DISPLAY ADAPTER

Tugas Arsitektur Komputer

DISPLAY ADAPTER

Video card termasuk tiga komponen terumit yang terdapat dalam PC. Begitu banyak istilah pada spesifikasi sebuah video card. Namanya sangat beragam, kadang kita kenal dengan nama graphic card, video card, video board, video adapter, video accelerator,display adapter, graphics accelerator, atau graphics adapter. Semua mengacu pada sebuah komponen yang sama dengan tugas utama melakukan proses konversi data dari data digital berisi representasi logical, menjadi sinyal yang berisi informasi visual untuk dapat ditampilkan di layar display. Pada kebanyakan kasus, yang digunakan sebagai display adalah monitor, baik itu monitor konvensional CRT (Cathode Ray Tube), maupun monitor LCD (Liquid Crystal Display). Masih termasuk dalam display adalah penggunaan projector, ataupun TV sebagai alternatif dari monitor.

Dari letak demografi komponen yang satu ini, secara sederhana dapat dibagi menjadidua.
Expansion
Inilah yang sering dan lebih tepat jika disebut sebagai VGA card. Komponen PC yang satu ini memiliki processor tersendiri. Disebut GPU (Graphics Processing Units) oleh nVIDIA, dan VPU (Visual Processing Units) oleh ATi.
Ia dilengkapi dengan video memory yang sama sekali terpisah dengan RAM pada motherboard. Pada kebanyakan produk video card, menggunakan jenis RAM yang satu langkah lebih maju dibanding RAM motherboard.

Integrated

Terintegrasi pada motherboard, sering disebut integrated graphic controller. Rata-rata memiliki kinerja 3D yang lebih rendah, dibanding expansion card. Ini berlaku, jika membandingkan kinerjanya, dengan era dan kelas yang sama.
Penyebab utamanya adalah kebanyakan menggunakan chipset yang relative lebih murah, untuk menekan biaya yang dibutuhkan. Kebanyakan integrated graphic controller juga menggunakan sistem sharring memory, tidak seperti pada expansion card yang memiliki dedicated memory.

VGA Glossary

Begitu banyak yang harus diperhatikan dalam pembelian VGA card. Karena memang dari kompleksitasnya, komponen yang satu ini termasuk tiga komponen terumit yang ada dalam PC Anda. Berikut kami sertakan data spesifikasi jajaran terbaru dari dua produsen graphic controller, ATi dan nVIDIA. ATi mulai dari seri RV370 hingga R520 yang dapat ditemukan pada seri X1800-nya. Sedangkan untuk nVIDIA mulai dari seri mainstream GeForce 6200 hingga jajaran produk high end GeForce 7800. Semuanya adalah data spesifikasi reference board standar dari pembuat chipset. Sedangkan produsen VGA sendiri, sering mengadakan perbaikan dan perubahan setting clock. Dengan tujuan memberi performa tambahan pada produk VGA-nya.

Architecture GPU/VPU

Adalah kode dari GPU/VPU yang digunakan pada video card yang bersangkutan. VPU (Visual Processing Unit) istilah yang sering digunakan oleh ATi, sedangkan nVIDIA menyebutnya sebagai GPU (Graphics Processing Unit). Biasanya urutan angka di belakangnya berdasarkan kronologis waktu pengembangan ataupun peningkatan teknologi dan kinerja. Pada beberapa kasus, bisa terjadi terjadi lompatan generasi karena satu dan lain hal.

Manufacturing Process

Sama seperti pada CPU, GPU/VPU dibuat dalam proses produksi yang terus menciut, seiring perkembangan teknologi. Antara lain untuk menekan ongkos produksi, meningkatkan jumlah transistor (transistor count) dalam ruang yang terbatas tanpa menambah energi panas yang signifikan saat beroperasi. Sesuai dengan perkembangan teknologi proses yang telah dikuasai.

DirectX Support

DirectX adalah sebuah perintah pemrograman API (Application Program Interface) yang digunakan oleh Microsoft. Ini akan (sedikit) mempermudah pekerjaan game developer. Sekaligus memperkecil permasalahan kompatibilitas hardware pada operating system yang bersangkutan.

Dengan mengandalkan koleksi perintah standar yang tersedia pada DirectX, maka hampir dapat dipastikan selama kompatibel dengan Windows, hardware yang bersangkutan tidak akan mengalami masalah. Seiiring bertambahnya versi DirectX, ia juga dilengkapi dengan instruksi khusus baru. Yang hanya dimiliki oleh hardware-hardware terbaru juga. Ada baiknya untuk memastikan VGA card yang digunakan mendukung versi DirectX terbaru (untuk sementara versi Directx 9.0c)

Bus Interface

Sejak kedatangan PCIe x16 pada tahun 2004 yang lalu, keberadaan AGP memang sudah mulai terancam. Awalnya bandwidth data PCIe x16 dengan 4GB/s yang jika dibandingkan 2,1 GB/s pada AGP 8x menjadi alasan utama.
Sejak dikembangkannya (kembali) penggunaan dual VGA, mempertegas arah pengembangan video card berikutnya. Seperti Anda lihat, kebanyakan produk terbaru sudah jarang atau bahkan tanpa menyertakan versi dengan slot interface AGP.

Jika motherboard yang Anda gunakan belum memiliki ketersediaan slot PCIe x16, maka pilihan untuk upgrade video card akan sedikit terbatas. Dua produsen terbesar, baik ATi maupun nVIDIA memiliki kecenderungan tidak lagi memproduksi video card chipset terbaru dengan slot AGP. Apalagi jika Anda tertarik untuk mewujudkan penggunaan dual VGA. Baik dengan ATI CrossFire maupun nVIDIA SLI, keduanya hanya dapat diwujudkan pada motherboard tertentu yang sudah menggunakan slot PCIe x16.

Pixel and Vertex Shader

Vertex shader dan pixel shader bersama-sama bekerja dalam proses rendering untuk menghasilkan pixel hasil tampilan akhir. Biasanya bekerja pada saat menampilkan objek tiga dimensi. Baik Direct3D, OpenGL, ataupun API 3D scene yang lain dapat memanfaatkan keduanya. Versi pada pixel shader maupun vertex shader selalu berkembang. Disesuaikan dengan perintah khusus yang dapat berjalan pada API terbaru.

Contohnya adalah sebagai berikut. Shader Model 3.0 adalah gabungan 2 teknologi yang digunakan pada DirectX 9.0. Yaitu, Pixel Shader Model 3.0 dan Vertex Shader 3.0. Shader 3.0 ini lebih memungkinkan instruksi shader yang lebih panjang (65535 instruction) dan memungkinkan dynamic branching. Sedangkan, Shader 2.0 yang digunakan pada versi digunakan pada versi DirectX sebelumnya. Dengan shader length lebih terbatas (256 instruction) dan belum mendukung dynamic branching.

Pipelines

GPU mengerjakan instruksi untuk tekstur, transformation (transperancy, deformation, reflections, dan seterusnya) menjadi hasil akhir pixel yang muncul pada display. Sebuah urutan perintah dikerjakan dalam satu pipeline. GPU terkini memiliki multi pipeline yang memungkinkan mengerjakannya secara paralel. Tentunya akan memperpendek waktu proses. Secara garis besar, makin banyak pipeline, semakin bagus kemampuannya dalam me-render.

MEMORY

Jumlah memory juga akan mempengaruhi resolusi maksimal yang mampu dilakukan. Kebanyakan kelas mainstream akan berkisar hingga kapasitas 128 MB. Jumlah akan sangat mempengaruhi kedalaman warna dan resolusi yang mampu ditampilkan.

Jenis RAM yang banyak digunakan adalah DDR, DDR II, dan GDDR. DDR II dan GDDR akan mampu menghasilkan clock memory yang lebih cepat dibanding DDR. Semakin besar lebar data (memory bus width) yang dimungkinkan untuk komunikasi antara core dan memory, semakin cepat data yang mampu diproses sebuah VGA card. Memory bandwidth berdasarkan memory bus width, memory type dan memory speed. Untuk perhitungan lebih jelas, lihat pembahasan RAM pada edisi terdahulu.

Kebanyakan VGA card ekonomis, hanya menawarkan interface data yang terbatas (64-bit). Ada baiknya untuk memilih produk yang memiliki 128-bit data interface, atau 256-bit jika budget memungkinkan.

CLOCK SPEED
Ada dua clock speed yang perlu diperhatikan. Yang pertama adalah core clock dan kedua adalah memory clock. Sebaiknya saat membandingkan clock VGA card, bandingkan dari produsen chipset graphic adapter yang sama. ATi dengan ATi, dan GeForce dengan GeForce.

Jika ada angka yang mencurigakan, biasanya pada clock memory atau juga disebut memory speed, biasanya produsen menyebutkan clock memory effective dari memory yang digunakan.

MENGENAL BAGIAN-BAGIAN VIDEO CARD
1. PCB (Printed Circuit Board)

Pada video card, warna dasar yang digunakan beragam. Mulai dari warna merah, hijau dan kuning keemasan.
Ada dua form factor yang digunakan. Kebanyakan berukuran standar dengan ketinggian sekitar 99 mm (tinggi bracket sekitar 127 mm) dan lebar yang bervariasi. Ukuran yang lebih mungil, dengan ketinggian setengahnya, dikenal dengan form factor low-profile. Video card semacam ini digunakan seperti pada mini PC. Sesekali ditemukan beroperasi dengan sebuah riser card.

2. GPU/VPU
Inilah inti dari sebuah video card. Sebuah IC (integrated circuit), tugasnya seperti CPU pada sebuah motherboard. Ia yang menangani proses 2D dan 3D. Biasanya tertutup oleh heatsink dan fan.

3. Memory
Untuk membedakan dengan RAM/memory yang terinstalsi pada motherboard, lebih spesifik disebut sebagai video RAM. Kesamaan antara RAM dengan video RAM cukup banyak. Namun pada praktiknya, RAM video card terutama seri-seri high-end, sering menggunakan chip memory yang lebih cepat ketimbang RAM motherboard.

4. Bus Interface
Untuk sekarang, pilihannya hanya ada dua macam interface. Yaitu, AGP (Accelerated Graphics Port) dan PCI Express. Sebelumnya sempat digunakan slot ISA dan PCI untuk video card ini.

5. Cooling System
Sempat memiliki sebuah video card yang sama sekali tidak menggunakan fan pendingin, atau bahkan tanpa heatsink? Untuk GPU terkini, sebuah hal yang hampir tidak mungkin. Dengan clock yang demikian cepat, panas selama beroperasi dapat mencapai suhu yang cukup tinggi. Sebagai informasi, suhu pada heatsink pasif (tanpa fan) sebuah video card GeForce FX5200 dapat mencapai kisaran 60°C. Dapat dibayangkan panas yang dapat dihasilkan sebuah video card kelas high-end.

6. Display Interface
Kebanyakan video card menawarkan tiga jenis port interface: DVI, VGA dan TV-Out. Dan yang lain, hanya merupakan kombinasi minor dari tiga port tersebut. Ada yang menawarkan dual DVI, untuk dapat menghasilkan dua tampilan pada display digital. Ada yang menyertakan fasilitas dukungan output HDTV (high-definition TV), atau VIVO (video input video output). Dua yang disebut terakhir, biasanya dengan menyertakan fungsi tambahan tersebut pada port video.

Real-Time Video / Image Processing

Ikhtisar

SigC641x card mengkombinasikan sebuah Spartan 3 FPGA dan DSP array untuk menampilkan real-time video dan image processing. DSP array membagi dari satu sampai delapan 1GHz Texas Inst DSPs, dengan akses langsung ke I/O video digital dan analog, termasuk SD dan HD SDI, dan VDI digital video I/O , beberapa tipe dari analog video I/O, dan camera link interface. I/O video data mungkin adalah yang diproses sebelumnya oleh Virtex II FPGA dan Spartan 3 lebih dahulu ke DSP farm processing. Digitized video diangkut melalui 32-bit datapath yang berisi data pixel pada bermacam-macam RGB, chroma + luma, dan format lain.

DSP array processing disalurkan; video I/O data mungkin ditransfer ke sembarang kombinasi DSPs pada sembarang urutan, dibawah FPGA logic dan atau control software. Komunikasi DSP interprocessor diimplementasikan melalui High speed serial interface, routable diantara suatu kombinasi atau pola pada DSP dibawah control software. Terpisah, secara fisik alur data mandiri tersedia untuk transfer hasil DSP ke /dari host software di atas PCI bus dan untui transfer video data digital di atas PCI bus.

Block Diagram

Dibawah ini adalah diagram arsitektur pada SigC641x plus analog/digital video card solution. Real-time video dan image processing bisa saja terjadi pada logika FPGA keduanya sebelum dan sesudah DSP farm processing. DSP farm processing membagi dari nol hingga delapan (8) Texas Instrument C641x devices, berjalan pada clock rates dari 720 MHz sampai 1 GHz.

Spesifikasi

Di bawah adalah spesifikasi persiapan untuk Sigc641X dan video coprocessor card combination. Semua spesifikasi adalah subjek untuk berubah.

Dimensions Without Video Coprocessor Card	4.3 x 7.44 x 0.5" (109 x 189 x 12.7 mm) Consumes one (1) PCI slot
Dimensions With Video Coprocessor Card	9.25 x 4.55 x 1.81" (234.95 x 115.54 x 45.87 mm) Consumes two (2) PCI slots Length measured from surface of back-plate, height measured from surface of motherboard, width lesss than single slot
Video I/O (Requires Coprocessor Card)	SD SDI, up to 720 x 480, interlaced or progressive, 50 or 60 fps HD SDI, up to 1920 x 1080 interlaced or progressive, 50 or 60 fps DVI, both DVI-I and HD15 connectors. VGA, XGA,UXGA. Up to 1600 x 1200 x 24 bit resolution, 60 fps PAL, NTSC, and SECAM, both Composite Video RCA connectors and S-Video connector Component Video RCA connectors, formats include 525i, 625i, 525p, 625p, 720p, 1080i, and graphic digitization from VGA to SXGA Analog video output includes SMPTE 293M (525p), BTA T-1004, EDTV2 (525p), CCIR-656, and SMPTE 274M. SD and HD standards include YPrPb HDTV (EIA 770.3), RGB, RGBHV, YPrPb proogressive scan (EIA-770.1, EIA-770.2) and component YPrPb (SMPTE/EBU N10), and 4:2:2 or 4:4:4 HDTV
Digital Video Transfer to SigC641x	ITU-R, BT.656, 20-bit (10-bit Luma, 10-bit Chroma), or 16-bit UYVY422 formats
DSP Farm	Up to eight (8) Texas Instruments 6414, 6415, or 6416 devices, with clock rates 720 MHz, 850 MHz, or 1 GHz. SDRAM memory per DSP (EMIF-A): none, 2M x 32, 4M x 32, or 8M x 32
PCI Bus Interface	32-bit, 33 MHz PCI; 3.3V signaling with passive adapter, 5V signaling with active adapter
Power Consumption	15W (est.) in 2 DSP configuration 27W (est.) in 8 DSP configuration
Temperature	Operating: 0ºC to 55ºC (airflow >200 LFM)
	Storage: 40ºC to 85ºC
Humidity	Operating: 10 to 90% non-condensing
	Storage: 5 to 95% non-condensing
Designed to Meet	FCC Part 15 Subpart B EN55022 EN55024 UL60950 3rd edition UL60950 3rd edition

Project Status

Sigc641X plus analog/digital video card solution sekarang ini dalam status alfa dan belum diproduksi. Qty tunggal, off-the-shelf sistem tidaklah diharapkan untuk menjadi tersedia sampai 3Q08. Karena pelanggan tertarik akan perolehan dan bekerjasama dengan suatu sistem alfa, kita boleh memerlukan suatu NRE charge dan / atau qty minimum order, tergantung pada kemampuan apa yang diperlukan oleh aplikasi pelanggan.

VoIP and Wireless SigC641x Applications

Sigc641X-Ptmc card menyediakan suatu isyarat kecepatan tinggi yang memproses solusi untuk Voip dan aplikasi tanpa kawat pada berbagai platform, mencakup cPCI, VME, desktop PC, dan stand-alone. Ini dapat juga digunakan di suatu PC104+ adapter.