1.Pengertian VGA
Video
Graphics Array (VGA), adalah merupakan sebuah standar tampilan komputer analog
yang dipasarkan pertama kali oleh IBM pada tahun 1987. Walaupun standar VGA
sudah tidak lagi digunakan karena sudah diganti oleh standar yang lebih baru,
VGA masih diimplementasikan pada Pocket PC. VGA merupakan standar grafis
terakhir yang diikuti oleh mayoritas pabrik pembuat kartu grafis komputer.
Tampilan Windows sampai sekarang masih menggunakan modus VGA karena didukung
oleh banyak produsen monitor dan kartu grafis.
Video
Graphics Array (VGA) ini biasa dinamakan juga dengan video card, video adapter,
display card, graphics card, graphics board, display adapter atau graphics
adapter. Istilah VGA sendiri juga sering digunakan untuk mengacu kepada resolusi
layar berukuran 640×480, apapun pembuat perangkat keras kartu grafisnya. 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.
Selain
itu, VGA juga dapat mengacu kepada konektor VGA 15-pin yang masih digunakan
secara luas untuk mengantarkan sinyal video analog ke monitor. Standar VGA
secara resmi digantikan oleh standar XGA dari IBM, tetapi nyatanya VGA justru
digantikan oleh Super VGA.
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 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.
Penjelasan
singkatnya VGA (Video graphic Adapter) adalah perangkat Output yang bertugas
untuk mengolah data menjadi tampilan grafis atau teks di layar monitor. VGA
berfungsi menghubungkan sistem komputer dengan monitor. VGA card membutuhkan
aplikasi pendukung yaitu driver. Driver ini berfungsi sebagai perantara sistem
operasi dan kartu grafis.
2. Fungsi VGA
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.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, Trident, Tseng, 3D Labs, STB, OTi, dan sebagainya.
3. Jenis Memori VGA
a.DRAM (Dynamic
RAM)
DRAM
(Dynamic RAM) 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.
b. EDO RAM
EDO
RAM 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. Contoh kartu
VGA yang menggunakan memori EDO adalah WinFast S280/S600 3D, Diamond Stealth
2000 3D, ATi Mach 64, dsb.
c.VRAM (Video
RAM)
VRAM
(Video RAM) 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. Contoh kartu VGA yang menggunakan VRAM adalah Diamond Fire
GL, Diamond Stealth 3000 3D, Diamond Stealth 64, dsb.
d.SGRAM
(Synchronous Graphic RAM)
SGRAM
(Synchronous Graphic RAM) 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. Contoh dari kartu VGA yang menggunakan SGRAM adalah Matrox MGA
Millenium, Matrox Mystique 3D, Diamond Stealth II S220, Diamond Viper, ASUS 3D
Explorer, ATI Rage II 3D Pro, dsb.
e.RAMBUS
RAMBUS
penggunaan RAMBUS pada VGA card komputer masih sedikit (RAMBUS adalah memori
yang digunakan pada mesin-mesin game Nintendo, Sega, sejauh ini hanya kartu
grafik produksi Creative Labs (MA-302, MA-332 Graphic Blaster 3D dan Graphic
Blaster xXtreme) yang menggunakannya
4. Arsitektur sistem I/O bus VGA
Bentuk fisik
kartu VGA berdasarkan arsitektur sistem I/O bus peripheral-nya atau slotnya dapat
dibedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut :
a) 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.
b) 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.
c) 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 tahun 1993. Ciri-ciri slot ekspansi PCI bus
ini adalah bahwa pada bagian depan slot-nya terdapat lekukan, dan jenis pin-nya
lurus secara vertikal.
d) 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.
Kartu
VGA AGP diluncurkan berdasarkan nilai voltase yang dipergunakan, yaitu: AGP 1x
dan AGP 2x dengan nilai tegangan 3,3 volt; sedangkan AGP 4x dan AGP 8x dengan
nilai tegangan 1,5 volt; kemudian ada juga AGP Universal. Kartu VGA AGP yang
terakhir muncul adalah jenis AGP Pro dengan nilai tegangan 1,5 volt dan 3,3
volt, serta AGP Pro Universal.
e) 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 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 ekspansi PCIe 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.
4. Komponen-komponen VGA
A)
GPU (Graphic Processing Unit)
GPU adalah prosesor dari sebuah
video card, dan berfungsi untuk pengolahan data gambar yang akan ditampilkan di
layer monitor.
B)
Video Memory
Berfungsi sebagai tempat
penyimpanan sementara sebelum dan sesudah pemrosesan data pada GPU.
C)
RAMDAC (Random Access Memory Digital – Analog Converter)
Berfungsi mengubah gambar digital
menjadi sinyal analog agar bisa digunakan oleh monitor.
D)
Bus Interface
Berfungsi menghubungkan motherboard
dengan kartu grafis. Pada umumnya, bus interface ini tipe AGP dan PCI-Express.
E)
Display Interface
Berfungsi menghubungkan kartu
grafis dengan monitor. Umumnya terdapat 3 port display, antara lain DVI, VGA,
TV-Out
F.
Heatsink dan Fan
Berfungsi sebagai pendingin kartu
grafis.
5. Macam
VGA berdasarkan letaknya
ü VGA On-Board
ü VGA On-Board
VGA yang sudah terintegrasi pada MotherBoard. VGA On
Board menggunakan RAM sebagai Memory VGA alias Share Memory.
ü VGA Add-On
ü 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.
6. 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.
7.
Multi-VGA Technology
ü SLI (Scalable Link Interface)
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
digunakan : SFR, AFR, SLI AA
ü CrossFire
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.
8.
Definisi teknik Multi-VGA
Ø SFR
Teknik rendering grafis, yang membagi gambar (frame)
menjadi dua bagian secara horizontal, dengan setipa bagian gambar akan dirender
oleh masing-masing video card dalam konfigurasi SLI.
Ø AFR
Ø AFR
Teknik yang membagi proses rendering bergantian
untuk frame yang satu dengan frame berikutnya, tanpa terjadi pembagian area ke
tiap video card.
Ø
SLI AA
Teknik untuk memproses anti-aliasing yang dilakukan
oleh dua video card secara langsung dalam konfigurasi SLI
Ø Scissor mode
Ø Scissor mode
Secara keseluruhan, sama seperti teknik SFR pada
nVIDIA, hanya ATi melakukan perubahan nama saja.
Ø Supertiling
Ø Supertiling
Teknik ini membagi frame gambar dalam bentuk
sejumlah area berbentuk segi empat layaknya papan catur dengan tiap area yang
bersebelahan dirender oleh videocard yang berbeda.
Ø Super AA mode
Ø Super AA mode
Secara garis besar, teknik ini hampir sama seperti
yang dilakukan nVIDIA pada SLi AA.
9.
Istilah Umum VGA Card
3Dpipeline
Jumlah seluruh langkah-langkah yang diperlukan untuk
menampilkan sebuah skenario 3D buatan pada monitor.
Anti-aliasing
(AA)
Anti-aliasing adalah teknik untuk mengurangi
distorsi aliasing ketika menampilkan gambar resolusi tinggi di resolusi rendah.
Biasanya aliasing ini berbentuk jaggies, terutama pada penggambaran garis pada
sudut-sudut elevasi (posisi miring).
Anisotropic
filtering
Metode yang digunakan untuk meningkatkan kualitas
gambar dari permukaan tekstur yang diperlihatkan pada posisi jauh.
Bump
mapping
Sebuah tehnik yang menyediakan informasi kedalaman
tekstur yang bisa digunakan untuk menampilkan gambar seperti relief atau gambar
yang diberi efek emboss.
Frame
buffer
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.
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.
High
dynamic range rendering (HDR)
Adalah prosedur pencahayaan yang didesain untuk
mengemulasi, bagaimana variasi tingkatan cahaya di dunia nyata untuk jarak yang
sangat luas.
Shader
Suatu program komputer yang dieksekusi di dalam
lingkungan tertentu. Program ini digunakan untuk menentukan karakteristik akhir
dari permukaan objek atau gambar 3D.
Texture
Mapping
Metode untuk menambahkan detail tekstur pada
permukaan, atau pewarnaan kepada gambar atau objek 3D yang dihasilkan komputer.
10.
Teknologi Kartu Grafis
1. Aliasing
Efek (aliasing)
muncul karena contoh citra atau sinyal dipetakan pada bidang resolusi lebih
rendah. Efek ini menyebabkan area high texture atau rapid change dalam citra
terlihat sebagai slow change. Kemunculan aliasing dapat menyulitkan reproduksi
contoh citra ke dalam citra asli yang akurat.
2. Core Clock
Biasanya,
semakin besar nilai frekuensi ini, maka semakin besar kinerjanya. Nilai
frekuensi ini di nyatakan dalam Hz dan yang tertinggi saat ini adalah GHz.
3. Direct3D
Salah satu
fungsi API pada microsoft DirectX. API ini di
gunakan untuk kontrol terhadap rendering grafis 3D.
4. GPU
Graphic
Processor Unit adalah processor yang di gunakan pada video card dalam
pemrosesan gambar.
5. HDR
Dynamic Range
adalah prosedur rendering pencahayaan yang didesain untuk mengemulsi bagaimana
level cahaya di dunia nyata bervariasi. Kalo di dunia photography, efek HDR
akan membuat warna dalam suatu foto akan lebih bercorak.
11. Sejarah singkat GPU
GPU
pertama dibuat oleh IBM dengan nama IBM PC video card pada tahun 1981. Saat itu
istilahnya MDA (Monochrome Display Adapter) dan hanya bisa beroperasi untuk
text mode dengan ukuran 80 kolom 25 baris (80x25). Mempunyai video memory
sebesar 4KB dan cuma mensupport 1 warna.
Setelah
kemunculan MDA itulah 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 1024x768, 256 warna dan memory 2MB.
Pada
tahun 1995 muncul ke pasaran kartu grafis 2D/3D yang dikembangkan oleh Matrox,
Creative, S3, ATI dll. 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 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%.
12. Timeline interface GPU
DAFTAR PUSTAKA
0 comments:
Post a Comment