Apa Itu GDDR Pada VGA Card?
Jika di telisik lebih dalam, VGA card atau kartu grafis modern bisa dibilang adalah sebuah motherboard kecil. Istilahnya daughterboard. Hal ini disebabkan karena kartu grafis modern memiliki komponen yang hampir setara dengan sebuah motherboard sehingga dapat bekerja secara independen.
Dalam sebuah kartu grafis, terdapat beberapa komponen hardware yang beroperasi guna menghasilkan output tampilan pada layar display monitor. Salah satu komponen tersebut yaitu video memory. Beberapa pihak juga menyebutnya sebagai VRAM, singkatan dari Video RAM.
Apa Itu GDDR Pada VGA Card?
Daftar isi
Fungsi dan cara kerja video memori/VRAM
Sederhananya, VRAM memiliki alur kerja yang serupa dengan RAM pada sistem komputer. Video RAM juga memiliki fungsi utama sebagai wadah penyimpanan sementara data-data visual yang akan diproses oleh GPU.
Data-data visual berupa tekstur, maping, atau aset UI ditransfer dari penyimpanan oleh CPU dan RAM. Kemudian, data tersebut dimasukkan dalam VRAM kartu grafis untuk diproses oleh GPU. Setelah pemrosesan selesai, GPU akan menampilkan hasilnya ke dalam layar display/monitor.
Umumnya, memori yang digunakan oleh kartu grafis modern dari jenis Graphic DDR (GDDR) Synchronous Graphic RAM (SGRAM). Apa itu GDDR? Secara teknis, GDDR adalah jenis memori DDR SDRAM yang dirancang khusus untuk menangani data-data visual terutama pada perangkat grafis.
Perbedaan DDR dan GDDR
DDR (Double Data Rate) dan GDDR (Graphics Double Data Rate) adalah dua jenis memori yang digunakan dalam perangkat komputer modern. Meskipun keduanya berbagi akronim "DDR" dan berfungsi sebagai memori penyimpanan, terdapat perbedaan penting antara keduanya.
Perbedaan GDDR dan DDR paling mendasar terletak pada arsitektur dan kecepatan transfer datanya. DDR menggunakan arsitektur yang berfokus pada kecepatan transfer data secara keseluruhan, sementara GDDR memprioritaskan kecepatan transfer data paralel.
Hal ini menjadikan GDDR lebih efektif dalam memproses dan mentransfer jumlah data yang besar secara bersamaan, yang merupakan kebutuhan utama dalam pengolahan grafis. GDDR juga menawarkan fitur-fitur seperti bandwidth yang lebih lebar sehingga sangat cocok untuk aplikasi grafis intensif semisal rendering 3D dan game.
Jenis memori DDR umumnya memiliki latensi yang lebih rendah dan menggunakan daya yang lebih sedikit dibandingkan dengan GDDR. Sementara itu, GDDR membutuhkan voltase yang lebih tinggi agar mendapatkan kinerja grafis yang lebih optimal.
Jenis GDDR VRAM pada VGA card
Berikut ini beberapa jenis/varian memori GDDR yang umum atau pernah digunakan pada VGA card
GDDR SGRAM
Diketahui, GDDR SGRAM pertama kali dirilis pada tahun 1998. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, tipe memori video ini menggunakan basis teknologi DDR SDRAM.
GDDR2 SGRAM
Tipe memori video ini dirilis pada tahun 2002 dengan menggunakan basis teknologi DDR dan DDR2.
GDDR3 SGRAM
Tipe memori GDDR3 SGRAM dirilis pada tahun 2002 yang kemudian oleh JEDEC dijadikan standar spesifikasi memori grafis. Secara teknis, memori GDDR3 memiliki spesifikasi yang serupa dengan memori RAM DDR2.
VRAM jenis GDDR3 memiliki kelebihan diantaranya konsumsi daya yang rendah, kecepatan frekuensi yang lebih tinggi, serta bandwidth yang lebih besar. Alhasil, GDDR3 mampu memberikan performa grafis yang jauh lebih optimal.
Memori GDDR3 pun cukup populer digunakan pada kartu grafis modern. Misalnya, pada kartu grafis dengan GPU Nvidia Geforce FX seri 5xxx (rilis tahun 2004) dan ATI/AMD Radeon seri X700 (rilis tahun 2005). Bahkan, beberapa console game juga menggunakan tipe memori ini, diantaranya Playstation 3, Xbox 360, dan Nintendo Wii
GDDR4 SGRAM
Tipe memori video ini dirilis pada tahun 2007 dengan menggunakan basis teknologi DDR3.
GDDR5 SGRAM
JEDEC kembali merilis standar memori grafis yaitu GDDR5 SGRAM. Sama seperti GDDR4, tipe memori video ini juga menggunakan basis teknologi DDR3 SDRAM. Chip memori GDDR5 memiliki 170 pin.
Salah satu kelebihan memori GDDR5 yaitu menggunakan interface QDR (Quad Data Rate). Artinya memori GDDR5 mampu melakukan empat operasi dalam satu siklus. Alhasil, tipe memori ini mempunyai potensi bandwidth yang lebih besar dari pada varian sebelumnya (GDDR3).
Sama halnya dengan GDDR3, memori GDDR5 sukses diadopsi banyak perangkat komputer. VGA card dengan GPU AMD misalnya, sudah menggunakan tipe memori ini sejak seri Radeon HD 4000 (rilis tahun 2009). Begitu pula GPU Nvidia juga menggunakan tipe memori ini sejak seri Geforce 200 (rilis tahun 2009).
Selain VGA card, tipe memori GDDR5 juga diadopsi dalam console game semisal Playstation 4 dan Xbox One. Komputer dengan kinerja tinggi sepeti server dan workstation juga banyak yang menggunakan tipe memori GDDR5.
GDDR5X SGRAM
JEDEC juga membuat varian standar memori GDDR5 yaitu GDDR5X yang dirilis tahun 2016. Tipe memori GDDR5X memiliki potensi bandwidth hampir dua kali lipat GDDR5 standar. Chip memori GDDR5X menggunakan 190 pin.
GPU yang menggunakan standar memori ini yaitu Nvidia Geforce seri 20 (Pascal).
GDDR6 SGRAM
Standar memori GDDR5X kemudian dikembangkan oleh JEDEC menjadi varian GDDR6 yang dirilis pada tahun 2017. Tipe memori GDDR6 menawarkan sejumlah kelebihan diantaranya konsumsi daya yang rendah dan potensi performa yang lebih tinggi. Kecepatan transfer data GDDR6 meningkat secara signifikan, mencapai hingga 16 Gbps (gigabit per detik) dengan lebar bus data yang lebih besar.
Salah satu kelebihan memori GDDR6 VRAM yaitu menggunakan interface ODR (Octal Data Rate). Artinya memori GDDR6 mampu melakukan delapan operasi dalam satu siklus. Alhasil, tipe memori ini mempunyai potensi bandwidth yang lebih besar dari pada varian sebelumnya (GDDR5).
Kartu grafis atau GPU yang mengunakan memori GDDR6 diantaranya yaitu Nvidia Geforce RTX seri 20 (rilis tahun 2018) dan AMD Radeon RX seri 5000 (rilis tahun 2019).
Perbedaan GDDR5 dan GDDR6
- GDDR6 merupakan generasi terbaru dari memori grafis dan menawarkan kecepatan transfer data yang lebih tinggi dibandingkan dengan GDDR5. GDDR6 dapat mencapai kecepatan hingga 16 Gbps (Gigabit per detik), sedangkan GDDR5 biasanya memiliki kecepatan transfer data sekitar 8 Gbps. Kecepatan transfer data yang lebih tinggi pada GDDR6 memungkinkan akses yang lebih cepat ke memori grafis, yang dapat meningkatkan kinerja grafis secara keseluruhan.
- GDDR6 juga menawarkan kapasitas yang lebih besar dibandingkan dengan GDDR5. Biasanya, GDDR5 tersedia dalam kapasitas maksimal 8 GB, sementara GDDR6 dapat mencapai kapasitas 16 GB atau lebih. Kapasitas yang lebih besar memungkinkan penyimpanan data grafis yang lebih banyak sehingga berpotensi meningkatkan kinerja aplikasi dan game.
- Salah satu keunggulan GDDR6 adalah konsumsi daya yang lebih efisien. GDDR6 menggunakan teknologi yang lebih canggih untuk mengurangi kebutuhan daya saat memori bekerja. Hal ini membantu mengurangi panas yang dihasilkan dan memberikan efisiensi energi yang lebih baik pada sistem secara keseluruhan. Efisiensi energi yang lebih tinggi pada GDDR6 dapat membantu mengurangi biaya operasional dan meningkatkan masa pakai perangkat keras.
- Selain perbedaan dalam kecepatan, kapasitas, dan efisiensi daya, GDDR6 juga mendukung beberapa fitur baru yang tidak dimiliki oleh GDDR5. Fitur-fitur tersebut meliputi teknologi error-correcting code (ECC), yang membantu mendeteksi dan memperbaiki kesalahan pada data yang disimpan di memori. GDDR6 juga memiliki teknologi penyimpanan yang lebih pintar (smart storage) untuk mengoptimalkan penggunaan memori dan mengurangi latensi.
GDDR6X SGRAM
GDDR6X adalah versi yang lebih canggih dari GDDR6 dan diperkenalkan oleh NVIDIA. GDDR6X menawarkan kecepatan transfer data yang lebih tinggi, mencapai hingga 19 Gbps. Ini membuatnya lebih cepat daripada GDDR6 dan ideal untuk penggunaan yang lebih intensif seperti rendering video, AI, atau gaming di resolusi tinggi dengan refresh rate yang tinggi.
GDDR6X juga memperkenalkan teknologi PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4-level) yang memungkinkan pengiriman data yang lebih padat sehingga mampu meningkatkan efisiensi transfer data.
Secara umum, perbedaan GDDR6 dan GDDR6X adalah kecepatan transfer data yang lebih tinggi yang ditawarkan oleh GDDR6X. Meskipun demikian, tidak semua kartu grafis menggunakan GDDR6X. Penggunaan keduanya juga tergantung pada kebutuhan dan anggaran masing-masing.
Chip memori GDDR (varian apapun) umumnya dipasang berjajar di sekitar chip GPU.
HBM
Samsung, AMD, dan SK Hynix serta JEDEC mengembangkan standar teknologi memori grafis yaitu HBM (High Bandwidth Memory). Teknologi ini pertama kali dirilis pada tahun 2013. HBM boleh dikatakan adalah teknologi memori yang cukup inovatif.
HBM menggunakan pendekatan yang berbeda dengan menggabungkan memori dan kontroler secara fisik dalam satu paket, yang disebut stack. Teknologi ini memungkinkan transfer data yang sangat cepat dengan konsumsi daya yang lebih rendah. HBM juga dapat menempatkan lebih banyak memori dalam ruang yang lebih kecil sehingga mampu menghasilkan kepadatan memori yang lebih tinggi.
Perbedaan utama antara GDDR dan HBM terletak pada bandwidth dan konsumsi daya. HBM memberikan bandwidth yang jauh lebih tinggi dibandingkan GDDR. Hal ini tentu ideal untuk aplikasi yang membutuhkan pemrosesan data yang intensif, seperti game dan rendering grafis.
Selain itu, HBM juga memiliki konsumsi daya yang lebih rendah sehingga membantu mengurangi panas yang dihasilkan oleh kartu grafis.
Namun, keunggulan HBM juga datang dengan harga yang lebih tinggi. HBM memiliki biaya produksi yang lebih mahal dibandingkan GDDR sehingga lebih banyak digunakan dalam kartu grafis kelas atas. Sementara itu, GDDR umumnya digunakan dalam kartu grafis yang lebih terjangkau dan memadai untuk kebutuhan umum.
Secara arsitektur, HBM mungkin tidak terlalu berbeda dengan varian GDDR. Namun sesuai namanya, HBM mampu menghasilkan bandwidth yang memang jauh lebih besar. GPU yang menggunakan memori HBM diantaranya yaitu AMD Fiji yang dipasarkan pada tahun 2015.
HBM2
Memori HBM kemudian dikembangkan menjadi HBM2. Varian memori HBM ini mampu mencapai 8 tingkatan dengan kecepatan transfer yang lebih tinggi dan kapasitas yang lebih besar.
HBM2 vs GDDR6
Ketika membandingkan HBM2 dan GDDR6, ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan. Pertama, HBM2 memiliki keunggulan dalam hal kepadatan data yang tinggi dan pengurangan latensi.
Oleh karena itu, HBM2 lebih efisien dalam menangani aplikasi dengan beban kerja yang berat seperti rendering grafis yang kompleks. Namun, HBM2 juga cenderung memiliki harga yang lebih tinggi dibandingkan dengan GDDR6.
Di sisi lain, GDDR6 menawarkan skala yang lebih besar dalam hal kapasitas memori, membuatnya lebih sesuai untuk aplikasi yang membutuhkan ruang penyimpanan yang lebih besar, seperti game dengan tekstur dan grafis yang lebih detail. Selain itu, GDDR6 lebih ekonomis dibandingkan HBM2, menjadikannya pilihan yang lebih terjangkau untuk penggunaan umum.
Secara keseluruhan, pemilihan antara HBM2 dan GDDR6 tergantung pada kebutuhan dan anggaran kalian. Jika kalian membutuhkan performa grafis yang sangat tinggi dengan latensi rendah, HBM2 adalah pilihan yang baik. Namun, jika kalian mencari kapasitas memori yang lebih besar dengan biaya yang lebih terjangkau, GDDR6 dapat menjadi solusi yang tepat.
Bandwidth pada memori VGA card
Pada penjelasan sebelumnya, kalian mungkin cukup sering menemukan kata "bandwidth". Apakah "bandwidth" itu ? Apa hubungannya dengan memori pada kartu grafis ? Sederhananya, bandwidth merupakan banyaknya data yang dapat ditransfer dalam 1 detik atau satu siklus dan biasanya menggunakan satuan GB per detik.
Jika dianalogikan, bandwidth ibarat kapasitas jalan yang dapat dilewati mobil dalam suatu waktu. Semakin lebar jalan (bandwidth) tentu semakin bagus karena proses perjalanan (transfer data) juga akan semakin baik. Semakin besar bus width (lebar jalur data), semakin besar pula bandwidth memori yang dapat diperoleh.
Cara menghitung bandwidth memori GDDR dalam kartu grafis
Perlu diketahui, bandwith memori yang mampu dicapai tergantung banyak faktor. Misalnya, GPU yang digunakan, ukuran bus width, atau kecepatan frekuensi. Apalagi, spesifikasi VRAM dalam kartu grafis cukup beragam.
Berikut ini contoh kasus sederhana perhitungan bandwidth memori GDDR
- GDDR3
- GPU Nvidia Geforce GT 440 menggunakan memori tipe GDDR3 dengan bus width 128-bit dan frekuensi memori 900 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 28.8 GB/s ((900 MHz x 2 x 128-bit)/8)
- GPU AMD Radeon HD 4850 menggunakan memori tipe GDDR3 dengan bus width 256-bit dan frekuensi memori 993 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 63.5 GB/s ((993 MHz x 2 x 256-bit)/8)
- GDDR5
- GPU Nvidia Geforce GTX 1660 menggunakan memori tipe GDDR5 dengan bus width 192-bit dan frekuensi memori 2000 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 192 GB/s ((2000 MHz x 4 x 192-bit)/8)
- GPU AMD Radeon RX 570 menggunakan memori tipe GDDR5 dengan bus width 256-bit dan frekuensi memori 1750 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 224 GB/s ((1750 MHz x 4 x 256-bit)/8)
- GDDR5X
- GPU Nvidia Geforce GTX 1080 Ti menggunakan memori tipe GDDR5X dengan bus width 352-bit dan frekuensi memori 1375 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 484 GB/s ((1375 MHz x 8 x 352-bit)/8)
- GDDR6
- GPU AMD Radeon RX 5300 menggunakan memori tipe GDDR6 dengan bus width 96-bit dan frekuensi memori 1750 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 168 GB/s ((1750 MHz x 8 x 96-bit)/8)
- GPU Nvidia GTX 1650 menggunakan memori tipe GDDR6 dengan bus width 128-bit dan frekuensi memori 1500 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 192 GB/s ((1500 MHz x 8 x 128-bit)/8)
- HBM
- GPU AMD Radeon R9 Nano menggunakan memori tipe HBM dengan bus width 4096-bit dan frekuensi memori 500 MHz. Maka bandwidth yang mampu dicapai yaitu 512 GB/s ((500 MHz x 2 x 4096-bit)/8)
Penentuan ukuran bandwidth tersebut hanyalah perhitungan teoritis. Pada kondisi yang sebenarnya, bisa jadi bandwidth yang didapatkan berbeda dari hasil perhitungannya.
Pada akhirnya, bandwidth memori yang tinggi bisa jadi penting. Namun, tidak serta merta menjadi tolak ukur kinerja suatu VGA Card. Selain bandwidth memori, masih ada spesifikasi lain yang juga saling berkaitan untuk mendapatkan kinerja VGA Card yang optimal. Kebutuhan bandwidth memori juga sangat dipengaruhi oleh aplikasi yang digunakan.
Baca juga artikel terkait :
Tentang Candra DP :
