Anda mengklik. Anda menyeret. Anda terjatuh.
Jendela terbuka. Film diputar. Video game memenuhi layar Anda dengan dunia 3D yang terasa hidup. Ini adalah lingkungan digital yang kita anggap remeh. Tampaknya normal sekarang. Tidak selalu seperti ini.
Pergeseran dimulai pada tahun 1973. Xerox membangun Alto. Itu adalah komputer pertama dengan antarmuka pengguna grafis. Sebelumnya, Anda mengetikkan perintah di layar hitam. Alto mengubah cara manusia berinteraksi dengan mesin. Itu membuat komputer menjadi intuitif.
Saat ini, hampir semua hal di PC mengandalkan grafis. Pengolahan kata. E-mail. Animasi. Bahkan tugas dasar pun memerlukan isyarat visual. Ini memerlukan perangkat keras. Khususnya, kartu grafis.
Namun kartu grafis tidak ada gunanya jika tidak dapat berkomunikasi dengan seluruh sistem dengan cukup cepat. Metode koneksi penting. Di sinilah Accelerated Graphics Port berperan.
AGP memberi kartu grafis jalur khusus tersendiri. Ini bukan sekadar perubahan. Ini adalah perubahan mendasar dalam cara data dipindahkan melalui komputer. Ini meningkatkan kecepatan. Ini meningkatkan visual. Ini memecahkan hambatan yang menghambat kinerja.
Mari kita lihat mengapa cara lama gagal dan bagaimana AGP memperbaikinya.
Kemacetan Bus PCI
Untuk memahami AGP, Anda harus memahami apa yang ada sebelumnya: bus PCI.
PCI adalah singkatan dari Interkoneksi Komponen Periferal. Itu adalah standar untuk menghubungkan kartu tambahan ke motherboard. Kartu suara. Adaptor jaringan. Modem. Dan akhirnya, kartu grafis.
Ini berfungsi dengan baik untuk tugas-tugas sederhana. Tapi grafiknya berbeda.
Kartu grafis membutuhkan data dalam jumlah besar. Tekstur. Buffer bingkai. model 3D. Mereka perlu membaca dari memori sistem dan menulis ke memori kartu secara terus-menerus.
Bus PCI adalah jalan raya bersama.
Saat Anda menjalankan game atau aplikasi 3D, kartu grafis harus bersaing dengan perangkat lain untuk mendapatkan bandwidth. CPU berbicara ke hard drive. Kartu jaringan mengirim email. Kartu suara memutar audio. Semuanya berbagi jalur PCI yang sama.
Hal ini menyebabkan kelambatan. Kartu grafis harus menunggu. Ia tidak bisa mendapatkan data yang dibutuhkan saat dibutuhkan. Hasilnya? Gagap. Kecepatan bingkai rendah. Pengalaman yang berombak.
Bus PCI dirancang untuk periferal tujuan umum. Itu tidak dibuat untuk tugas berat rendering 3D.
“AGP diciptakan karena bus PCI tidak dapat memenuhi kebutuhan data grafis modern.”
Perlunya Jalur Khusus
Para insinyur menyadari bahwa ada sesuatu yang harus diubah.
Mereka membutuhkan cara untuk memindahkan data dari memori sistem ke kartu grafis dengan cepat. Tanpa kemacetan. Tanpa menunggu.
Solusinya adalah AGP.
Accelerated Graphics Port diperkenalkan oleh Intel pada tahun 1996. Port ini dirancang khusus untuk grafis. Bukan sebagai renungan. Bukan sebagai slot generik. Sebagai saluran khusus.
AGP berjalan pada frekuensi yang lebih tinggi daripada PCI. Itu menggunakan jalur data yang lebih luas. Dan yang paling penting, ini memungkinkan eksekusi memori langsung (DME).
Eksekusi memori langsung berarti kartu grafis dapat mengakses RAM sistem secara langsung. Itu tidak harus melalui CPU. Tidak perlu menunggu hingga bus PCI dibersihkan. Itu menarik data langsung dari memori.
Ini mengurangi latensi. Ini meningkatkan bandwidth.
Kemacetan PCI
Bus Peripheral Component Interconnect (PCI) adalah tulang punggung konektivitas desktop selama bertahun-tahun. Ini menangani segalanya mulai dari kartu suara hingga adaptor jaringan. Data menempuh jalur tunggal ini dalam bentuk paket. CPU menerima semuanya dan memprosesnya dalam antrian. Cukup sederhana. Efisien? Tidak selalu.
Pada pertengahan tahun 90an, internet menjadi semakin canggih. Perangkat lunak melepaskan kulit berbasis teksnya. Grafik 3-D bukan lagi eksperimen khusus. Mereka menjadi pusat pengalaman pengguna. Windows 95, game awal, alat CAD—semuanya menuntut lebih banyak dari kartu grafis.
Bus PCI tidak peduli dengan prioritas. Itu memperlakukan paket jaringan sama dengan tekstur resolusi tinggi. Kartu grafis harus mengantri. Dan menunggu membunuh kinerja. Frame rate tersendat. Tekstur dimuat dengan lambat. Sistem tersendat karena simpanan.
Masukkan AGP
Intel melihat kemacetan datang. Mereka membutuhkan jalur khusus untuk kartu grafis. Salah satu yang melewati kemacetan umum bus PCI. Hasilnya adalah Accelerated Graphics Port (AGP). Diperkenalkan pada tahun 1996, ini bukan sekadar slot biasa. Itu adalah perubahan arsitektur yang menyeluruh.
AGP memberi GPU jalan tolnya sendiri ke CPU dan memori. Tidak perlu lagi berbagi bandwidth dengan kartu suara atau modem. Akses langsung berarti pengiriman data lebih cepat. Render real-time menjadi mungkin dilakukan. Streaming video, yang dulu merupakan mimpi buruk berombak, mulai terlihat lancar.
Tapi ini bukan hanya soal kecepatan. Ini tentang prioritas. Kartu grafis sekarang dapat mengambil apa yang diperlukan, saat dibutuhkan. Bus PCI dibiarkan menangani tugas-tugas biasa. Hirarki berubah. Grafik berubah dari sekedar renungan menjadi perhatian utama.
Mengapa Itu Penting
Pergeseran ini memungkinkan PC untuk melakukan hal-hal yang sebelumnya sulit mereka lakukan. Pengeditan video menjadi mungkin dilakukan pada perangkat keras konsumen. Game 3-D berpindah dari arcade ke ruang tamu. Internet, yang dulu merupakan kumpulan halaman statis, mulai terasa dinamis.
AGP tidak hanya meningkatkan kinerja. Ini memungkinkan era baru komputasi. Tempat di mana kesetiaan visual itu penting. Dimana layarnya bukan sekadar jendela, melainkan kanvas. Bus PCI tidak menjadi usang dalam semalam. Namun dominasinya telah berakhir. Jalurnya terbuka. Dan lalu lintas lancar.
AGP tidak hanya mengubah standar PCI. Itu membangun kembali fondasinya. Meskipun PCI adalah jalan raya bersama, AGP adalah jalur ekspres. Ini menciptakan hubungan langsung dan point-to-point antara kartu grafis dan CPU. Tidak ada perangkat lain yang dapat mengganggu. Jalur khusus ini berarti sistem dapat mengambil data kompleks yang diperlukan untuk rendering tanpa harus mengantri. Hasilnya adalah kecepatan. Efisiensi diikuti.
Bagaimana AGP Mengatasi Kemacetan
Intel merancang AGP untuk memperbaiki kemacetan lalu lintas yang melekat pada PCI. Dengan menghilangkan hambatan, mesin dapat merender grafik lebih cepat dan menggunakan sumber daya sistem dengan lebih ringan. Berikut mekanisme peningkatan tersebut.
Port khusus berarti isolasi. Tidak ada orang lain yang berbagi hubungan ini. Kartu grafis beroperasi pada kapasitas penuh karena jalurnya jelas. Tidak ada perangkat lain yang dapat memperlambatnya.
Pipelining mengubah cara paket data ditangani. Daripada menunggu satu informasi sebelum meminta informasi berikutnya, kartu AGP meminta semua yang dibutuhkan untuk sebuah gambar dalam satu burst. Bayangkan saja seperti memesan makanan lengkap sekaligus daripada meminta roti, menunggu, lalu sup, lalu hidangan utama. PCI memaksa penantian berurutan itu. AGP menyederhanakan aliran.
Pengalamatan sideband adalah tempat peningkatan efisiensi sesungguhnya. Di PCI, informasi alamat (“Ke” dan “Dari”) digabungkan di dalam paket data. Itu seperti menempelkan alamat pengirim ke di dalam amplop. Layanan pos harus membukanya untuk melihat kemana tujuannya. Ini menghabiskan waktu dan bandwidth. AGP menambahkan delapan baris tambahan untuk pengalamatan. Alamatnya ada di luar. Bandwidth lainnya gratis untuk data aktual. Sumber daya sistem berhenti membuang-buang siklus decoding header.
Masalah PCI: Membuang-buang RAM
Di bawah PCI, kartu grafis tidak dapat mengakses memorinya sendiri secara langsung untuk operasi tertentu. Itu harus menggunakan RAM utama sistem sebagai buffer. Hal ini tidak efisien. CPU harus mengatur transfer ini. Itu menghabiskan daya pemrosesan. Itu menempati memori sistem yang bisa digunakan untuk aplikasi. AGP menghapus ketergantungan ini. Kartu grafis menangani lebih banyak beban kerjanya sendiri. Sistemnya terasa lebih ringan.
Peta tekstur adalah pahlawan tanpa tanda jasa di layar Anda. Mereka mengubah poligon yang datar dan membosankan menjadi dunia yang bisa Anda lalui. Namun memindahkan gambar-gambar tersebut dari hard drive Anda ke monitor selalu menjadi mimpi buruk logistik. AGP tidak hanya membuat jalan menjadi lebih cepat; itu mengubah aturan main sepenuhnya.
Kemacetan Peta Tekstur
Bayangkan peta tekstur sebagai kertas pembungkus untuk objek 3-D. Komputer Anda mengambil gambar 2D dan membungkusnya di sekitar bentuk geometris yang tidak terlihat untuk menciptakan kedalaman. Jika Anda menginginkan dinding bata, kartu tersebut tidak memodelkan setiap bata. Itu hanya membungkus gambar batu bata di sekitar kotak datar. Sederhana, bukan?
Masalahnya adalah penyimpanan. Setiap kali Anda memuat tekstur baru, itu memakan memori. Dan pada sistem lama, penggunaan memori tersebut menciptakan titik hambatan yang sangat besar.
Masalah Pencelupan Ganda PCI
Dengan kartu grafis PCI standar, perjalanan peta tekstur sangat melelahkan. Ini adalah tarian dua langkah yang membuang-buang waktu dan bandwidth.
- Muat ke RAM Sistem: Tekstur dimulai pada hard drive Anda. Itu akan ditarik ke memori sistem utama (RAM) komputer Anda terlebih dahulu. Ia duduk di sana, menunggu.
- Proses dan Transfer: Saat kartu grafis membutuhkannya, CPU mengambilnya dari RAM. CPU memproses data, lalu mengirimkannya kembali melalui bus PCI.
- Simpan di Framebuffer: Baru setelah itu tekstur akhirnya mencapai VRAM (RAM video) milik kartu grafis, khususnya framebuffer. Framebuffer menyimpan gambar yang dirender sehingga kartu dapat menyegarkan layar secara konstan.
Lihat limbahnya? Data menyentuh memori sistem, lalu CPU, lalu bus, dan terakhir kartu. Ini seperti memesan pizza, mengirimkannya ke rumah tetangga Anda, membawanya ke dapur Anda, dan kemudian memakannya. Saat tiba, cuacanya dingin. Dan yang lebih buruk lagi, hal ini menyumbat seluruh sistem. Program lain tidak dapat mengakses RAM tersebut secara efisien karena kartu grafis memonopoli bandwidth.
Sambungan Langsung AGP
AGP mengubahnya dengan memungkinkan kartu grafis untuk berkomunikasi langsung dengan memori sistem tanpa memerlukan CPU untuk bertindak sebagai perantara untuk setiap pemuatan tekstur.
Daripada memuat tekstur ke dalam RAM dan kemudian mengacaknya ke kartu, AGP membiarkan kartu grafis mengakses memori sistem secara langsung. Kartu tersebut dapat menarik data tekstur langsung dari RAM saat diperlukan. Tidak ada hambatan CPU. Tidak ada penyimpanan ganda.
Inilah yang kami sebut peningkatan memori AGP. Kartu grafis dapat menggunakan sebagian dari RAM sistem Anda sebagai perpanjangan dari memori videonya sendiri. Ini dikenal sebagai memori aperture. Ini bukan hanya tentang kecepatan; ini tentang efisiensi. Anda dapat memuat tekstur yang lebih besar dan beresolusi lebih tinggi karena hambatan dalam memindahkan data bolak-balik dihilangkan.
Mengapa Ini Penting bagi Anda
Anda mungkin tidak peduli dengan arsitektur framebuffer, tetapi Anda peduli dengan kegagapan. Saat game memuat area baru, komputer harus menarik semua tekstur untuk area tersebut dari hard drive. Pada PCI, ini berarti CPU sedang sibuk, bus tersumbat, dan komputer Anda mungkin terhenti selama sepersekian detik saat ia mencari tahu di mana datanya berada.
Dengan AGP, transisi menjadi lebih lancar. Kartu grafis mengambil apa yang dibutuhkan secara langsung. Itu
Keajaiban AGP yang sebenarnya bukan hanya tentang kecepatan; ini tentang bagaimana ia menipu sistem untuk menyelesaikan lebih banyak hal. Dengan mengizinkan sistem operasi untuk menetapkan RAM sistem reguler untuk kartu grafis dengan cepat, AGP menciptakan apa yang dikenal sebagai memori AGP atau memori video non-lokal.
Mengapa ini penting? Karena RAM sistem jauh lebih banyak dan seringkali lebih cepat dibandingkan VRAM khusus pada kartu grafis. Menyimpan peta tekstur dalam kumpulan bersama yang lebih besar ini berarti kartu tidak perlu menyimpan setiap gambar dalam memorinya yang terbatas. Hasilnya? Komputer Anda dapat menangani peta tekstur yang jauh lebih besar daripada batas fisik RAM internal kartu grafis.
Tipuan GART
AGP menghemat lebih banyak sumber daya melalui rekayasa perangkat keras yang cerdas. Ini menyimpan setiap peta tekstur hanya sekali dalam sistem. Hal ini dikelola oleh fitur chipset yang disebut Graphics Address Remapping Table (GART).
Inilah triknya: GART mengambil bagian tertentu dari memori sistem yang dipinjam AGP dan mengalamatkannya kembali. Ini memberi CPU alamat baru, mengelabui prosesor agar percaya bahwa peta tekstur ada di framebuffer kartu. Pada kenyataannya, potongan-potongan peta itu mungkin tersebar di seluruh RAM sistem. Namun ketika CPU membutuhkan data tersebut, ia tidak peduli dengan lokasi fisiknya. Ia hanya melihat alamat yang diharapkan.
Kartu Grafis dan Standar AGP
Sejak lama, kartu grafis AGP dan AGP menjadi standar untuk pemrosesan grafis pada komputer pribadi. Seperti semua perangkat keras, spesifikasi dan teknologi di balik port ini terus berkembang. Jika Anda menggali sejarah spesifikasi ini atau mencari harga terkini untuk perangkat keras AGP, sumber daya industri di bawah ini memberikan penjelasan teknis yang lebih mendalam.
Spesifikasi Teknis
- Intel: Halaman Informasi Teknis Accelerated Graphics Port menawarkan detail desain ekstensif, spesifikasi, dan panduan implementasi teknis untuk AGP 2.0 dan 3.0, termasuk tutorial bermanfaat bagi mereka yang ingin memahami mur dan baut.
- nVidia: Untuk wawasan tentang AGP 8X, lihat penjelasan teknis di situs nVidia. Ini mencakup evolusi standar AGP versi 3.0 baru ini dengan spesifikasi terperinci.
Harga Pasar
- HowStuffWorks Shopper: Sumber daya untuk memeriksa harga saat ini dan ketersediaan kartu grafis.
Bacaan Lebih Lanjut
Jika Anda ingin memahami ekosistem yang lebih luas di mana kartu-kartu ini beroperasi, pertimbangkan artikel terkait berikut:
– Cara Kerja Grafik 3-D
– Cara Kerja Kartu Grafis
– Cara Kerja PCI
– Cara Kerja RAM
– Cara Kerja Mikroprosesor
Tautan Penting
- Sun Microsystems: FAQ Frame Buffer
- Panduan Info Memulai Cepat untuk Accelerated Graphics Port (AGP)
- AnandTech: Apa perbedaan antara AGP4X dan AGP Pro?
- Panduan Perangkat Keras Tom: Janji Masa Depan PCI Express untuk Grafis – 10 Maret 2004
