10/27/2013
Page 1
•
1.PENDAHULUAN
•
1.1Sejarah VGA CARD VGA, singkatan dari Video Graphics Adapter, adalah 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. Istilah VGA juga sering digunakan untuk mengacu kepada resolusi layar berukuran 640×480, apa pun 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.
Page 2
1
10/27/2013
Fungsi VGA Card adalah mengubah sinyal digital dari komputer menjadi tampilan grafik di 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. 1.2 Penjelasan Tentang VGA CARD Kartu VGA menggunakan beberapa macam memori seperti: 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. 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.
Page 3
Contoh kartu VGA yang menggunakan memori EDO adalah WinFast S280/S600 3D, Diamond Stealth 2000 3D, ATi Mach 64, dsb. 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. 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. RAMBUS penggunaan RAMBUS pada VGA card komputer masih sedikit (RAMBUS adalah memori yang digunakan pada mesinmesin game Nintendo, Sega, sejauh ini hanya kartu grafik produksi Creative Labs (MA302, MA-332 Graphic Blaster 3D dan Graphic Blaster xXtreme) yang menggunakannya.
Page 4
2
10/27/2013
VGA terdiri atas dua jenis, yaitu: VGA onboard dan VGA Card (dengan kartu VGA). VGA Onboard 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. Sejak IBM PC lahir pada tahun 1981 nyaris semua PC mempunyai memori terpisah untuk frame buffer, yaitu block memori dimana gambar yang keluar di layar monitor dipetakan. Ini bukan masalah bagi sistem yang memiliki video monochrome bebasis karakter. Karena frame buffer yang diperlukan hanya 2 KB. Tetapi GUI (Graphical User Interface) yang berbasis modern yang memerlukan layar bit mapped yang bersolusi tinggi dan warna sejati sangat rakus memori. Layar beresolusi 640 x 480 pixel dengan warna 8 bit meminta frame buffer sebesar 300 KB, sementara layar beresolusi 1024 x 768 pixel dengan warna 24 bit memerlukan memori sebesar 2,25 MB. Frame buffer yang dedicated berukuran tetap. Tidak perduli mode layar yang sedang digunakan frame buffer harus mampu mengakomodasi resolusi paling tinggi dan kedalaman warna terbaik yang dapat didukungnya. Software tidak bisa memanfaatkan memori sisa dari frame buffer walaupun yang digunakan adalah resolusi rendah dan 16 warna. Ini penyebabnya oleh cara pemaketan Video dan konfigurasinya dalam sub sistem grafis yang khusus. Dengan demikian, ber- Megamega byte memori tersia-siakan. UMA (Unified Memori Architecture) menyatukan frame buffer dengan memori utama. VGA Card (dengan kartu VGA) Sejak sistem PC IBM pertama, didalam komputer pasti ada unit kartu grafis, entah itu CGA, EGA, MCGA , VGA, atau yang lain. Dengan menggunakan kartu VGA bukan onboard maka akan didapatkan kinerja yang lebih baik daripada sistem yang menggunakan UMA (Unified Memori Architecture). Jika dulu sebuah kartu grafis 8 bit dengan memori 512 KB yang dapat menampilkan 256 warna pada resolusi 640 X 480 sudah cukup, maka sekarang tidak lagi. Kebutuhan minimal untuk komputer multimedia adalah kartu grafik 64 bit dengan memori 1 MB.
Page 5
2.SEJARAH PERKEMBANGAN 3D GRAPHICS Saat ini teknologi sudah semakin maju dan berkembang, para developer-developer GPU (Graphics Processing Unit) mulai meningkatkan kemampuan mereka dalam menghasilkan sebuah vga card yang bagus. Berikut ini adalah beberapa vga card dari yang pertama hingga yang sekarang ini : NVIDIA GEFORCE 200 SERIES VGA ini memiliki chipset keluaran terbaru dari Nvidia berhasil memaukkan 1.4 billion transistor ke dalam GPU. VGA ini juga merupakan seri Nvidia yang paling terkencang dan kemampuan yang powerful.
gambar 1. NVIDIA GEFORCE 200 SERIES Page 6
3
10/27/2013
ATI RADEON R520 VGA ini menghadirkan spec. memory yang lebih efisien, kualitas image yang lebih baik dan performa yang optimal. Selain itu vga ini memiliki fitur seperti kemampuan High Dynamic Range (HDR) lighting.
gambar 2. ATI RADEON R520
Page 7
NVIDIA GEFORCE 9 SERIES VGA ini merupakan keluaran dari Nvidia yang paling populer dikalangan masyarakat, karena termasuk vga “High End” dan yang paling terkenal yaitu NVDIA GEFORCE 9800 GTX yang memiliki 128 stream processor, dan 256-bit memory bus.
gambar 3. NVIDIA GEFORCE 9 SERIES
Page 8
4
10/27/2013
NVIDIA GEFORCE 256 VGA Nvidia ini memiliki kecepatan performa 2 kali lebih cepat daripada seri-seri sebelumnya, vga ini memiliki spec. DirectX 7, 4-pixel Rendering pipeline dan sebuah fitur bernama “cube environment mapping” yaitu yang gunanyauntuk menciptakan efek real time reflection.
gambar 4. NVIDIA GEFORCE 256
Page 9
•NVIDIA GEFORCE SERIES 2 Ini merupakan vga Nvidia pertama yang menghadirkan fitur baru, yaitu pixel shader dengan sebutan “Nvidia Shading Rasterizer (NZR)”.
gambar 5. NVIDIA GEFORCE SERIES 2
Page 10
5
10/27/2013
•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, Z-buffering, dan 3D tekstur lainnya.
gambar 6. S3 ViRGE
Page 11
•ATI RAGE II memiliki spec. 32-bit memory bus, dan memorynya hanya 2 MB. Karena kelemahan yang ada pada ATI RAGE 3D maka dibuatlah lagu 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.
gambar 7. VGA ATI RAGE II
Page 12
6
10/27/2013
•NVIDIA NV3VGA 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.
gambar 8. VGA NVIDIANV3
Page 13
•NVIDIANV4 VGA ini merupaka penerus dari NVIDIA NV3, namun NVIDIA NV4 tidak ada penambahan yamh signifikan dalam spec. seperti memory maksimum ditambah menjadi 16 MB dan mempunyai clockspeeds pada 110 MHz, tetapi Nvidia manambahkan beberapa kemampuan pada NVIDIA NV4 seperti teknologi “second pixel pipeline”, 32-bit true colors, dan fitur Trilinear filtering.
gambar 9. VGA NVIDIANV4
Page 14
7
10/27/2013
3.Penjelasan mengenai jenis VGA a. 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.
gambar 10. VGA On-Board
Page 15
b. 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 .
gambar 11. VGA Add on
Page 16
8
10/27/2013
4. Jenis dan Slot Pada VGA a. 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.
gambar 11. Card VGA ISA
Page 17
b. VL Bus Bus Vesa lokal 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.
gambar 11. VL Bus Page 18
9
10/27/2013
c. 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.
gambar 11. Card VG PCI
Page 19
d. 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. Table 1 Card AGV : 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.
gambar 11. Card AGV
Page 20
10
10/27/2013
e. Card VGA PCI Express PCI Express, diarang agar mampu memasang peralatan-peralatan mutakhir, PCI Express 1 x dan 16 x, PCI Express 16 x merupakan 2 versi slot PCI Express yang terkenal yang digunakan khusus untuk memasang vga jenis PCI Express, dan 1x untuk memasang peralatan tambahan. Ciri fisiknya dengan melihat bentuknya yang merupakan kebalikan dari PCI Biasa. tahun 2006, AGV mulai digeser oleh PCI express 16x ini, damana ia mampu mentransfer hingga 4000 Mbyte/detik, hamper 2 kali lebih cepat dari AGV 8X, dengan kebutuhan daya yang lebih sedikit (voltase hanya 800 mV saja).
gambar 11. Card VGA PCI Express
Page 21
Prinsip Kerja VGA Card 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. Komponen-Komponen VGA Card :
GPU (Graphic Processing Unit) GPU adalah prosesor dari sebuah video card, dan berfungsi untuk pengolahan data gambar yang akan ditampilkan di layer monitor. Video Memory Berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara sebelum dan sesudah pemrosesan data pada GPU. RAMDAC (Random Access Memory Digital – Analog Converter) Berfungsi mengubah gambar digital menjadi sinyal analog agar bisa digunakan oleh monitor. Bus Interface Berfungsi menghubungkan motherboard dengan kartu grafis. Pada umumnya, bus interface ini tipe AGP dan PCI-Express. Display Interface Berfungsi menghubungkan kartu grafis dengan monitor. Umumnya terdapat 3 port display, antara lain DVI, VGA, TV-Out Heatsink dan Fan Berfungsi sebagai pendingin kartu grafis
Page 22
11
10/27/2013
Cara Kerja Kartu 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. 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 sudutsudut 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.
Page 23
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. Motion Blur Efek yang memberikan kesan berbayang terhadap objek yang bergerak cepat
Tips Merawat VGA Suhu VGA harus dijaga, jangan terlalu panas karena dapat merusak chipset. Pasokan listrik harus stabil. Pastikan PSU yang digunakan berkualitas. Jauhkan dari Kotoran dan debu yang menempel pada VGA
Page 24
12
10/27/2013
DAFTAR PUSTAKA http://ahmedhambal.wordpress.com/2011/09/19/sejarah-perkembangan-vga-card/ http://anggunkurnia58.blogspot.com/2013/02/sejarah-vga.html http://bersama05.blogspot.com/2012/09/vga-card-dan-sejarahperkembangannya.html http://rusminnuryadin.blogs.unhas.ac.id/2011/11/prinsip-kerja-vga-card/
Page 25
13
