Seria Radeon R300
.png) | |
| Data wydania | 2002-2005 |
|---|---|
| Kryptonim | Chan |
| Architektura | Radeona R300 |
| Tranzystory |
107M 150nm (R300) 117M 150nm (R350) 117M 150nm (R360) 76M 130nm (RV350) 76M 130nm (RV360 ) 76M 130nm (RV380) 107M 110nm (RV370) |
| Karty | |
| Poziom podstawowy | 9550, X300, X1050 |
| Średniej klasy | 9500, 9600, X550, X600 |
| Wysokiej klasy | 9700 |
| Entuzjasta | 9800 |
| Wsparcie API | |
| Direct3D |
Model cieniowania Direct3D 9.0 2.0 |
| OpenGL | OpenGL 2.0 |
| Historia | |
| Poprzednik |
Seria Radeon 8000 Seria Radeon 9000 |
| Następca |
Seria Radeon X700 Seria Radeon X800 |
| Stan wsparcia | |
| Nieobsługiwany | |
Procesor graficzny R300 , wprowadzony w sierpniu 2002 roku i opracowany przez firmę ATI Technologies , jest trzecią generacją procesora graficznego stosowanego w kartach graficznych Radeon . Ten GPU oferuje akcelerację 3D opartą na Direct3D 9.0 i OpenGL 2.0, co stanowi znaczną poprawę funkcji i wydajności w porównaniu z poprzednim projektem R200 . R300 był pierwszym konsumenckim układem graficznym w pełni obsługującym Direct3D 9. Procesory obejmują również akcelerację 2D GUI , wideo przyspieszenie i wiele wyjść wyświetlacza.
Pierwszymi wydanymi kartami graficznymi korzystającymi z R300 był Radeon 9700. Po raz pierwszy firma ATI wprowadziła na rynek swój procesor graficzny jako jednostkę przetwarzania obrazu (VPU). R300 i jego pochodne będą stanowić podstawę linii produktów konsumenckich i profesjonalnych ATI przez ponad 3 lata.
Zintegrowany procesor graficzny oparty na R300 to Xpress 200 .
Rozwój
ATI utrzymywało się przez jakiś czas na czele z Radeonem 8500 , ale Nvidia odzyskała koronę wydajności, wprowadzając na rynek linię GeForce 4 Ti. Nowa, high-endowa część odświeżająca, 8500XT (R250), była rzekomo w trakcie prac, gotowa do konkurowania z high-endowymi ofertami NVIDII, w szczególności z topową linią Ti 4600. Informacje przedpremierowe wymieniały rdzeń 300 MHz i taktowanie pamięci RAM dla układ R250 . ATI, być może pamiętając o tym, co stało się z 3dfx , kiedy odwrócili uwagę od Rampage procesor, porzucił go na rzecz dokończenia swojej nowej generacji karty R300. Okazało się to mądrym posunięciem, ponieważ umożliwiło ATI po raz pierwszy objęcie przywództwa w rozwoju zamiast podążania za NVIDIĄ. R300, z architekturą nowej generacji, która zapewnia mu niespotykane funkcje i wydajność, byłby lepszy od każdego odświeżonego R250.
Układ R3xx został zaprojektowany przez zespół ATI z Zachodniego Wybrzeża (wcześniej ArtX Inc.), a pierwszym produktem, który go wykorzystywał, był Radeon 9700 PRO (wewnętrzna nazwa kodowa ATI: R300; wewnętrzna nazwa kodowa ArtX: Khan), wprowadzony na rynek w sierpniu 2002 roku. architektura R300 różniła się od swojego poprzednika, Radeona 8500 ( R200 ), prawie pod każdym względem. Rdzeń 9700 PRO został wyprodukowany w produkcji chipów 150 nm , podobnie jak Radeon 8500. Jednak udoskonalony projekt i techniki produkcji umożliwiły podwojenie liczby tranzystorów i znaczny wzrost szybkości zegara.
Jedną z głównych zmian w produkcji rdzenia było zastosowanie opakowania typu flip-chip , technologii niestosowanej wcześniej w kartach graficznych . Opakowanie Flip Chip pozwala na znacznie lepsze chłodzenie matrycy poprzez odwrócenie jej i wystawienie jej bezpośrednio na działanie roztworu chłodzącego . W ten sposób ATI mogło osiągnąć wyższe częstotliwości taktowania. Radeon 9700 PRO został wprowadzony na rynek z taktowaniem 325 MHz, wyprzedzając pierwotnie przewidywane 300 MHz. Z liczbą tranzystorów wynoszącą 110 milionów był to największy i najbardziej złożony procesor graficzny tamtych czasów. Wolniejszy chip, 9700, został wprowadzony na rynek kilka miesięcy później, różniąc się jedynie niższymi prędkościami rdzenia i pamięci. Mimo to Radeon 9700 PRO miał taktowanie znacznie wyższe niż Matrox Parhelia 512 , karta wydana kilka miesięcy przed R300 i uważana za szczyt produkcji chipów graficznych (z 80 milionami tranzystorów przy 220 MHz), aż do pojawienia się R300.
Architektura
Układ przyjął architekturę składającą się z 8 potoków pikseli, z których każdy zawiera 1 jednostkę mapowania tekstury (projekt 8x1). Chociaż różniło się to od starszych chipów wykorzystujących 2 (lub 3 w przypadku oryginalnego Radeona) jednostek tekstur na potok, nie oznaczało to, że R300 nie mógł wykonywać wielu tekstur tak wydajnie, jak starsze chipy. Jego jednostki teksturujące mogły wykonywać nową zwrotnego , która pozwalała im pobierać próbki do 16 tekstur na przejście geometrii. Tekstury mogą być dowolną kombinacją jednego, dwóch lub trzech wymiarów z dwuliniowym , trójliniowym lub anizotropowym . Było to częścią nowej specyfikacji DirectX 9, wraz z bardziej elastycznymi modułami cieniującymi pikseli i wierzchołków Shader Model 2.0+ opartymi na liczbach zmiennoprzecinkowych . Wyposażony w 4 jednostki cieniujące wierzchołków, R300 posiadał ponad dwukrotnie większe możliwości przetwarzania geometrii niż poprzedni Radeon 8500 i GeForce4 Ti 4600 , a ponadto oferował większy zestaw funkcji w porównaniu z modułami cieniującymi DirectX 8.
Firma ATI zademonstrowała część możliwości modułu cieniującego piksele PS2.0 w swojej wersji demonstracyjnej Rendering with Natural Light . Demo było implementacją w czasie rzeczywistym artykułu znanego badacza grafiki 3D, Paula Debeveca, na temat renderowania w wysokim zakresie dynamicznym . Godnym uwagi ograniczeniem jest to, że wszystkie chipy generacji R300 zostały zaprojektowane z myślą o maksymalnej precyzji zmiennoprzecinkowej wynoszącej 96-bitów lub FP24, zamiast maksymalnej 128-bitowej FP32 DirectX 9 . DirectX 9.0 określił FP24 jako minimalny poziom zgodności ze specyfikacją dla pełnej precyzji. Ten kompromis w zakresie precyzji oferował najlepszą kombinację wykorzystania tranzystorów i jakości obrazu w procesie produkcyjnym w tamtym czasie. Spowodowało to zwykle widocznie niezauważalną utratę jakości podczas intensywnego miksowania. Chipy ATI Radeon nie przekroczyły FP24 aż do R520 .
R300 była pierwszą płytą główną, która w pełni wykorzystała 256-bitową magistralę pamięci. Matrox wypuścił swoją Parhelię 512 kilka miesięcy wcześniej, ale ta płyta nie wykazała wielkich korzyści ze swoją 256-bitową magistralą. Jednak ATI nie tylko podwoiło swoją magistralę do 256-bitowej, ale także zintegrowało zaawansowany kontroler pamięci krzyżowej, nieco podobny do NVIDIA technologia pamięci. Wykorzystując cztery indywidualne 64-bitowe kontrolery pamięci z równoważeniem obciążenia, implementacja pamięci firmy ATI była całkiem zdolna do osiągnięcia wysokiej wydajności przepustowości poprzez utrzymanie odpowiedniej szczegółowości transakcji pamięciowych, a tym samym obejście ograniczeń opóźnień pamięci. „R300” otrzymał także najnowsze udoskonalenie innowacyjnej HyperZ firmy ATI i technologii oszczędzania szybkości wypełniania — HyperZ III . Wymagania architektury 8x1 wymagały większej przepustowości niż 128-bitowe projekty magistrali poprzedniej generacji ze względu na podwójną teksturę i szybkość wypełniania pikseli.
Radeon 9700 wprowadził wielopróbkowy schemat antyaliasingu z korekcją gamma firmy ATI . Chip oferował rzadkie próbkowanie w trybach, w tym 2×, 4× i 6×. Multi-sampling oferował znacznie lepszą wydajność niż supersampling na starszych Radeonach i lepszą jakość obrazu w porównaniu z ówczesną ofertą NVIDII. Antyaliasing był po raz pierwszy w pełni użyteczną opcją nawet w najnowszych i najbardziej wymagających tytułach tamtych czasów. R300 oferował również zaawansowane filtrowanie anizotropowe, które spowodowało znacznie mniejszy spadek wydajności niż anizotropowe rozwiązanie GeForce4 i kart innych konkurentów, oferując jednocześnie znacznie lepszą jakość w porównaniu z implementacją filtrowania anizotropowego Radeona 8500, która była silnie zależna od kąta.
14 marca 2008 r. firma AMD opublikowała referencyjny rejestr 3D dla R3xx.
Wydajność
Architektura Radeona 9700 była bardzo wydajna i znacznie bardziej zaawansowana w porównaniu z rówieśnikami z 2002 roku. W normalnych warunkach pokonała GeForce4 Ti 4600, poprzednią kartę z najwyższej półki, o 15–20%. Jednak po włączeniu antyaliasingu (AA) i / lub filtrowania anizotropowego (AF) pobiłby Ti 4600 o 40–100%. W tamtym czasie było to dość wyjątkowe i zaowocowało powszechną akceptacją AA i AF jako naprawdę użytecznych funkcji.
Oprócz zaawansowanej architektury recenzenci zwrócili również uwagę na zmianę strategii ATI. 9700 byłby drugim chipem ATI (po 8500), który zostałby wysłany do zewnętrznych producentów zamiast ATI produkujących wszystkie swoje karty graficzne, chociaż ATI nadal produkowałaby karty ze swoich najwyższej klasy chipów. To uwolniło zasoby inżynieryjne, które zostały skierowane na ulepszenia sterowników , dzięki czemu model 9700 spisał się fenomenalnie dobrze podczas premiery. Dyrektor techniczny id Software, John Carmack, kazał Radeonowi 9700 przeprowadzić demonstrację na targach E3 Doom 3 .
Wzrost wydajności i jakości oferowany przez GPU R300 jest uważany za jeden z największych w historii grafiki 3D, obok osiągnięć GeForce 256 i Voodoo Graphics . Co więcej, odpowiedź NVIDII w postaci układu GeForce FX 5800 pojawiła się na rynku zbyt późno i niezbyt imponująca, zwłaszcza gdy zastosowano cieniowanie pikseli. R300 stałby się jednym z procesorów graficznych o najdłuższym okresie użytkowania w historii, umożliwiając grywalną wydajność w nowych grach przez co najmniej 3 lata po premierze.
Dalsze wydania
Kilka miesięcy później wprowadzono 9500 i 9500 PRO. 9500 PRO miał połowę szerokości magistrali pamięci 9700 PRO, a 9500 również nie miał (wyłączył) połowy jednostek przetwarzania pikseli i hierarchicznej jednostki optymalizacji bufora Z (część HyperZ III ). Dzięki 8 potokom i wydajnej architekturze 9500 PRO przewyższył wszystkie produkty NVIDII (z wyjątkiem Ti 4600). W międzyczasie 9500 również stał się popularny, ponieważ w niektórych przypadkach można go było zmodyfikować w znacznie mocniejszy 9700. Firma ATI zamierzała jedynie, aby seria 9500 była tymczasowym rozwiązaniem wypełniającym lukę na okres świąteczny 2002 r., przed wydaniem 9600. Ponieważ wszystkie chipy R300 były oparte na tej samej fizycznej matrycy, marże ATI na produktach 9500 były niskie. Radeon 9500 był jednym z najkrócej żyjących produktów ATI, później zastąpiony przez serię Radeon 9600. Logo i pakiet pudełkowy 9500 zostały wskrzeszone w 2004 roku, aby wprowadzić na rynek niepowiązany i wolniejszy Radeon 9550 (który jest pochodną 9600).
Odświeżony
Na początku 2003 roku karty 9700 zostały zastąpione przez 9800 (lub R350). Były to R300 z wyższymi częstotliwościami zegara i ulepszeniami jednostek cieniujących i kontrolera pamięci, które poprawiły wydajność antyaliasingu. Zostały zaprojektowane tak, aby utrzymać przewagę wydajności nad niedawno wprowadzonym GeForce FX 5800 Ultra, co udało się osiągnąć bez trudności. Model 9800 nadal dorównywał poprawionemu FX 5900, przede wszystkim (i znacząco) w zadaniach wymagających intensywnego cieniowania pikseli SM2.0. Kolejną zaletą 9800 było to, że nadal była to karta jednogniazdowa, w porównaniu z wymaganiami FX 5800 i FX 5900 dotyczącymi dwóch gniazd. Późniejsza wersja 9800 Pro z 256 MB używanej pamięci GDDR2 . Pozostałe dwa warianty to 9800, który był po prostu 9800 Pro z niższym taktowaniem, oraz 9800 SE, który miał wyłączoną połowę jednostek przetwarzania pikseli (czasami można było je ponownie włączyć). Oficjalne specyfikacje ATI narzucają 256-bitową magistralę pamięci dla 9800 SE, ale większość producentów używała magistrali 128-bitowej. Zwykle 9800 SE z 256-bitową magistralą pamięci nazywano „9800 SE Ultra” lub „9800 SE Golden Version”.
Wraz z 9800, na początku 2003 roku wprowadzono na rynek serię 9600 (inaczej RV350) i chociaż 9600 PRO nie przewyższał wydajnością 9500 PRO, który miał zastąpić, produkcja ATI była o wiele bardziej ekonomiczna dzięki Proces 130 nm (wszystkie karty ATI od 7500/8500 miały 150 nm) i uproszczony projekt. Radeon 9600 RV350 rdzeń był w zasadzie 9800 Pro przecięty na pół, z dokładnie połową tych samych jednostek funkcjonalnych, co czyniło go architekturą 4×1 z 2 shaderami wierzchołków. Stracił również część HyperZ III wraz z usunięciem hierarchicznej jednostki optymalizacyjnej Z-buffer, takiej samej jak Radeon 9500. Wykorzystanie procesu 130 nm było również dobre do podniesienia taktowania rdzenia. Overclockerzy wykazali, że seria 9600, wszystkie z wysokim domyślnym taktowaniem, ma sporo zapasu (osiągając ponad 500 MHz, z 400 MHz w modelu Pro). Chociaż seria 9600 była mniej wydajna niż 9500 i 9500 Pro, które zastąpiła, w dużej mierze udało jej się utrzymać przewagę 9500 nad GeForce FX 5600 Ultra firmy NVIDIA i była to opłacalna odpowiedź firmy ATI na długoletnią mainstreamową wydajność płyty głównej, GeForce4 Ti 4200.
Latem 2003 roku wprowadzono Mobility Radeon 9600, oparty na rdzeniu RV350. Będąc pierwszym chipem do laptopa oferującym shadery DirectX 9.0, odniósł taki sam sukces jak poprzednie Radeony Mobility. Mobility Radeon 9600 pierwotnie planowano wykorzystywać technologię pamięci RAM o nazwie GDDR2-M. Firma rozwijająca tę pamięć zbankrutowała, a pamięć RAM nigdy nie dotarła, więc ATI zostało zmuszone do używania zwykłej pamięci DDR SDRAM. Niewątpliwie oszczędności w zużyciu energii i być może wzrost wydajności z GDDR2-M. Jesienią 2004 roku wypuszczono nieco szybszy wariant, Mobility Radeon 9700 (który nadal był oparty na RV350, a nie na starszym R300 stacjonarnego Radeona 9700, pomimo podobieństwa nazw).
Później, w 2003 roku, wprowadzono na rynek trzy nowe karty: 9800 XT (R360), 9600 XT (RV360) i 9600 SE (RV350). 9800 XT był nieco szybszy niż 9800 PRO, podczas gdy 9600 XT dobrze konkurował z nowo wprowadzonym na rynek GeForce FX 5700 Ultra. Układ RV360 w 9600 XT był pierwszym układem graficznym firmy ATI, który wykorzystywał produkcję układów Low-K i pozwalał na jeszcze wyższe taktowanie rdzenia 9600 (domyślnie 500 MHz). Model 9600 SE był odpowiedzią firmy ATI na kartę GeForce FX 5200 Ultra firmy NVIDIA, która przewyższała 5200, a jednocześnie była tańsza. Kolejna płyta „RV350” pojawiła się na początku 2004 roku, na Radeonie 9550, który był Radeonem 9600 z niższym zegarem rdzenia (chociaż identyczny zegar pamięci i szerokość magistrali).
Warto zwrócić uwagę na generację opartą na R300, że cała linia wykorzystywała rozwiązania chłodzenia z jednym gniazdem. Dopiero w generacji R420 Radeon X850 XT Platinum Edition w grudniu 2004 roku firma ATI przyjęła oficjalny projekt chłodzenia z dwoma gniazdami.
Nowy interfejs
Również w 2004 roku ATI wypuściło karty Radeon X300 i X600. Były one oparte odpowiednio na RV370 (proces 110 nm) i RV380 ( proces 130 nm Low-K ). Były prawie identyczne z chipami używanymi w Radeonach 9550 i 9600, różniąc się tylko tym, że były natywnymi ofertami PCI Express . Były one bardzo popularne wśród Dell i innych firm OEM w sprzedaży w różnych konfiguracjach; złącza: DVI vs. DMS-59 , wysokość karty: pełna wysokość vs. połowa wysokości.
Później pojawił się Radeon X550, wykorzystujący ten sam układ co karta graficzna Radeon X300 (RV370).
modele
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Wykresy układów scalonych i płytek 3D , autorstwa Beyond3D, pobrane 10 stycznia 2006 r.
- ATI's Radeon 9700 (R300) - Crowning the New King , Anand Lal Shimpi, Anandtech, 18 lipca 2002, pobrane 10 stycznia 2006
- Recenzja ATI Radeon 9700 PRO , Dave Baumann, Beyond3D, 19 sierpnia 2002, pobrano 10 stycznia 2006
- Matrox's Parhelia - A Performance Paradox , Anand Lal Shimpi, Anandtech, 25 czerwca 2002, pobrane 10 stycznia 2006
- Infos zur ALDI Grafikkarte Radeon 9800 XXL (w języku niemieckim) , Informacje o karcie graficznej ALDI Radeon 9800 XXL, pobrane 21 listopada 2006
- Przewodnik po rejestrze AMD Radeon R3xx 3D
- techPowerUp! Baza danych GPU