Istilah – istilah Penting

Dime: adalah kependekan dari direct memory execute.dime mengizinkan kartu video untuk menggunakan beberapa dari main memeory untuk teksture memory dengan grafik 3 dimensi.Umumnya kartu video memiliki 4 megabyte dari RAM, beberapa memiliki 8 Megabyte dari RAM, tapi DIME memberikan 12,16, atau lebih memory untuk digunakan dari alokasi memory dari main sistem memory.

Pipelining: seperti yang teleh kita tahu dari buku Henessy and Petterson’s tenteng graf  komputer  arsitektur. Pipelining adalah sebuah teknik implementasi untuk instruksi ganda dalam waktu bersamaan.Pipeline disebut juga assembly line. Terdapat beberapa perbedaan (level pipe atau segmen Pipe)yang memiliki kontribusi dalam hasil akhir. Setiap langkah dilakukan secara paralel, berlawanan dengan arsitektur dari Pipeline yaitu sequential arsitektur. Yang mana langkah-langkah itu diselesaikan secara sequential atau “one After Another” bukan secara paralel.

Sideband Adrressing: Bus AGP menggunakan Sideband signal untuk mengirim salinan alamat informasi dari data. Teknik ini memberikan informasi alamat untuk diberikan kepada Bus secara bersamaan dengan transaksi data. Hasilnya AGP lebih efisien digunakan dalam transfer data. Dengan Sideband Adressing, AGP menggunakan 8 “side band line” yang memberikan controller grafik ke alamat baru dan salinannya ketika data melanjutkan untuk melangkah dari permintaan sebelumnya dalam main 32 data/address wire.

Bandwidth : jumlah data dari sebuah jaringan yang dapat dipindahkan dalam periode waktu yang pasti. Ini adalah kapasitas dari transfer yang umumnya di gambarkan dalam bit per detik.

Data Transfer

Zaman sekarang, bus PCI cocok untuk melakukan transfer data dari 132 MB keatas, bahkan AGP (berfrekuensi 66 MHz) mampu mentransferkan data hingga 533 MB lebih. Hal ini karena AGP memiliki kemampuan untuk mentransfer data 66 MHz per waktu dan melewati desain baru yang lebih maju yang membuat mode pentransferan lebih efisien.

Gambar. Diagram Arsitektur AGP

DIME mungkin merupakan ciri-ciri yang paling utama dari AGP. Chip grafik AGP memiliki kemampuan untuk mengakses memori utama secara langsung untuk operasi yang rumit dari pemetaan gambar. AGP menyediakan kartu grafik dengan dua metode dari pengaksesan pemetaan gambar secara langsung di memori sistem, yaitu metode pipelining dan pengalamatan. Di pipelining, AGP membuat permintaan berganda untuk data selama pengaksesan bus atau memori. PCI membuat satu permintaan dan tidak membuat permintaan lainnya sampai data tersebut selesai di transfer.

Gambar.  Diagram DIME AGP

Perbandingan antar bus AGP dan bus PCI

Perancangan untuk Pentium III berdasarkan motherboard – motherboard, kemauan AGP, diantara begitu banyak manfaat yang ada yaitu dapat menyalurkan bandwith empat kali lebih cepat dibandingkan bus PCI yang menggunakan pemprosesan pipelining, pengalamatan dan transfer data yang dlakukan per detik. Hal in memungkinkan kartu grafik untuk menangkap tekstur gambar secara langsung dari memori sistem, dan bahkan mengambil gambar tersebut untuk disalurkan kembali ke grafik yang ada di memori lokal. AGP dibuat berdasarkan PCI 2.1 standard yang berkekuatan 66 MHz sesuai dengan kecepatan bus PCI.

AGP vs. PCI

1. AGP
• Pipelined requests
• Address/data de-multiplexed
• peak at 533 MB/s in 32 bits
• Single target, single master
• Memory read/write only, no other I/O operations
• High/loq priority queues
2. PCI
• Non-pipelined
• Address/data multiplexed
• Peak at 133 MB in 32 bits
• Multi-target, multi-master
• Link to entire system
• No priority queues

           AGP memiliki kelebihan yaitu dapat menghasilkan tekstur gambar yang lebih halus, mampu untuk menampilkan gambar 3 dimensi dan video yang gamarnya terlihat lebih nyata dan berkualitas tinggi daripada PC yang pernah ditemukan sebelumnya. Walaupun begitu, Intel mengklaim bahwa sekarang pengguna PC dapat mencari pengalaman dengan berbagai jenis grafik 3 dimensi yang memukau dan video yang berkualitas tinggi, yang hanya bisa ditemukan di workstations dengan harga $20.000 atau lebih.

             Walaupun AGP sesuai dengan Pentium III dan berarsitektur bus dual independent, pengguna tidak memerlukan prosedur Pentium III untuk memanfaatkan teknologi baru ini, karena penggunaan dari AGP tidak tergantung pada tipe dari CPU. Kenyataannya, VIA memiliki chip baru yang seharusnya dapat segera sesuai untuk socket 7 pada motherboard-motherboard yang didukung oleh AGP. Satu hal yang perlu diyakini dari pernyataan tersebut bahwa harga dari teknologi AGP yang baru ini lebih mendekati $20.000 untuk setiap workstation.

•           AGP mempunyai Pipelined. Oleh karena itu, permintaan di eksekusi secara paralel. Hal ini akan menyebabkan eksekusi lebih cepat dari Bus PCI yang tidak memiliki Pipeline
•           AGP mempunyai Address/data, yaitu de-muxed. Jadi Pipeline AGP dapat bekerja dengan data yang didapat dari de-mux. Sedangkan Address/data remained muxed pada Bus PCI yang tidak memilike Pipeline bekerja dengan data dari mux.
•           AGP adalah sebuah port ( hanya menghubungkan dua node ) sedangkan PCI adalah sebuah Bus
•           AGP tidak dapat menggantikan sebuah Bus PCI. AGP adalah Connection yang berdiri sendiri, dan hanya bisa digunakan sebagai sub sistem grafik.
•           AGP dan PCI juga berbeda dalam persyaratan minimum panjang dan garis untuk transaksi AGP harus memiliki panjang 8 bit dan garis 8 bit, sedangkan PCI harus memiliki 4 bit dan garis max 4 bit
•           BUS PCI mendukung transfer data sampai 133Mbps, sedangkan AGP (66Mhz) mendukung hingga 533Mbps, yang membuat, BUS AGP lebih cepat.
•              Gambar yang dihasilkan AGP lebih halus dan kemampuan untuk menampilkan gambr 3D,video lebih jelas dan memiliki kualitas lebih tinggi dari sebelumnya yang terdapat di PC
•           AGP memiliki performa yang tinggi, kualitas 3D yang tinggi dengan menghiangkan kemacetan  melalui akses langsung ke sistem memori.
•           Fitur yang sangat penting dari AGP adalah DIME (Direct Memory Execute) ini memberikan chip AGP memiliki kemampuan untuk mengakses main memori secara langsung untuk operasi kompleks dari pemetaan tekstur.
•           AGP menyediakan kartu grafik dengan dua metode akses langsung tekstur MAPS dalam sistem memori; pipelining dan sideband addressing.
•           AGP membuat permintaan ganda untuk data selama sebuah bus atau akses memori, sedangakan PCI membuat satu permintaan dan tidak melakukan hal proses lain sampai data yang diminta di transfer.
•           AGP tidak membagi bandwidth dengan device lainnya. Sedangkan PCI membagi bandwidth.

Macam - Macam PCI

Spesifikasi bus PCI pertama kali dirilis pada bulan Juni 1992, sebagai PCI vesi 1.0. Perkembangan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut.

Revision	Release Date	Frequency	Voltage	Width
PCI 1.0	1992	33 MHz	Nil	32 bits	133 Mb/s
				64 bits	266 Mb/s
PCI 2.0	1993	33 MHz	3.3 V / 5 V	32 bits	132 Mb/s
				64 bits	264 Mb/s
PCI 2.1	1995	33 MHz	3.3 V / 5 V	32 bits	132 Mb/s
				64 bits	264 Mb/s
		64 MHz	3.3 V	32 bits	264 Mb/s
				64 bits	528 Mb/s
PCI 2.2	1998	33 MHz	3.3 V / 5 V	32 bits	132 Mb/s
				64 bits	264 Mb/s
		64 MHz	3.3 V	32 bits	264 Mb/s
				64 bits	528 Mb/s
PCI 2.3	2002	33 MHz	3.3 V / 5 V	32 bits	132 Mb/s
				64 bits	264 Mb/s
		64 MHz	3.3 V	32 bits	264 Mb/s
				64 bits	528 Mb/s
PCI-X 1.0	1999	66 MHz	3.3 V	32 bits	264 Mb/s
				64 bits	528 Mb/s
		100 MHz	3.3 V	32 bits	400 Mb/s
				64 bits	800 Mb/s
		133 MHz	3.3 V	32 bits	532 Mb/s
				64 bits	1,064 Mb/s
PCI-X 2.0	2002	66 MHz	3.3 V	32 bits	264 Mb/s
				64 bits	528 Mb/s
		100 MHz	3.3 V	32 bits	400 Mb/s
				64 bits	800 Mb/s
		133 MHz	3.3 V	32 bits	532 Mb/s
				64 bits	1,064 Mb/s
		266 MHz	3.3 V / 1.5 V	32 bits	1,064 Mb/s
				64 bits	2,128 Mb/s
		533 MHz	3.3 V / 1.5 V	32 bits	2,128 Mb/s

Mini PCI ditambahkan pada PCI versi 2.2 yang digunakan untuk laptop. Mini PCI menggunakan 32-bit, 33-MHz bus dengan kemampuan koneksi (3.3 V only; 5V is limited to 100mA) dan mendukung untuk Bus Mastering dan DMA. Standart ukuran dari Mini PCI adalah kira – kira ¼ dari ukuran bagian – bagian lainnya. Beberapa Mini PCI device adalah seperti Wi-Fi, Fast Ethernet, Bluetooth, modems ( Winmodems), sound cards, cryptographic accelerators, SCSI, IDE/ATA, SATA controller dan kartu kombinasi. Kartu PCI Reguler dapat digunakan dengan Mini PCI yang dilengkapi hardware dan sebaliknya, menggunakan PCI-to-PCI and PCI-to-Mini PCI converters

Gambar. Mini PCI Wi-Fi card Type IIIB            

      

Gambar. MiniPCI-to-PCI converter Type III 

Gambar. MiniPCI and MiniPCI Express cards in comparison

PCI

PCI (kepanjangan dari bahasa Inggris: Peripheral Component Interconnect) adalah bus yang didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya.

Peripheral Component Interconnect (PCI) merupakan bus yang tidak tergantung prosesor dan berbandwidth yang dapat berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Dibandingkan dengan spesifikasi bus lainnya, PCI memberikan sistem yang lebih baik bagi subsistem I/O berkecepatan tinggi (misalnya, graphic display adapter, network interface controller, disk controller, dll). Standar yang berlaku saat ini mengizinkan penggunaan sampai 64 saluran data pada kecepatan 33 MHz, bagi kelajuan transfer 264 Mbyte/detik, atau 2,112 Gbps. Namun bukan hanya kecepatannya saja yang tinggi yang membuat PCI menarik. PCI khusus dirancang untuk memenuhi kebutuhan I/O sistem yang modern secara ekonomi; PCI hanya memerlukan keeping yang lebih sedikit untuk mengimplementasikan dan mendukung bus lainnya yang dihubungkan ke bus PCI.

Intel mulai menerapkan PCI pada tahun 1990 untuk sistem berbasis Pentiumnya. Segera Intel menerbitkan semua patent bagi domain publik dan mempromosikan pembuatan himpunan industri, PCI SIG, untuk pembuatan lebih lanjut dan memelihara kompatiblitas spesifikasi PCI. Hasilnya adalah bahwa PCI secara luas diterima dan penggunaannya pada komputer pribadi, workstation, dan sistem server terus meningkat. Versi saat ini, PCI 2.0, diterbitkan 1993. Karena spesifikasinya berada di dalam domain publik dan didukung oleh industri micro processor dan peripheral secara luas, PCI yang dibuat oleh vendor yang berlainan tetap kompatibel.

Gambar. 64-bit PCI-X expansion slots inside a Power Mac G4

PCI dirancang untuk mendukung bermacam-macam konfigurasi berbasis microprosesor, baik sistem micoprosesor tunggal maupun banyak. Karena itu, PCI memberikan sejumlah fungsi untuk kebutuhan umum. PCI memanfaatkan timing sinkron dan pola arbitrasi tersentralisasi.

Kombinasi pengontrol DRAM dan bridge dengan bus PCI memberikan coupling yang erat dengan prosesor dan kemampuan pengiriman data berkecepatan tinggi. Bridge berfungsi sebagai suatu buffer data sehingga kecepatan bus PCI berbeda dengan kemampuan I/O prosesor. Di dalam sebuah sistem multiprosesor, sebuah konfigurasi PCI atau lebih dapat dihubungkan oleh bridge dengan bus sistem prosesor. Bus sistem hanya mendukug unit prosesor/cache memori utama, dan bridge PCI. Fungsi bridge ysng menjaga agar PCI tidak tergantung pada kecepatan prosesor memberikan kemampuan untuk menerima dan mengirim data secara cepat.

Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on).

Gambar. Arsitektur BUS PCI pada PC

Sejarah Bus PCI

Sesudah bus ISA, masih ada bus lain yang diperkenalkan di pasar, yakni EISA ( Extended ISA), Micro Channel Bus, Local Bus,  dan Video Electronics Standards Association (VESA) Local Bus. Semua bus ini gagal di pasar karena berbagai sebab. Hal ini mendorong intel untuk membuat bus baru yang dirasa mampu mengatasi berbagai kendala, intel menyebut bus baru ini dengan PCI, akronim dari Peripheral Component Interconnect. Berbasis pada Local Bus (yang cepat), Intel menyisipkan bus lain (baru) antara CPU dengan bus I/O hingga identik dengan jembatan. Teknologi IC tidak harus sederhana karena peningkatan teknologi dalam bidang IC akan dapat mengatasinya, serta dalam produksi massal akan dapat menekan harga.

Pada perkembangannya, PCI diadopsi menjadi standart industri dan di bawah administrasi PCI Special Interest group ( PCI-SIG). Oleh PCI-SIG, definisi PCI diperluas menjadi konektor standar interface bus (slot) ekspansi.

Interface bus PCI adalah 64 bit dalam paket 32 bit (bandingkan dengan ISA, 16 bit). Untuk bisa memahami maksudnya diperlukan sedikit aritmatika. Bus PCI berjalan pada 33 MHz dan mentransfer data 32 bit setiap pulsa clock. Namun pada pulsa 33 MHz ini adalah 30 nanodetik, sehingga jika digunakan pada komputer 486 memory yang berkecepatan 70 nanodetik 9 pada memory jenis FPM, Fast page Mode) atau 50 nanodetik (pada EDO, Extended Data Out) maka saat CPU akan mengambil data dari RAM, CPU harus “menunggu” setidaknya tiga pulsa clock untuk mendapatkan data tersebut. Dengan mentransfer data setiap pulsa clock, bus PCI akan sama dengan interface 32 bit yang mana komponen sistem  tersebut mentransfer dalam jalur 64 bit.

Bus AGP

Bus AGP, singkatan dari Accelerated Graphics Port adalah sebuah bus yang dikhususkan sebagai bus pendukung kartu grafis berkinerja tinggi, menggantikan bus ISA, bus VESA atau bus PCI yang sebelumnya digunakan.

Sebenarnya AGP dibuat berdasarkan bus PCI, tapi memiliki beberapa kemampuan yang lebih baik. Selain itu, secara fisik, logis dan secara elektronik, AGP bersifat independen dari PCI. Tidak seperti bus PCI yang dalam sebuah sistem bisa terdapat beberapa slot, dalam sebuah sistem, hanya boleh terdapat satu buah slot AGP saja.

Gambar. BUS AGP

Spesifikasi AGP 1.0 bekerja dengan kecepatan 66 MHz (AGP 1x) atau 133 MHz (AGP 2x), 32-bit, dan menggunakan pensinyalan 3.3 Volt. AGP versi 2.0 dirilis pada Mei 1998 menambahkan kecepatan hingga 266 MHz (AGP 4x), serta tegangan yang lebih rendah, 1.5 Volt. Versi terakhir dari AGP adalah AGP 3.0 yang umumnya disebut sebagai AGP 8x yang dirilis pada November 2000. Spesifikasi ini mendefinisikan kecepatan hingga 533 MHz sehingga mengizinkan throughput teoritis hingga 2133 Megabyte/detik (dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan AGP 4x). Meskipun demikian, pada kenyataannya kinerja yang ditunjukkan oleh AGP 8x tidak benar-benar dua kali lebih tinggi dibandingkan AGP 4x, karena beberapa alasan teknis.

1. Spesifikasi AGP
• 1x
• 2x
• 4x
• 8x
2. Diperkenalkan
• Juli 1996
• Juli 1996
• Mei 1998
• November 2000
3. Kecepatan
• 66 MHz (1 x 66 MHz), 32-bit
• 133 MHz (2 x 66 MHz), 32-bit
• 266 MHz (4 x 66 MHz), 32-bit
• 533 MHz (8 x 66 MHz), 32-bit
4. Tegangan
• 3.3 Volt
• 3.3 Volt
• 1.5 Volt
• 1.5 Volt
5. Maksimum Troughput
• 266 MByte/detik
• 533 MByte/detik
• 1066 MByte/detik
• 2133 MByte/detik

Selain empat spesifikasi AGP di atas, ada lagi spesifikasi AGP yang dinamakan dengan AGP Pro. 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 pada daya yang dapat didukungnya, yakni hingga 110 Watt, lebih besar 25 Watt dari AGP biasa yang hanya 85 Watt. Jika dilihat dari daya yang dapat disuplainya, terlihat dengan jelas bahwa AGP Pro dapat digunakan untuk mendukung kartu grafis berkinerja tinggi yang ditujukan untuk workstation graphics, semacam ATi FireGL atau NVIDIA Quadro. Meskipun demikian, AGP Pro tidaklah kompatibel dengan AGP biasa: kartu grafis AGP 4x biasa memang dapat dimasukkan ke dalam slot AGP Pro, tapi tidak sebaliknya. Selain itu, karena slot AGP Pro lebih panjang, kartu grafis AGP 1x atau AGP 2x dapat tidak benar-benar masuk ke dalam slot sehingga dapat merusaknya. Untuk menghindari kerusakan akibat hal ini, banyak vendor motherboard menambahkan retensi pada bagian akhir slot tersebut: Jika hendak menggunakan kartu grafis AGP Pro lepas retensi tersebut.

Selain faktor kinerja video yang lebih baik, alasan mengapa Intel mendesain AGP adalah untuk mengizinkan kartu grafis dapat mengakses memori fisik secara langsung, yang dapat meningkatkan kinerja secara signifikan, dengan biaya integrasi yang relatif lebih rendah. AGP mengizinkan penggunaan kartu grafis yang langsung mengakses RAM sistem, sehingga kartu grafis on-board dapat langsung menggunakan memori fisik, tanpa harus menambah chip memori lagi, meski harus dibarengi dengan berkurangnya memori untuk sistem operasi.

Gambar. Slot BUS AGP

Mulai tahun 2006, AGP telah mulai digeser oleh kartu grafis berbasis PCI Express x16, yang dapat mentransfer data hingga 4000 Mbyte/detik, yang hampir dua kali lebih cepat dibandingkan dengan AGP 8x, dengan kebutuhan daya yang lebih sedikit (voltase hanya 800 mV saja).

Gambar. Skema Bus AGP pada PC

Gambar. Jenis – jenis AGP