IT Magic

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada saat ini, yakni era globalisasi, perkembangan teknologi sangatlah cepat dan semakin canggih, perkembangan teknologi ini pastinya sangatberkaitan dengan perkembangan teknologi computer. Dimana teknologi computer merupakan pendukung seluruh kegiatan aspek manusia bahkan penggerak kemajuan teknologi informasi pada era globalisasi ini. Dan tidak bisa dipungkiri bahwa ilmu elektronika sangat bepengaruh kepada perkembangan teknologi computer. Didalam sebuah computer tersebut terdapat sebuah komponen yang berfungsi untuk menghasilkan visual dari computer dan hardware yang memberikan perintah kepada computer untuk menampilkan keluaran visual yang disebut dengan VGA.

VGA card (Video graphics card) mempunyai nama yang beragam seperti video card, video adapter, graphics accelerator card, display adapter, dan graphics card. Sebutan atau nama yang umum digunakan para pengguna komputer adalah VGA card. Perangkat keras (hardware) ini berfungsi memanipulasi raw data (data mentah) berupa binary digit menjadi milyaran pixel (picture element) yang merupakan titik-titik pembentuk sebuah gambar di layar display. Pixel-pixel yang masih berbentuk data digital ini diubah menjadi output data analog yang kemudian ditembakkan ke layar display (monitor CRT, LCD, proyektor atau Televisi) berupa gambar 2 dan 3 dimensi.

Dalam makalah ini, akan dijelaskan lebih mendalam mengenai Vram yakni Video Ram, Memory Grafis (VRAM) adalah memory (RAM) ditujukan untuk proses pengolahan data grafis, sehingga informasi bisa ditampilkan di layar monitor komputer. Banyak istilah digunakan, mis. Video RAM (VRAM), Video Memory, Graphics Memory, Display Memory, VGA Memory dll.

1.2 Perumusan Masalah

1. Definisi Vram ?

2. Cara menghitung kecepatan Transfer rate pada Vram ?

3. Bagaimana spesifikasi Vram pada AMD Radeon™ HD 8670 Series GPU ?

4. Cara membaca Vram AMD Radeon™ HD 8670 Series GPU ?

5. Bagaimana cara kerja GPU dari CPU ke Display ?

1.3 Batasan Masalah

Pada makalah ini kita membahas mengenai Vram atau yang lebih kita kenal sebagai Video Ram, akan tetapi makalah ini membahas jenis Vram dan karakteristik Vram pada AMD Radeon™ HD 8670 Series GPU.

1.4 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini untuk menambah wawasan dan pengetahuan kita mengenai VRAM karena makalah ini memaparkan lebih jelas lagi mengenai VRAM yang ada didalam VGA Card, kecepatan transfer rate oleh VRAM tersebut, dan juga menjelaskan mengenai proses bekerjanya VRAM. Dan juga menjelaskan fungsi ataupun komponen-komponen yang digunakan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

Video random access memory (VRAM atau Video RAM) adalah kecepatan tinggi dan berbagai unik dari dynamic random access memory (DRAM) yang digunakan untuk menyimpan gambar dan video data yang display komputer. VRAM adalah sirkuit terpadu yang berfungsi sebagai penyangga antara CPU dan kartu video. VRAM pada awalnya dirancang sebagai adapter grafis resolusi tinggi. Video RAM, merupakan jenis solid state memori komputer yang membuat grafis warna seperti yang digunakan dalam video game dan antarmuka pengguna grafis lain. Diciptakan pada tahun 1980 oleh para peneliti di IBM, Video RAM dikomersialisasikan perusahaan teknologi pada tahun 1986 dalam sebuah adapter grafis resolusi tinggi untuk komputer pribadi. Sejak itu, teknologi VRAM berkembang menjadi perangkat elektronik seperti smart ponsel, video game, GPS, dan perangkat lain yang membutuhkan tampilan grafis warna kompleks dan citra 3-D.

Secara umum pengolahan data grafis adalah lebih sulit ketimbang misalnya pengolahan data text. Dalam artikel saya sebelumnya disebutkan bahwa RAM sangat menentukan kecepatan pengolahan data oleh CPU. Sebab processor tidak mengambil data langsung dari harddisk (yang lamban), melainkan mengambil dari RAM (yang lebih cepat).

Karena unit pengolah grafis adalah sebuah “komputer” juga, maka dalam hal grafis, VRAM juga sangat menentukan performa grafis sebuah komputer. Kecepatan pengolahan data grafis oleh GPU juga sangat tergantung dari kecepatan dan kapasitas VRAM, itu sebabnya RAM-grafis (GDDR) didesain sedikit berbeda dibanding RAM-sistem. Perbedaannya terletak pada band-width yang lebih lebar. Disamping itu kecepatan processor-grafis (GPU) tentu juga menjadi faktor penentu kecepatan pengolahan data grafis.

Cara kerja dari vram tersebut adalah Video RAM menyimpan gambar dan frame video yang telah diidentifikasi prosesor komputer sebagai konten layar. Setelah menerima data dari DRAM, ia mulai mengkonversi file digital menjadi sinyal analog yang bisa ditafsirkan monitor komputer. Dalam sebagian besar sistem komputer, perangkat ini merupakan perangkat dual porting, yang memungkinkan mereka untuk mengubah konten layar dari sinyal digital menjadi sinyal analog sementara mereka masih bisa tetap memprogram data baru dari DRAM sebagai konten layar. Metode ini memungkinkan Video RAM sebagai perangkat untuk mengolah data lebih cepat sehingga tidak dapat ditangkap oleh penglihatan manusia , VRAM adalah chip dual-porting, yang berarti bahwa saat layar membaca dari VRAM untuk memperbarui gambar yang sedang ditampilkan, maka prosesor yang baru menulis gambar dengan VRAM; hal ini mencegah tampilan dari kerlip antara redrawing tampilan.

2.2 Teori Komponen

1. Board

Gambar 2.2.1

Adalah sebuah papan sirkuit atau yang biasa disebut PCB (Printed Circuit Board) yang merupakan induk dari semua komponen VGA card seperti GPU, video memory, video BIOS, cooling device, port interface serta berbagai transistor-kapasitor dan chip pendukung

2. GPU (Graphics Processing Unit)

Gambar 2.2.2

Graphics Processing Unit (GPU) atau biasa juga disebut Visual Processing Unit (VPU) adalah sekumpulan chip atau microprocessor yang merupakan pengendali utama (otak) dari sebuah VGA card. GPU yang berisi ratusan juta hingga milyaran transistor mini ini didedikasikan secara khusus untuk mengolah data menjadi gambar, mulai dari gambar 2D seperti bitmap atau foto, hingga gambar 3D yang komplek seperti transformasi geometri dengan vertex shader, texture filtering, lightning, shadding, texture mapping dan rendering.

3. VRAM (Video Random Access Memory)

Gambar 2.2.3

VRAM atau Video Memory adalah salah satu teknologi memory generasi pertama yang digunakan oleh VGA card, walau saat ini VGA card sudah beralih ke memory tipe DDR, DDR2 dan GDDR istilah ini tetap digunakan untuk membedakan dari tipe memory lain seperti memory komputer (RAM). VRAM sebenarnya tidak jauh berbeda dengan memory (RAM) sebuah komputer, sedikit perbedaan hanya terletak pada kecepatan, dimana VRAM memiliki chip memory yang lebih cepat dibandingkan RAM terutama pada VGA card kelas high-end. VRAM berfungsi sebagai graphics object dan texture memory sekaligus sebagai frame buffer. Frame buffer adalah bagian dari VRAM yang menyimpan data-data atau Informasi nilai warna untuk setiap pixel (picture element) yang telah diproses oleh GPU pada tahap akhir. Nilai Warna umumnya disimpan dalam format 1-bit (2 warna), 4-bit (16 warna), 8-bit (256 warna), 16-bit (65.536 warna) dan 24-bit (true color) serta alpha channel yang terkadang digunakan untuk menyimpan informasi tentang transparansi pixel. Pixel-pixel ini terangkai menjadi sebuah gambar yang disebut frame. Frame-frame ini kemudian ditampilkan pada layar display satu persatu dalam hitungan detik oleh RAMDAC (Random Access Memory Digital Analog Converter) sesuai dengan kecepatan yang dimiliki oleh GPU, VRAM dan RAMDAC itu sendiri. Dimana GPU, VRAM dan RAMDAC di dalam sebuah VGA card modern mampu menembakkan ribuan frame dalam satu detik ke layar display. Jumlah memory yang diperlukan untuk menangani frame buffer tergantung pada jumlah nilai atau kedalaman warna tiap-tiap pixel pembentuk frame dan resolusi pada layar display. Semakin tinggi resolusi layar display maka jumlah pixel yang memadati frame akan semakin besar sehingga jumlah memory yang dibutuhkan ikut meningkat.

VRAM dan GPU berkomunikasi melalui memory interface (memory bus width) yang berbentuk sebuah chip, besaran memory interface adalah antara 64 bit – 512 bit tergantung dari kelas dan varian GPU. Besaran ini sangat berpengaruh pada kinerja GPU karena semakin besar memory interface maka semakin besar pula aliran data yang dapat diproses oleh GPU dan komunikasi GPU dengan VRAM menjadi lebih cepat. Memory interface, kecepatan dan kapasitas VRAM berbanding lurus dalam hal performa sebuah GPU. Seperti halnya memory interface, VRAM yang mempunyai kecepatan transfer data yang tinggi dengan kapasitas yang besar mampu mendongkrak performa GPU dalam memproses raw data (data mentah) yang komplek seperti transformasi geometri (3D) atau rendering.

Dalam perkembangannya VRAM selangkah lebih maju dibanding memory (RAM) komputer. Ini ditunjukkan dengan telah dikembangkannya VRAM sampai generasi kelima (GDDR5) yang mempunyai memory clock efektif maksimal 5600 MHz sehingga mampu mentransfer data sebesar 179 GB/s dengan memory interface 256 bit. Kapasitas atau besaran VRAM yang digunakan oleh VGA card berbeda-beda meski pada kelas dan varian yang sama. Bila dilihat dari sisi harga hal ini merupakan strategi marketing pihak produsen agar lebih banyak menjangkau segmen-segmen pengguna VGA card. Kapasitas VRAM VGA card di mulai dari 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1024 MB (1 GB) sampai 2048 MB (2 GB). Tipe VRAM yang digunakan pun beragam mulai dari DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4 dan GDDR5 sesuai dengan bandwith data yang dibutuhkan oleh GPU.

4. Video BIOS

Gambar 2.2.4

Seperti halnya motherboard, VGA card juga memiliki BIOS atau Basic Input Output System yang memiliki prinsip kerja kurang lebih sama. Kata “Video” digunakan untuk membedakan dengan BIOS motherboard yang telah identik dengan sebutan BIOS saja. Video BIOS atau yang disebut juga Firmware adalah sebuah software yang merupakan program dasar bagaimana masing-masing komponen yang terpasang pada VGA card tersebut bekerja. BIOS berisi informasi mengenai kecepatan, kapasitas, voltase GPU dan VRAM, memory timing, memory interface, tipe port interface, tipe bus interface, kecepatan kipas serta informasi penting lainnya seperti nama chip GPU, model atau nama VGA card, produsen atau vendor dll. Selain itu BIOS juga berfungsi sebagai penghubung VGA card untuk berinteraksi dengan peripheral komputer (CPU, chipset, bus interface) dan software.

Pada saat komputer dinyalakan (startup), Video BIOS menginisialisasi komponen-komponen yang terpasang pada VGA card seperti inisialisasi GPU dengan mendeteksi dan mensetting core clock, jumlah struktur internal atau unit pengolah data, inisialisasi VRAM dengan mendeteksi jumlah chip VRAM, kapasitas VRAM dan mengaktifkan akses dan timing VRAM, mendeteksi port interface serta mengatur kecepatan kipas. Proses inisialisasi ini berjalan dalam hitungan detik sebelum BIOS motherboard melakukan inisialisasi terhadap komponen-komponen komputer (CPU, VGA card, harddisk, RAM, optical drive, dll). Setelah proses inisialisasi Video BIOS selesai layar display akan menyala yang menampilkan post screen (inisialisasi BIOS motherboard) selanjutnya setelah masuk ke lingkungan Windows atau operating system fungsi VGA card diambil alih oleh driver VGA card yang telah terinstal didalam operating system.

Biasanya BIOS disimpan dalam ROM (Read only Memory) berbentuk sebuah chip yang tidak dapat diubah ataupun dimodifikasi, tetapi saat ini Video BIOS telah disimpan dalam chip Flash Memory yang dapat di update dan dimodifikasi untuk meningkatkan performa VGA card dimana proses penggantian BIOS ini dinamakan Flashing. Flashing Video BIOS menjadi salah satu alternatif dalam proses tweaking dan overclocking VGA card. Metode ini banyak diterapkan oleh kalangan computer freaks yang berani mengambil resiko karena flashing Video BIOS VGA card yang gagal dapat menghilangkan garansi dan menyebabkan kerusakan permanen seperti artifak bahkan sampai dapat menghanguskan GPU dan VRAM.

5. RAMDAC (Random Access Memory Digital Analog Converter)

Random Access Memory Digital Analog Converter adalah adalah sejenis chip RAM yang mengatur input dan output data digital menjadi analog bila layar display yang digunakan adalah monitor CRT (Cathode Ray Tube) dan tanpa mengubah data digital bila layar display yang digunakan LCD. RAMDAC menerima aliran data (frame) dari frame buffer yang selanjutnya dikonversi dan kompresi sebelum ditampilkan pada layar display. Pada teknologi HDMI (High Definition Multimedia Interface) aliran data ini tidak mengalami pengkonversian dan pengkompresian sehingga gambar yang dihasilkan lebih apik. Saat ini RAMDAC VGA card modern telah mencapai kecepatan 400 Mhz dimana semakin besar kecepatan RAMDAC maka proses transfer, konversi dan kompresi data akan semakin cepat. Pada VGA card yang mempunyai fitur multi display biasanya memiliki chip RAMDAC paling sedikit duah buah (misal RAMDAC dual 400 MHz).

6. Port Interface

Gambar 2.2.5

Merupakan penghubung antara VGA card dengan layar display yang berfungsi meneruskan aliran data yang telah diolah oleh RAMDAC ke layar display. Interface ini mempunyai banyak varian seperti VGA (Video Graphic Array) atau D-Sub port, DVI (Digital Visual Interface), VIVO (Video In Video Out), HDMI (High Digital Multimedia Interface) dan Display Port. Semua varian port interface ini mempunyai kecepatan transfer data dan kualitas tampilan gambar yang berbeda.

7. Cooling Device

Cooling device atau perangkat pendingin berfungsi mereduksi panas pada komponen-komponen VGA card terutama GPU dan VRAM yang sangat rentan mengalami kerusakan dengan panas berlebih. Model atau tipe yang biasa digunakan adalah tipe Heatsink Fan (HSF) dan tipe Heatsink Fanless atau Passive Heatsink (tanpa kipas). Sementara tipe yang jarang digunakan adalah tipe water cooling system yakni pendingin dengan media air atau water coolant.

8. Bus Interface Connection

Bus interface connection adalah bagian dari VGA card yang berhubungan langsung dengan bus interface motherboard atau yang dikenal dengan nama slot. Bus interface connection berfungsi menerima dan mentransfer data dari CPU, chipset serta RAM ke VGA card dan sebaliknya. Performa sebuah VGA card ikut di pengaruh oleh kecepatan transfer data bus interface yang dimilikinya. Model terakhir yang banyak didukung oleh VGA card modern saat ini adalah PCI (Peripheral Component Interconnect) Express x16 generasi kedua yang mampu mentransfer data hingga 4 GB/s. Dengan adanya teknologi multi VGA card yang hanya didukung.

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Definisi Vram ?

3.2 Cara menghitung kecepatan Transfer rate pada Vram ?

Perhitungan transfer rate atau kecepatan transfer (bandwith) berdasarkan rumus sebagai berikut
(Memory Clock Efektif (MHz)x2) x Memory Interface (bit) : 8 (jumlah bit / byte) = MHz / 1000 GB/s

3.3 Spesifikasi Vram pada AMD Radeon™ HD 8670 Series GPU ?

Specifications :

· Engine Clock : 775 MHz (up to 825 MHz with boost)

· Momory : 1 GB DDR3

· Memory Clock : 900 MHz (1.8 Gbps)

· Memory Bandwidth : 14,4 GB/s

· Peak Single Precision Compute Throughput : 633 GFLOPS

· Peak Double Precision Compute Throughput : 39 GFLOPS

§ 6 Compute Units (384 Stream Processors)

§ 24 Texture Units

§ 32 Z/Stencil ROP Units

§ 8 Color ROP Units

§ 256KB L2 read/write cache

GCN Architecture :

· Memory Interface : 64-bit DDR3

· Bus Interface : PCI Express 3.0 x8

AMD Eyefinity multi-display technology⁵

Up to 2 displays supported

AMD App Acceleration²

AMD HD3D technology⁶

AMD PowerPlay™ power management technology³

AMD PowerTune technology³

AMD ZeroCore Power technology³

AMD Enduro™ technology⁴

Graphics : DirectX^® 11.1

· AMD TECHNOLOGY :

3.4 Cara membaca Vram AMD Radeon™ HD 8670 Series GPU ?

· Engine Clock = Nilai frekuensi yang dimiliki chip grafis pada video card. Semakin besar nilai frekuensi ini, maka semakin tinggi kinerjanya. Jadi Engine clock tersebut memiliki frekuensi yaitu 775 MHz dan memiliki Boost/peningkatan bias sampai 825 MHz.

· Memory = Bisa disebut dengan VRAM. Memiliki VRAM sebesar 1 GB. Dan tipe memory DDR3

· Memory Clock = Clock yang menunjukkan kecepatan kerja chip memory. Jadi memory clock tersebut memiliki kecepatan 900 MHz (1.8 Gbps).

· Momory Bandwith = Kecepatan transfer pada GPU. Dalam mencari nilai memory bandwith terdapat rumus untuk menghitung kecepatan transfer pada GPU. Jadi kecepatan GPU adalah 14,4 GB/s yang dihasilkan dari (Memory clock x2) x Memory interface : 8 = 14,400 MHz / 14,4 GB/s.

· GFLOPS : GPU tersebut mempunyai kemampuan untuk melakukan kalkulasi sebanyak 633.000.000.000 kalkulasi terhadap bilangan pecahan dalam 1 detik, dan dapat dinyatakan dalam satuan 633 GFLOPS.

· Memory Interface : biasa disebut lebar jalur data/ jumlah aliran data memory yang di gunakan GPU . Jadi GPU diatas memiliki 64-bit.

· BUS Interface : menghubungkan motherboard dengan kartu grafis. Jadi GPU tersebut meliki model BUS interface adalah PCI Express 3.0 x8.

· Graphics : Microsoft directX adalah kumpulan API (application programming interface = sekumpulan perintah, fungsi, dan protokol yang dapat digunakan oleh programmer saat membangun perangkat lunak untuk sistem operasi tertentu. API memungkinkan programmer untuk menggunakan fungsi standar untuk berinteraksi dengan sistem operasi) tujuanya untuk menangani tugas – tugas yang berkaitan dengan multimedia, khususnya pemograman games dan video, pada OS Microsoft platform. Jadi VGA tersebut sudah support DirectX^® 11.1

· AMD TECHNOLOGY :

§ AMD Eyefinity multi-display technology5

Up to 2 displays supported : Memiliki fungsi menggabungkan banyak display menjadi satu.

§ AMD App Acceleration2 : Memiliki fungsi mempercepat dalam menjalankan aplikasi, memutar video ketika streaming dari web, dll.

§ AMD HD3D technology⁶ : Memiliki fungsi agar tampilan lebih 3D dalam segi game, foto, dan film.

§ AMD PowerPlay™ power management technology³ : Memiliki fungsi dalam mengatur daya.

§ AMD PowerTune technology³ : memiliki fungsi mengaktifkan clock yang lebih tinggi.

§ AMD ZeroCore Power technology³ : Memiliki fungsi dimana GPU untuk mengkonsumsi hampir tidak ada daya ketika dalam keadaan idle.

§ AMD Enduro™ technology⁴ : memiliki fungsi cerdas dalam mode grafis switchable mengoptimalkan dalam kinerja grafis ketika dibutuhkan.

3.5 Bagaimana cara kerja GPU dari CPU ke Display ?

Arsitektur GPU saat ini meliputi beberapa komponen penting, yaitu geometry shader dan pixel shade, seperti yang diperlihatkan gambar standar GPU architecture. Geometry processor atau dikenal dengan geometry shader bertanggung jawab terhadap pengolahan poligon dan membuat perintah antar objek, lokasi pada frame, perspective distortion, dan menghilangkan bagian polygon-poligon yang tertutup.

Output dari processor/shader adalah raster poliygon. Pada tahap ini, bagian objek yang tertutup oleh objek yang lain akan dihilangkan. Tahap selanjutnya adalah pixel processor (pixel shader). Pada tahap ini, pixel shader mengisi tiap polygon dengan tekstur yang tepat, menambahkan bayangan, efek cahaya, serta variasi warna. Pada akhirnya, output dari proses tersebut akan disimpan di frame buffer kemudian diteruskan ke ouput display.

Sebetulnya, tahapan pengolahan grafis tersebut tidak cukup optimal karena menghasilkan bottleneck di beberapa area di antaranya :

· Geometry shader, adanya bottleneck di mana banyak terjadi pergerakan objek secara cepat atau memunculkannya objek baru.

· Pixel shader, adanya bottleneck kerana penggunaan resolusi tinggi dan antialiasing.

· Memory capacity and access time, adanya bottleneck saat pengolaan tekstur.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari makalah diatas adalah bahwa Vram merupakan hardware yang digunakan untuk memproses atau mengolah data grafis sehingga informasi bisa ditampilkan dilayar monitor computer, sedangkan posisi dari Vram tersebut didalam VGA dan VGA itu sendiri digunakan untuk mengubah sinyal digital dari computer menjadi grafik dilayar monitor. Dan berguna untuk menerjemahkan keluaran computer ke monitor.

4.2 Saran

Penulis mengetahui bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, dan masih banyak yang perlu ditingktkan lagi, oleh sebab itu pengembangan-pengembangan masih perlu ditingkatkan lagi, diharapkan masukan-masukan yang berguna dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

http://mykompie.yolasite.com/vga.php.

http://mr-fahmi.blogspot.com/2014/05/video-memory-vram.html.

http://www.amd.com/en-us/products/graphics/notebook/8500m-8600m#.

Majalah bulanan PC Media edisi Januari 2012.

Lomba UGM (Poster)

Lomba media pembelajaran (powerpoint)

Foto bersama band Kotak

Snapshot photography

Keluarga saya

hasil jepretan lensa 55-250mm is ii

antivirus windows defender

Cara Install Plugin UML Di Netbeans

GPS offline untuk mudik lewat android

Fitur Baru Sygic v13.4.2

Cara Memasang Sygic v13.4.2

Cara meremote komputer lewat aplikasi android

VRAM PADA VGA AMD

Universitas Negeri Malang

Blog Archive

Mengenai Saya

Apapun tentang saya

Daftar Link