Synchronous Graphics RAM (disingkat SGRAM) adalah jenis memori akses acak dinamis sinkron (SDRAM) yang dirancang khusus untuk penggunaan pada kartu grafis atau subsistem pemrosesan video. SGRAM bekerja secara tersinkronisasi dengan detak bus sistem grafis dan memperkenalkan kemampuan penanganan data grafis khusus seperti penulisan blok (block write) dan penulisan bertopeng (masked write) guna mempercepat manipulasi tekstur serta perenderan 2D/3D.
Meskipun secara teknis berbasis pada teknologi SDRAM konvensional dengan jalur porta tunggal, penambahan fitur manipulasi bit ini membuat pemrosesan raster pada subsistem grafis menjadi jauh lebih efisien dibandingkan memori komputer standar pada zamannya. SGRAM merupakan cikal bakal dari keluarga antarmuka memori grafis modern berkecepatan tinggi yang distandardisasi oleh JEDEC, yaitu rumpun GDDR SDRAM (Graphics Double Data Rate).
Karakteristik teknis
SGRAM memperkenalkan beberapa penyempurnaan utama atas SDRAM standar:
- Penulisan blok (Block write): Memungkinkan pengisian warna latar atau pembersihan penyangga frame (framebuffer clearing) dengan menulis beberapa kata memori sekaligus hanya dalam satu siklus detak.
- Penulisan bertopeng (Masked write): Memungkinkan pengontrol grafis memperbarui bit-bit tertentu dalam sebuah piksel (misalnya komponen warna tertentu) tanpa harus membaca bita terlebih dahulu lalu menuliskannya kembali (meniadakan siklus read-modify-write).
- Kanal lebar: Keping memori SGRAM awal umumnya menggunakan lebar bus internal 32 bit per keping, memberikan fleksibilitas lebar pita yang tinggi bagi kartu grafis berbasis bus AGP dan PCI pada akhir dekade 1990-an.
Penerus: Keluarga GDDR
Seiring melonjaknya kebutuhan lebar pita grafis untuk pemrosesan 3D, arsitektur laju data tunggal (single data rate) pada SGRAM orisinal mulai mencapai batas frekuensi fisik. Sebagai kelanjutannya, JEDEC dan para perancang chip grafis beralih mengadopsi arsitektur laju data ganda (double data rate), yang melahirkan standar berturut-turut di bawah rumpun GDDR:
GDDR SDRAM
GDDR SDRAM (atau DDR SGRAM) merupakan evolusi langsung dari teknologi SGRAM dengan penerapan pensinyalan data ganda. Memori ini mentransfer data pada sisi naik maupun sisi turun gelombang detak jam, melipatgandakan laju transfer data efektif tanpa harus meningkatkan frekuensi internal chip secara berlebihan. Standar ini digunakan secara luas pada kartu grafis awal dekade 2000-an seperti seri Nvidia GeForce 256 dan GeForce FX, serta konsol Microsoft Xbox.
GDDR2 SDRAM
GDDR2 SDRAM memadukan arsitektur memori grafis awal dengan standar kelistrikan DDR2. Varian ini mampu mencapai frekuensi operasional yang lebih tinggi daripada pendahulunya, namun menghadapi kendala suhu tinggi dan konsumsi daya besar pada model rintisan awalnya sebelum digantikan oleh standar GDDR3.
GDDR3 SDRAM
GDDR3 SDRAM dirancang oleh ATI Technologies bersama JEDEC secara khusus untuk mengatasi kendala termal pada GDDR2. Generasi ini mengadopsi terminasi terintegrasi (on-die termination) dan tegangan kerja yang lebih rendah (sekitar 1,8 V). GDDR3 menjadi salah satu standar memori grafis dengan masa pakai terlama dan diadopsi luas pada konsol permainan PlayStation 3 dan Xbox 360, serta jajaran kartu grafis Nvidia GeForce seri 6000 hingga 9000 dan seri ATI Radeon.
GDDR4 SDRAM
GDDR4 SDRAM dikembangkan berdasarkan penyempurnaan spesifikasi DDR3 dengan arsitektur prefetch 8n dan pensinyalan ayun tegangan rendah DBSL. Generasi ini hanya diadopsi secara terbatas pada varian kartu grafis tertentu (seperti ATI Radeon X1950 XTX dan HD 2900 XT) sebelum digantikan secara menyeluruh oleh arsitektur GDDR5.
GDDR5 SDRAM
GDDR5 SDRAM menghadirkan lompatan kinerja yang sangat masif di industri kartu grafis dengan pengenalan prefetch 8n, pemisahan jalur detak data WCK berkecepatan tinggi, dan arsitektur bus instruksi yang efisien. Standar ini mendominasi industri kartu grafis konsumen dan komputasi performa tinggi selama hampir satu dekade, serta menjadi memori terpadu bagi konsol PlayStation 4. Versi peningkatannya, GDDR5X, menerapkan skema laju data kuadrupel (QDR).
GDDR6 SDRAM
GDDR6 SDRAM diperkenalkan untuk memenuhi kebutuhan pemrosesan grafis 4K, ray tracing, serta akselerasi inferensi kecerdasan buatan. Standar ini membagi arsitektur bus 32-bit keping menjadi dua kanal 16-bit mandiri untuk mengurangi latensi dan melipatgandakan konkurensi akses data. Laju data standarnya berkisar antara 14 hingga 20 Gbit/s per pin. GDDR6 digunakan sebagai memori utama konsol PlayStation 5 dan Xbox Series X, dengan varian lanjutan mencakup GDDR6X (mengadopsi modulasi PAM4) dan GDDR6W.
GDDR7 SDRAM
GDDR7 SDRAM merupakan generasi mutakhir dari standar memori grafis JEDEC yang resmi diterbitkan pada tahun 2024. GDDR7 meninggalkan modulasi biner NRZ konvensional dan beralih ke pensinyalan PAM3 (Pulse Amplitude Modulation 3-level), yang mentransmisikan 3 bit informasi dalam 2 siklus sinyal. Hal ini melipatgandakan efisiensi frekuensi bus dan menghasilkan laju transfer data hingga rentang 28–36 Gbit/s per pin untuk kebutuhan rendering real-time dan pelatihan model kecerdasan buatan.
Lihat pula
Referensi
Memori akses acak dinamis (DRAM) | |
|---|---|
| Asinkron | |
| Sinkron | |
| Grafis | |
| Rambus | |
| Modul memori | |
| Daftar | |