Řada Radeon R300 - Radeon R300 series
.png) | |
| Datum vydání | 2002–2005 |
|---|---|
| Krycí jméno | Khan |
| Architektura | Radeon R300 |
| Tranzistory | 107M 150nm (R300) 117M 150nm (R350) 117M 150nm (R360) 76M 130nm (RV350) 76M 130nm (RV360) 76M 130nm (RV380) 107M 110nm (RV370) |
| Karty | |
| Vstupní úroveň | 9550, X300, X1050 |
| Střední rozsah | 9500, 9600, X550, X600 |
| High-end | 9700 |
| Nadšenec | 9800 |
| Podpora API | |
| Direct3D |
Direct3D 9.0 Shader Model 2.0 |
| OpenGL | OpenGL 2.0 |
| Dějiny | |
| Předchůdce |
Radeon řady 8000 Radeon řady 9000 |
| Nástupce |
Radeon X700 series Radeon X800 series |
R300 GPU , který byl zaveden v srpnu 2002 a od ATI Technologies , je jeho třetí generace GPU používané v Radeon grafické karty . Tento GPU nabízí 3D akceleraci založenou na Direct3D 9.0 a OpenGL 2.0, což je ve srovnání s předchozím designem R200 zásadní vylepšení funkcí a výkonu . R300 byl první plně spotřebitelský grafický čip s podporou Direct3D 9. Procesory rovněž obsahují 2D GUI zrychlení , videa akceleraci a několik grafických výstupů.
První grafické karty využívající R300, které byly vydány, byly Radeon 9700. Bylo to vůbec poprvé, kdy ATI uvedla na trh svůj GPU jako Visual Processing Unit (VPU). R300 a jeho deriváty by tvořily základ pro spotřebitelské a profesionální produktové řady ATI více než 3 roky.
Integrovaný grafický procesor založený na R300 je Xpress 200 .
Rozvoj
ATI si s Radeonem 8500 nějakou dobu udrželo prvenství, ale Nvidia znovu zavedla korunu výkonu uvedením řady GeForce 4 Ti. Nová high-end obnovovací část, 8500XT (R250) byla údajně v provozu, připravená konkurovat špičkovým nabídkám NVIDIA, zejména nejvyšší řadě Ti 4600. Informace před vydáním uváděly jádro 300 MHz a takt RAM pro R250 čip. ATI, možná s vědomím toho, co se stalo 3dfx, když se soustředili na procesor Rampage , od toho upustili ve prospěch dokončení své karty R300 příští generace. To se ukázalo jako moudrý krok, protože to umožnilo ATI převzít vedení ve vývoji poprvé místo za NVIDIA. R300 s architekturou nové generace, která mu poskytuje nebývalé funkce a výkon, by byl lepší než jakákoli aktualizace R250.
Čip R3xx byl navržen týmem ATI West Coast (dříve ArtX Inc.) a prvním produktem, který jej použil, byl Radeon 9700 PRO (interní kódový název ATI: R300; interní kódové jméno ArtX: Khan), uvedený na trh v srpnu 2002. architektura R300 se zcela lišila od svého předchůdce Radeon 8500 ( R200 ) téměř ve všech směrech. Jádro 9700 PRO bylo vyrobeno 150 nm výrobou čipů , podobně jako Radeon 8500. Propracovaný design a výrobní technologie však umožnily zdvojnásobení počtu tranzistorů a výrazné zvýšení rychlosti hodin.
Jednou z hlavních změn při výrobě jádra bylo použití flip-chipového balení , technologie, která se na grafických kartách dříve nepoužívala . Obal s překlápěcím čipem umožňuje mnohem lepší chlazení matrice jejím otočením a vystavením přímo chladicímu roztoku . ATI tak mohla dosáhnout vyšších hodin. Radeon 9700 PRO byl uveden na trh s frekvencí 325 MHz, před původně plánovanými 300 MHz. S počtem tranzistorů 110 milionů to byl největší a nejsložitější GPU té doby. Pomalejší čip 9700 byl uveden na trh o několik měsíců později, liší se pouze nižší rychlostí jádra a pamětí. Navzdory tomu byl Radeon 9700 PRO taktován výrazně výše než Matrox Parhelia 512 , karta vydaná ale měsíce před R300 a považovaná za vrchol výroby grafických čipů (s 80 miliony tranzistorů na 220 MHz), a to až do příchodu R300.
Architektura
Čip přijal architekturu skládající se z 8 pixelových kanálů, z nichž každý má 1 jednotku mapování textur (design 8x1). I když se to lišilo od starších čipů používajících 2 (nebo 3 pro původní Radeon) texturové jednotky na potrubí, neznamená to, že R300 nemohl provádět více texturování tak efektivně jako starší čipy. Jeho texturové jednotky mohly provádět novou operaci zpětné smyčky, která jim umožňovala vzorkovat až 16 textur na jeden průchod geometrie. Textury mohou být libovolné kombinace jedné, dvou nebo tří dimenzí s bilineárním , trilineárním nebo anizotropním filtrováním . Toto byla část nové specifikace DirectX 9 spolu s flexibilnějšími shadery Shader Model 2.0+ s plovoucí desetinnou čárkou a shadery vrcholů . R300 , vybavený 4 vertex shader jednotkami, měl více než dvojnásobnou schopnost zpracování geometrie oproti předchozím Radeon 8500 a GeForce4 Ti 4600 , navíc k větší nabídce funkcí nabízené ve srovnání se shadery DirectX 8.
ATI předvedlo část toho, co bylo možné s pixelovým shaderem PS2.0, s jejich ukázkou Rendering with Natural Light . Demo bylo v reálném čase implementací článku významného výzkumníka 3D grafiky Paula Debevce na téma vykreslování vysokého dynamického rozsahu . Pozoruhodným omezením je, že všechny čipy generace R300 byly navrženy pro maximální přesnost s pohyblivou řádovou čárkou 96 bitů nebo FP24 namísto maxima 128 bitů FP32 DirectX 9 . DirectX 9.0 specifikoval FP24 jako minimální úroveň pro splnění specifikace pro úplnou přesnost. Tento kompromis v přesnosti nabídl nejlepší kombinaci využití tranzistoru a kvality obrazu pro tehdejší výrobní proces. Při těžkém míchání to způsobilo obvykle viditelně nepostřehnutelnou ztrátu kvality. Čipy Radeon ATI se dostaly nad FP24 až na R520 .
R300 byla první deskou, která skutečně využívala výhody 256bitové paměťové sběrnice. Matrox vydal svůj Parhelia 512 o několik měsíců dříve, ale tato deska se 256bitovou sběrnicí nevykázala velké zisky. ATI však nejenže zdvojnásobilo sběrnici na 256bitovou, ale také integrovalo pokročilý řadič paměti s příčnou, poněkud podobný paměťové technologii NVIDIA . Díky využití čtyř jednotlivých 64bitových řadičů paměti s vyrovnáváním zátěže byla implementace paměti ATI docela schopná dosáhnout vysoké efektivity šířky pásma zachováním adekvátní granularity paměťových transakcí a tím pádem kolem omezení latence paměti. „R300“ také dostal nejnovější vylepšení inovativní technologie ATI HyperZ, šířky pásma paměti a technologie úspory paměti, HyperZ III . Požadavky architektury 8x1 vyžadovaly větší šířku pásma než 128bitové sběrnicové modely předchozí generace, protože měly dvojnásobnou texturu a pixel fillrate.
Radeon 9700 představil schéma ATI pro více vzorků gama korigovaného vyhlazování . Čip nabízel řídké vzorkování v režimech včetně 2 ×, 4 × a 6 ×. Multi-odběr vzorků nabídla mnohem lepší výkon oproti supersamplingu metody na starší Radeony a vynikající kvalitu obrazu v porovnání s nabídkami NVIDIA v té době. Anti-aliasing byl poprvé plně použitelnou volbou i v nejnovějších a nejnáročnějších titulech dne. R300 také nabízel pokročilé anizotropní filtrování, které přineslo mnohem menší výkonový zásah než anizotropní řešení karet GeForce4 a jiných konkurentů, a zároveň výrazně zlepšilo kvalitu implementace anizotropního filtrování Radeon 8500, která byla velmi závislá na úhlu.
14. března 2008 vydala AMD 3D Register Reference pro R3xx.
Výkon
Architektura Radeonu 9700 byla velmi účinná a mnohem pokročilejší ve srovnání se svými vrstevníky z roku 2002. Za normálních podmínek porazila GeForce4 Ti 4600, předchozí špičkovou kartu, o 15–20%. Pokud by však bylo povoleno vyhlazování (AA) a/nebo anizotropní filtrování (AF), porazilo by Ti 4600 kdekoli od 40 do 100%. V té době to bylo docela zvláštní a mělo to za následek široké přijetí AA a AF jako skutečně použitelných funkcí.
Kromě pokročilé architektury si recenzenti všimli také změny strategie ATI. 9700 by byl druhým z čipů ATI (po 8500), které budou dodávány výrobcům třetích stran namísto ATI vyrábějících všechny jeho grafické karty, ačkoli ATI by stále vyráběl karty mimo své nejvyšší čipy. Tím se uvolnily technické prostředky, které byly nasměrovány na vylepšení ovladačů , a 9700 si díky tomu počínal fenomenálně dobře. Technický ředitel id Software John Carmack nechal Radeon 9700 spustit demonstraci E3 Doom 3 .
Zvýšení výkonu a kvality nabízené GPU R300 je považováno za jedno z největších v historii 3D grafiky, vedle úspěchů GeForce 256 a Voodoo Graphics . Odezva NVIDIA v podobě GeForce FX 5800 byla navíc na trhu pozdní a poněkud nevýrazná, zvláště když bylo použito stínování pixelů. R300 by se stal jedním z GPU s nejdelší užitečnou životností v historii, což by umožnilo hratelný výkon v nových hrách nejméně 3 roky po jeho spuštění.
Další vydání
O několik měsíců později byly uvedeny na trh modely 9500 a 9500 PRO. 9500 PRO měl poloviční šířku paměťové sběrnice než 9700 PRO a 9500 také chyběla (deaktivovala) polovinu procesorových jednotek pixelů a hierarchickou optimalizační jednotku Z-bufferu (součást HyperZ III ). Se svými 8 kanály a efektivní architekturou 9500 PRO překonal všechny produkty NVIDIA (kromě Ti 4600). Mezitím se 9500 stal také populárním, protože mohl být v některých případech upraven na mnohem výkonnější 9700. ATI určené pouze pro řadu 9500 jako dočasné řešení pro vyplnění mezery pro vánoční sezónu 2002, před vydáním 9600. Protože všechny čipy R300 byly založeny na stejné fyzické kostce, marže ATI na 9500 produktech byly nízké. Radeon 9500 byl jedním z nejkratších produktů ATI, později byl nahrazen řadou Radeon 9600. Balíček loga a krabice modelu 9500 byl vzkříšen v roce 2004, aby uvedl na trh nesouvisející a pomalejší Radeon 9550 (což je derivát modelu 9600).
Obnoveno
Na začátku roku 2003 byly karty 9700 nahrazeny kartami 9800 (nebo R350). Jednalo se o R300 s vyššími hodinovými rychlostmi a vylepšeními shaderových jednotek a řadiče paměti, což zvýšilo výkon při vyhlazování. Byly navrženy tak, aby si udržely výkonnostní náskok před nedávno uvedenou GeForce FX 5800 Ultra, což se jí bez problémů podařilo. 9800 se stále držel proti revidovanému FX 5900, především (a výrazně) v úkolech zahrnujících těžké stínování pixelů SM2.0. Dalším prodejním bodem pro 9800 bylo, že to byla stále karta s jedním slotem, ve srovnání s požadavky na dva sloty FX 5800 a FX 5900. Pozdější verze 9800 Pro s 256 MB paměti používala GDDR2 . Dalšími dvěma variantami byly 9800, což byl jednoduše 9800 Pro s nižším taktem, a 9800 SE, u kterého byla deaktivována polovina procesorových jednotek pixelů (někdy bylo možné je znovu povolit). Oficiální specifikace ATI diktují 256bitovou paměťovou sběrnici pro 9800 SE, ale většina výrobců použila 128bitovou sběrnici. 9800 SE s 256bitovou paměťovou sběrnicí se obvykle nazývalo „9800 SE Ultra“ nebo „Zlatá verze 9800 SE“.
Vedle modelu 9800 byla na začátku roku 2003 uvedena řada 9600 (aka RV350), a přestože 9600 PRO nepřekonal model 9500 PRO, který měl nahradit, pro ATI bylo mnohem ekonomičtější vyrábět 130 nm proces (všechny karty ATI od 7500/8500 byly 150 nm) a zjednodušený design. Jádro Radeon 9600 RV350 bylo v podstatě 9800 Pro sníženo na polovinu, s přesně polovinou stejných funkčních jednotek, což z něj činí architekturu 4 × 1 se 2 vrcholovými shadery. Ztratil také část HyperZ III odstraněním hierarchické optimalizační jednotky z-bufferu, stejné jako Radeon 9500. Použití 130 nm procesu bylo také dobré pro zvýšení rychlosti jádra. Ukázalo se, že řada 9600, všechny s vysokým výchozím taktováním, měla docela dost prostoru pro přetaktování (dosahující přes 500 MHz, od 400 MHz u modelu Pro). Zatímco řada 9600 byla méně výkonná než modely 9500 a 9500 Pro, které nahradila, podařilo se jí do značné míry udržet náskok 9500 před NVIDIA GeForce FX 5600 Ultra a byla to nákladově efektivní odpověď ATI na dlouholetou mainstreamovou výkonovou desku GeForce4. Ti 4200.
V létě 2003 byl uveden na trh Mobility Radeon 9600, založený na jádru RV350. Jako první notebookový čip nabízející shadery DirectX 9.0 zaznamenal stejný úspěch jako předchozí Mobility Radeony. Mobility Radeon 9600 byl původně plánoval používat technologii RAM s názvem GDDR2-M . Společnost vyvíjející tuto paměť zkrachovala a RAM nikdy nedorazila, takže ATI byla nucena používat běžnou DDR SDRAM. Nepochybně by došlo k úsporám spotřeby energie a pravděpodobně ke zvýšení výkonu s GDDR2-M. Na podzim 2004, o něco rychlejší varianta, byla uvedena na trh Mobility Radeon 9700 (která byla stále založena na RV350, a ne starší R300 stolního Radeonu 9700 navzdory podobnosti pojmenování).
Později v roce 2003 byly uvedeny na trh tři nové karty: 9800 XT (R360), 9600 XT (RV360) a 9600 SE (RV350). 9800 XT byl o něco rychlejší než 9800 PRO, zatímco 9600 XT dobře konkuroval nově uvedenému GeForce FX 5700 Ultra. RV360 čip na 9600 XT byl první grafický čip ATI, která využívala nízkou-K čip zhotovení a nechá ještě vyšší stopování 9600 jádra (výchozí 500 MHz) o. 9600 SE byla odpovědí ATI na NVIDIA GeForce FX 5200 Ultra, která dokázala překonat 5200 a zároveň byla levnější. Další deska „RV350“ následovala počátkem roku 2004 na Radeonu 9550, což byl Radeon 9600 s nižším taktem jádra (i když identický takt paměti a šířka sběrnice).
Stojí za zmínku, pokud jde o generaci založenou na R300, že celá řada využívala řešení chlazení s jedním slotem. Až v Rade4 X850 XT Platinum Edition generace R420 v prosinci 2004 ATI přijalo oficiální design chlazení se dvěma sloty.
Nové rozhraní
Také v roce 2004 vydala společnost ATI desky Radeon X300 a X600. Ty byly založeny na GPU RV370 (110 nm proces) a RV380 (130 nm Low-K proces). Byly téměř identické s čipy používanými v Radeon 9550 a 9600, lišily se pouze tím, že šlo o nativní nabídky PCI Express . Ty byly u společnosti Dell a dalších OEM společností velmi oblíbené k prodeji v různých konfiguracích; konektory: DVI vs. DMS-59 , výška karty: plná výška vs. poloviční výška.
Později byl spuštěn Radeon X550 se stejným čipem jako grafická karta Radeon X300 (RV370).
Modely
Viz také
Reference
externí odkazy
- 3D Chip and Board Charts , od Beyond3D, vyvoláno 10. ledna 2006
- ATI Radeon 9700 (R300) - Crowning the New King , Anand Lal Shimpi, Anandtech, 18. července 2002, vyvoláno 10. ledna 2006
- Recenze ATI Radeon 9700 PRO , Dave Baumann, Beyond3D, 19. srpna 2002, vyvoláno 10. ledna 2006
- Matrox's Parhelia - Paradox výkonu , Anand Lal Shimpi, Anandtech, 25. června 2002, vyvoláno 10. ledna 2006
- Informace ALDI Grafikkarte Radeon 9800 XXL (v němčině) , Informace o grafické kartě ALDI Radeon 9800 XXL, vyvolány 21. listopadu 2006
- Referenční příručka registrace AMD Radeon R3xx 3D
- techPowerUp! Databáze GPU