki keterbatasan pada

kecepatan, kehalusan gambar, serta kombinasi warna yang dihasilkannya.

Teknologi slot ekspansi EISA bus dengan sistem I/O 32-bit ini pertama kali

dirilis pada tahun 1988 oleh "Gang of Nine" (sebuah konsorsium dari vendor

pembuat kompatibelnya IBM PC), dengan nilai tegangannya 5 volt dan 12

volt, kecepatan clock-nya 8,33MHz, dan kecepatan transfernya 32MB/s.

Page 11: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

2.4.3.3 VGA PCI

Gambar 2.3 VGA PCI

Kartu VGA PCI adalah jenis kartu VGA yang dipasang pada slot

ekspansi PCI (Peripheral Component Interconnect) bus yang adalah 32-bit

atau 64-bit sistem I/O-nya. Kartu VGA jenis ini sekarang sudah jarang sekali

dipergunakan, karena adanya keterbatasan pada fitur-fiturnya. Teknologi slot

ekspansi PCI bus dengan sistem I/O 32-bit atau 64-bit pertama kali dipakai

pada tahun1993. Ciri-ciri slot ekspansi PCI bus ini adalah bahwa pada bagian

depan slot-nya terdapat lekukan, dan jenis pin-nya lurus secara vertikal.

2.4.3.4 VGA AGP

Gambar 2.4 VGA AGP

Page 12: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Kartu VGA AGP adalah jenis kartu VGA yang ditancapkan pada slot

ekspansi AGP (Accelerated Graphics Port) bus yang adalah 128-bit atau 256-

bit sistem I/O-nya. Kartu VGA AGP ini awalnya dibuat karena hendak

meningkatkan transfer data terhadap memori secara signifikan dari CPU ke

perangkat "tampilan" (bahasa Inggris: display), sehingga dengan begitu

dibuatlah slot AGP guna memasangkan kartu VGA jenis AGP ini.

Gambar 2.5 Slot VGA AGP

2.4.3.5 VGA PCIe

Gambar 2.6 VGA PCIe

Kartu VGA PCI Express (PCIe) adalah jenis kartu VGA yang

dimasukkan pada slot ekspansi PCIe (Peripheral Component Interconnect

Express) bus yang adalah berangkaian seri sistem I/O-nya, dengan kecepatan

transfernya adalah mencapai hingga 32 GByte/s. Slot ekspansi PCIe ini adalah

Page 13: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

merupakan pengembangan selanjutnya dari slot ekspansi PCI sebelumnya,

yang memiliki kemampuan luar biasa, dengan nama "PCI Express", yang

dirancang guna memasang peralatan-peralatan "antarmuka" (bahasa

Inggris: interface) dengan teknologi mutakhir masa kini yang membutuhkan

kecepatan transfer yang sangat tinggi. Teknologi slot ekspansi PCIe bus

dengan sistem I/O berangkaian seri ini pertama kali dipakai pada tahun 2004.

Adapun versi slot ekspansi PCIe yang beredar di pasaran adalah PCIe

1x, PCIe 4x, PCIe 8x, dan PCIe 16x. Khusus buat slot ekspansiPCIe

8x dan PCIe 16x dipergunakan untuk memasang kartu VGA PCI Express,

sedangkan buat slot ekspansi PCIe 1x dipakai untuk keperluan memasang

peralatan-peralatan interface tambahan lainnya. Ciri-ciri slot ekspansi PCIe

bus ini adalah bahwa bentuknya merupakan kebalikan dari slot ekspansi PCI

biasa sebelumnya.

Gambar 2.7 Slot VGA PCIe

2.4.4 Teknologi Multi-VGA (Multi-Video Graphic Array Technology)

2.4.4.1 SLI

Teknik penggabungan 2 buah video card dari nVIDIA di dalam satu

motherboard guna mendapatkan peningkatan performa / FPS. Biasanya

peningkatan yang didapatkan, hanya berkisar 40 – 60% saja. Teknik yang

Page 14: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

digunakan : SFR (Split Frame Rendering), AFR (Alternate Frame Rendering),

SLI AA (Anti-Alias).

2.4.4.2 Cross-Fire

Teknik Multi-GPU yang sama dengan SLI, hanya saja CrossFire

ini dikhususkan untuk video card Ati. Perbedaannya terletak pada

arsitektur yang digunakan. CrossFire dibutuhkan satu VGA sebagai

master, dan satu lagi sebagai slave. Teknik yang digunakan: AFR,

Scissor mode, Supertiling, Super AA mode.

2.5 Cara Kerja

Gambar 2.8 Diagram ilustrasi cara kerja Graphic Card

Sebuah komponen dari sistem, biasanya berupa kartu ekspansi, yang

menghasilkan citra 2 dimensi atau 3 dimensi pada layar monitor. Sebagai

salah satu bagian penting dari PC Anda (selain CPU dan harddisk), kartu

grafis mengubah bilangan binari satu dan nol dari hasil komputsai menjadi

Page 15: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

sebuah citra dimana kita dapat berinteraksi dengannya melalui layar monitor.

Dengan kata lain, kita tidak dapat menggunakan komputer dengan cara yang

lain sejauh ini tanpa bantuan dari teknologi grafis.

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.

Komponen-komponen dalam graphics card umumnya berfungsi

pelengkap. Komponen terpenting pada graphics card hanyalah “otaknya”,

yaitu graphics chip (GPU). Saat GPU menerima raw data,serangkaian proses

panjang dimulai dan diakhiri dengan memunculkan gambar di monitor.

Graphics Pipeline, yaitu channelling agar data dalam card sampai pada frame

buffer, umumnya hampir sama pada semua graphics card yang ada saat ini.

Seluruh proses tersebut diulang untuk setiap gambar (frame). Agar dapat

menghasilkan gerakan yang cepat, paling tidak diperlukan 25 frame per detik,

sedangkan pada game PC diperlukan kecepatan 60 frame per detik agar

tampilan lebih realistis. Bias dikatakan, GPU merupakan salah satu

komponen yang “tersibuk” dalam PC.

Setelah data dikirim ke GPU melalui interface, langkah pertama proses

pipeline-nya adalah mempersiapkan kalkulasi (pre-calculation) dan

mengubah data dengan menggunakan sebuah pre-processor (setup Engine

Page 16: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

atau Input Assembler). Pre-processor ini mendeteksi jenis data, apakah

berkaitan dengan vector,gambar,dank ode program, dan mempersiapkan raw

data sehingga dapat diproses oleh modul yang tepat. Disini, ditentukan

apakah raw data diproses oleh sebuah Vertex Shader,Geometry Shader,Pixel

Shader, atau sebuah texture unit.

Setiap objek 3D terdiri atas berbagai triangle. Vertex Shader (Vertices

adalah titik-titik sudut sebuah polygon) disuplai dengan koordinat-koordinat

ini. segitiga-segitiga ini kemudian membentuk sebuah dunia 3D berdasarkan

koordinat tersebut yang diselaraskan, di-scaling, atau di-distorsi sesuai

dengan arah pandangan mata. Area pandangan yang diasumsikan ini disebut

sebagai frustum. Setelah scane tersebut terbentuk,dilakukan pemeriksaan

apakah sebuah objek harus terlihat atau tidak, berada di area frustum, dan

apakah seluruh atau sebagian ditutupi oleh objek-objek.

Elemen yang tidak terlihat akan disingkirkan dari scane untuk

menghindari proses kalkulasi yang tidak diperlukan. Proses ini disebut

Frustum Culling. Apabila ditemukan sebuah objek terlalu jauh untuk dapat

terlihat atau terlalu dekat menghadap ( membelakangi) penonton ( secara

teoritis), maka proses ekuivalennya disebut sebagai clipping.

Proses Vertex Shader  yang terakhir adalah lighting. Disini, 3D scane

akan diterangi oleh sumber cahaya ke dalam lingkungan (ruang) tersebut.

Tanpa langkah ini, 3D scane terlihat gelap. Vertex Shader  hanya dapat

memanipulasi objek, namun tidak dapat menghasilkan    elemen geometri

baru, seperti titik, garis, dan segitiga. Bersamaan dengan hadirnya DirecX 10

pada November 2006 lalu, kini dikenal juga Geometry Shader. Geometry

Shader dapat membuat bentuk geometri baru, sehingga, suatu pohon-pohon

misalnya, dapat terlihat tumbuh atau hidup. Geometry Shader aktif setelah

pembentukan 3D scane.

Apabila gambar yang akan dilihat penonton (viewer) sudah terbentuk

dalam grid model dengan lighting source-nya,berarti prosesnya telah

membuat sebuah foto dari scane tersebut dalam gambar 2D (dua dimensi)

untuk ditampilkan di monitor. Proses ini dinamakan rastering atau rendering.

Setiap titik sebuah objek 3D, yang selama ini hanya disimpan sebagai vector,

akan diubah menjadi sebuah pixel. Langkah selanjutnya yang “menguras

tenaga” adalah shading (shadowing) yang dilakukan oleh Pixel Shader. Pixel

Page 17: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Shader akan memproses warna dan atribut yang diperlukan, seperti

trasnparasi, pemantulan atau struktur dari masing-masing oixel. Hasilnya,

objek 3D akan mendapat pewarnaan. 

Prinsipnya, sekarang gambar sudah jadi. Proses yang diperlukan hanyalah

penyempurnaan malalui berbagai filter agar scane terlihat lebih realistis.

Untuk itu tekstur, yaitu Bitmaps (gambar) yang sudah jadi, akan

diproyeksikan menjadi sebuah objek 3D (Texture Mapping). Dengan cara ini,

dengan mudah dihasilkan gambar-gambar yang terlihat seperti foto minus

fleksibelitas sebuah objek 3D. Jadi pohon-pohon yang dibentuk oleh tekstur

dapat terlihat bagus dari depan, namun terlihat datar saja dari samping.

Anisotrophic filtering, yang juga ditem patkan dalam tekstur units, berfungsi

agar teksture yang sudah terdistorsi secara perspektif dapat ditampilkan

secara tajam dari kejahuan.

Setelah proses mapping pada texture unit selesai, frame akan diproses

pada ROP unit (Raster Operation Processor). Pada ATI, unit ini disebut

Element Render Back-End. Pada tahap restering, gambar terlihat lebih bagus.

Misalnya, tepi-tepi yang miring ditampilkan menurut pixel sehingga terlihat

seperti anak tangga. Namun masih tersedia fungsi Anti Aliasing, yang akan

mendeteksi efek tepi tangga tersebut dalam gambar dan kemudian

menghaluskannya. Gambar yang sudah lengkap selanjutnya ditulis ke frame

buffer dan berakhirlah proses graphics pipeline. 

2.6 Performansi

Beberapa performansi yang ditawarkan adalah sebagai berikut

1. Anti-Aliasing

Anti-Aliasing atau biasa disebut MultiSampling AA adalah suatu mekanisme

memperbaiki objek 3D yang dihasilkan oleh video card. Cara kerja dari AA

adalah memproses ulang semua edge atau sudut dari sebuah objek 3D dan

memperhalusnya. Sehingga dihasilkan output yang lebih smooth.

2. Anisotropic Filtering

Page 18: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Anisotropic Filtering adalah sebuah metode mempercantik hasil 3D yang

dilakukan dengan cara merubah angle view dari objek tersebut. Anisotropic

filtering terdiri dari beberapa jenis yaitu bilinear, trilinear, X4,X8,X16. Semakin

besar dilakukan akan menghasilkan hasil yang sangat real dan indah. Cara kerja

yang dilakukan adalah dengan mengurangi blur dari gambar dan meningkatkan

angle view dari objek tersebut.

3. High dynamic range rendering (HDR)

Adalah prosedur pencahayaan yang didesain untuk mengemulasi, bagaimana

variasi tingkatan cahaya di dunia nyata untuk jarak yang sangat luas.

4. Shader

Suatu program komputer yang dieksekusi di dalam lingkungan tertentu.

Program ini digunakan untuk menentukan karakteristik akhir dari permukaan

objek atau gambar 3D.

5. Texture Mapping

Metode untuk menambahkan detail tekstur pada permukaan, atau pewarnaan

kepada gambar atau objek 3D yang dihasilkan komputer.

6. Motion Blur

Efek yang memberikan kesan berbayang terhadap objek yang bergerak cepat

7. 3Dpipeline

Jumlah seluruh langkah-langkah yang diperlukan untuk menampilkan sebuah

skenario 3D buatan pada monitor. 

8. Bump mapping

Sebuah tehnik yang menyediakan informasi kedalaman tekstur yang bisa

digunakan untuk menampilkan gambar seperti relief atau gambar yang diberi efek

emboss.

9. Frame buffer

Page 19: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Bagian dari memori grafis yang digunakan untuk membuat sebuah gambar

yang akan muncul pada monitor. Frame buffer juga digunakan untuk membuat

dan mengkalkulasikan efek transparansi.

 

10. Full-scene anti-aliasing

Menjelaskan sebuah tipe dari anti aliasing yang diaplikasikan terhadap sebuah

frame lengkap. Dua proses digunakannya ialah Super sampling dan accumulated

buffers

2.7 Tips Memilih VGA Yang Bagus

Beberapa point tips yang dapat digunakan sebagai referensi ketika Anda ingin

membeli sebuah VGA Card di toko

1. Jenis slot VGA pada Motherboard Anda

Maksudnya Slot VGA jenis apa yang dimiliki oleh Motherboard anda. Dan

perhatikan juga Motherboard anda suport VGA Nvidia atau Ati Radeon

karena motherboard kedua VGA tersebut berbeda tipenya.

2. Memory VGA (Amount of available memory (MB))

Contoh spesifikasi VGA dengan memory 512 Mb, 1 Gb, 2 Gb, dll. Fungsi

dari memory dalam VGA adalah kemampuan dalam mendukung berapa

besar Resolusi monitor yang dapat di tanggung oleh VGA. Monitor 17”

memory 512 Mb sudah cukup, kalau anda menggunakan monitor 20”

keatas di sarankan menggunakan VGA yang mempunyai memory 1 Gb

atau lebih.

3. DDR (Memory clock rate (MHz) and Memory bandwidth (GB/s))

DDR adalah kecepatan akses data VGA. Semakin tinggi tipe DDR maka

semakin tinggi pula kecepatan aksesnya. Contoh DDR1, DDR2, DDR3,

Page 20: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

DDR4, DDR5. Untuk sekarang ini tipe DDR yang paling baru adalah

DDR5.

4. Jalur Data (Size of the memory bus (bits))

Spesifikasi VGA dengan jalur data 128 bit. Maksudnya semakin besar

jalur data maka semakin cepat pula data yang bisa di akses. Semakin besar

jalan maka semakin banyak mobil yang dapat lewat, begitu kira-kira

gambarannya. Contoh 32bit, 64bit, 128bit, 256bit, 512bit, dst. Biasanya

semakin besar Jalur data semakin besar pula Memori dai tipe DDRnya.

5. GPU (GPU clock speed (MHz))

Untuk saat ini hanya ada dua GPU yang bagus, yaitu Nvidia dan Ati Radeon.

GPU merupakan Processor dalam VGA semakin besar Corenya semakin cepat

pula baik pula performa VGA tersebut.

6. Port VGA

Port VGA merupakan tempat colokan VGA ke monitor. D-sub adalah port

yang digunakan kebanyakan monitor CRT. DVI biasanya digunakan untuk

monitor LCD tipe lama. HDMI merupakan port VGA yang digunakan untuk

monitor LCD/LED High Definition. Beberapa VGA terbaru sudah suport lebih

dari 1 monitor.

7. DirectX

DirectX merupakan API(Application Programming Interface) untuk

multimedia atau bias disebut sekumpulan rangkaian pemrograman grafis

untuk game dan video. DirectX terdiri dari Direct3D, DirectDraw,

DirectMusic, DirectPlay, DirectSound, dll. Game-game lama biasanya masing

menggunakan DirectX 9, untuk sekarang ini kebanyakan VGA terbaru sudah

mendukung DirectX yang lebih tinggi, yaitu DirectX 10 dan DirectX 11.

8. Pastikan garansi VGA

Garansi hanya untuk berjaga-jaga jikalau VGA yang anda beli mati dalam

waktu 3 bulan, sehingga anda tidak perlu merogoh kocek lagi untuk membeli

Page 21: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

yang baru cukup mengklaim garansi saja, yaaa tunggu saja 2-3 minggu untuk

dapatkan VGA anda kembali.

9. Game apa yang hendak akan anda mainkan

Jangan sampai anda membeli VGA GTX 550 Ti ddr5 1 gb 256-bit hanya

untuk bermain zuma, pilihlah VGA yang sesuai dengan kebutuhan anda, kalau

untuk bermain game anak-anak cukup dengan gt 210 ddr3 1gb 64-bit. belilah

sesuai kebutuhan.

10. Perhatikan jenis dan seri chipset VGA

Kebanyakan orang berpikir jenis chipset Nvidia dan AMD(dulu ATI radeon)

adalah merk, banyak customer datang ke toko bilang “ada VGA merk nvidia

geforce?” atau “ada VGA merk ATI radeon?” nvidia dan AMD bukanlah merk

tapi chipset kalau untuk merk banyak sekali jenisnya. nvidia dan AMD

memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing tergantung kebutuhan dan

permintaan anda, misalkan anda menginginkan game dengan kualitas gambar

dengan shader pixel yang bagus maka pilihan anda akan jatuh pada AMD cek

juga seri chipsetnya misalnya seri 5570 atau 6570, logikanya semakin tinggi

serinya kemampuan VGA pun semakin tinggi. jika anda menginginkan

kecepatan graphic tanpa lag-ing maka gunakan VGA dengan chipset nvidia,

chipset ini juga cocok untuk rendering, jangan lupa cek seri chipset nvidia

misalnya gt 210 atau gt220 semakin tinggi serinya maka kemampuanya akan

semakin baik. Cara menilai VGA paling mudah adalah dengan membaca seri

nomor VGA tersebut, untuk AMD terdiri dari 4 digit angkat, digit pertama

adalah generasi, semakin tinggi angka semakin baru. Untuk Nvidia memili 3

digit, generasi juga terdapat di digit pertama. Untuk Digit kedua menandakan

spesifikasi, biasanya 1-3 adalah low end, 4-6 adalah mid end, 7-9 adalah high

end. Generasi berpengaruh pada kompabilitas aplikasi atau game yang akan

dijalankan. Sedangkan digit performansi menandakan seberapa kuat vga

tersebut untuk melakukan render dan memproses objek 3D. Contoh VGA

kelas atas yang terbaru adalah AMD Radeon 7990 dan Nvidia GTX 780.

11. Jangan tergiur dengan memory tinggi

Page 22: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

Pedagang yang ‘nakal’ akan membuai anda dengan VGA ber memory tinggi 1

GB atau 2 GB, stop! jangan terbuai janji manisnya, VGA dengan memory

tinggi belum tentu memiliki performa untuk menghasilkan graphic yang indah,

lihat spek VGA berapa seri proccessornya dan berapa bit-nya bukan byte tapi

bit jangan tertukar, untuk main game masa kini gunakan VGA dengan 128-bit

ke atas atau 64-bit dengan tipe memory DDR3 atau DDR5.

DAFTAR PUSTAKA

http://computer.howstuffworks.com/graphics-card1.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Video_card

http://www.utilizewindows.com/pc-fundamentals/components/228-expansion-slots

http://en.wikipedia.org/wiki/GPU

Page 23: Kelompok 1_Computer Graphic Card (1)

http://en.wikipedia.org/wiki/Anisotropic_filtering

http://en.wikipedia.org/wiki/Multisample_anti-aliasing

http://en.wikipedia.org/wiki/DirectX

http://blakbin.blogspot.com/2010/03/prinsip-kerja-vga-card.html

http://majalahhibrida.blogspot.com/2011/04/cara-kerja-vga-gpu-modern.html

http://belajar-komputer-mu.com/bagaimana-tips-memilih-vga-card-yang-baik-itu-ketahui-

di-sini/

http://0ne-click.blogspot.com/2012/01/multi-gpu-sli-dan-crossfire.html