Radeon R300 серии - Radeon R300 series

ATi Radeon 9000 / X300 / X500 / X600 серии

Дата выхода	2002–2005
Кодовое название	Хан
Архитектура	Radeon R300
Транзисторы	107 млн 150 нм (R300) 117 млн 150 нм (R350) 117 млн 150 нм (R360) 76 млн 130 нм (RV350) 76 млн 130 нм (RV360) 76 млн 130 нм (RV380) 107 млн 110 нм (RV370)
Открытки
Начальный уровень	9550, X300, X1050
Средний диапазон	9500, 9600, X550, X600
Высокого класса	9700
Энтузиаст	9800
API поддерживать
Direct3D	Direct3D 9.0 Шейдерная модель 2.0
OpenGL	OpenGL 2.0
История
Предшественник	Radeon 8000 серии Radeon 9000 серии
Преемник	Radeon X700 серии Radeon X800 серии

В R300 GPU, представленный в августе 2002 года и разработанный ATI Technologies, это третье поколение графических процессоров, используемых в Radeon видеокарты. Особенности этого графического процессора 3D ускорение основанный на Direct3D 9.0 и OpenGL 2.0, значительное улучшение функций и производительности по сравнению с предыдущим R200 дизайн. R300 был первым потребительским графическим процессором, полностью поддерживающим Direct3D 9. В процессоры также входят Ускорение 2D-графического интерфейса, видео ускорение и несколько выходов дисплея.

Первыми выпущенными графическими картами, использующими R300, были Radeon 9700. Это был первый случай, когда ATI продавала свой графический процессор как модуль визуальной обработки (VPU). R300 и его производные будут составлять основу потребительских и профессиональных продуктов ATI на протяжении более 3 лет.

В встроенный графический процессор на базе R300 является Xpress 200.

Разработка

ATI какое-то время лидировала с Radeon 8500 но Nvidia вновь завоевал корону производительности с запуском GeForce 4 Линия Ti. Предполагается, что в разработке находится новая высокопроизводительная обновленная модель 8500XT (R250), готовая конкурировать с высокопроизводительными предложениями NVIDIA, в частности, с топовой версией Ti 4600. В предварительной информации упоминается 300МГц тактовая частота ядра и ОЗУ для R250 чип. ATI, возможно, помня, что случилось с 3dfx когда они отвлеклись от своих Ярость процессор, отказались от него в пользу завершения своей карты R300 следующего поколения. Это оказалось мудрым шагом, поскольку он позволил ATI впервые вырваться вперед в разработке вместо того, чтобы отставать от NVIDIA. R300 с его архитектурой следующего поколения, обеспечивающей беспрецедентные функции и производительность, был бы лучше любого обновления R250.

Чип R3xx был разработан командой ATI West Coast (ранее ArtX Inc.), и первым продуктом, который использовал его, был Radeon 9700 PRO (внутреннее кодовое имя ATI: R300; внутреннее кодовое имя ArtX: Khan), выпущенный в августе 2002 г. Архитектура R300 сильно отличалась от его предшественника, Radeon 8500 (R200) почти во всех отношениях. Ядро 9700 PRO было изготовлено на 150 нм изготовление чипов процесс аналогичен Radeon 8500. Однако усовершенствованная конструкция и технология изготовления позволили удвоить количество транзисторов. и значительный прирост тактовой частоты.

Одним из основных изменений в производстве сердечника стало использование флип-чип упаковка, технология, ранее не использовавшаяся на видеокарты. Упаковка с перевернутым чипом позволяет намного лучше охладить матрицу, перевернув ее и подвергнув непосредственно воздействию охлаждающий раствор. Таким образом, ATI смогла добиться более высоких тактовых частот. Radeon 9700 PRO была запущена с тактовой частотой 325 МГц, что опережает первоначально запланированные 300 МГц. С числом транзисторов 110 миллионов это был самый большой и сложный графический процессор того времени. Несколько месяцев спустя был выпущен более медленный чип, 9700, который отличался только меньшей скоростью ядра и памяти. Несмотря на это, Radeon 9700 PRO работал значительно выше, чем Matrox Parhelia 512, карта, выпущенная за несколько месяцев до R300 и считающаяся вершиной производства графических чипов (с 80 миллионами транзисторы на 220 МГц), вплоть до появления R300.

Архитектура

Блок-схема «Р300» чип.

Графический процессор ATI R300

Чип принял архитектуру, состоящую из 8 пиксельных конвейеров, каждый с 1 блок наложения текстуры (дизайн 8x1). Хотя это отличалось от старых чипов, использующих 2 (или 3 для оригинальной Radeon) текстурных блока на конвейер, это не означало R300 не мог выполнять мульти-текстурирование так же эффективно, как старые чипы. Его текстурные блоки могли выполнять новый петля операция, которая позволила им сэмплировать до 16 текстур за проход геометрии. Текстуры могут быть любой комбинацией одного, двух или трех измерений с билинейный, трехлинейный, или же Анизотропная фильтрация. Это было частью новой спецификации DirectX 9, наряду с более гибкой шейдерной моделью 2.0+ на основе операций с плавающей запятой. пиксельные шейдеры и вершинные шейдеры. Оснащен 4 блоками вершинных шейдеров, R300 обладал в два раза больше обработка геометрии возможности предыдущей Radeon 8500 и GeForce4 Ti 4600, в дополнение к большему набору функций по сравнению с шейдерами DirectX 8.

ATI продемонстрировала часть возможностей пиксельного шейдера PS2.0 с их Рендеринг с естественным освещением демо. Демонстрация была реализована в реальном времени известным исследователем 3D-графики. Поль Дебевек доклад на тему рендеринг с высоким динамическим диапазоном.^[1] Примечательным ограничением является то, что все чипы поколения R300 были рассчитаны на максимальную точность с плавающей запятой 96-битного, или FP24, вместо максимальной 128-битной версии DirectX 9 FP32. DirectX 9.0 определил FP24 как минимальный уровень для соответствия спецификации для полной точности. Этот компромисс в точности предлагал наилучшее сочетание использования транзисторов и качества изображения для производственного процесса в то время. Это действительно приводило к обычно незаметной потере качества при интенсивном смешивании. Чипы ATI Radeon не превышали FP24, пока R520.

ATI Рендеринг с естественным освещением промо-демо

R300 была первой платой, которая действительно использовала 256-битную шину памяти. Matrox несколько месяцев назад выпустили свой Parhelia 512, но эта плата не показала большого прироста с 256-битной шиной. ATI, однако, не только удвоила свою шину до 256-битной, но и интегрировала усовершенствованный контроллер памяти, отчасти похожий на NVIDIA Технология памяти. Используя четыре отдельных 64-битных контроллера памяти с балансировкой нагрузки, реализация памяти ATI была вполне способна обеспечить высокую эффективность использования полосы пропускания за счет поддержания адекватной детализации транзакций памяти и, таким образом, обхода ограничений задержки памяти. «R300» также получил последнюю доработку инновационных решений ATI. HyperZ технология экономии пропускной способности памяти и скорости заполнения, HyperZ III. Требования архитектуры 8x1 требовали большей пропускной способности, чем конструкции 128-битной шины предыдущего поколения из-за удвоения скорости заполнения текстур и пикселей.

Radeon 9700 представила мультисэмплер от ATI гамма-коррекция сглаживание схема. Чип предлагал разреженную выборку в режимах, включая 2 ×, 4 × и 6 ×. Множественная выборка обеспечивала значительно лучшую производительность по сравнению с суперсэмплинг метод на старых Radeon и превосходное качество изображения по сравнению с предложениями NVIDIA того времени. Сглаживание впервые стало полностью пригодной опцией даже в самых новых и самых требовательных играх того времени. R300 также предлагал продвинутую анизотропную фильтрацию, которая приводила к гораздо меньшему снижению производительности, чем анизотропное решение GeForce4 и карт других конкурентов, при этом предлагая значительно лучшее качество по сравнению с реализацией анизотропной фильтрации Radeon 8500, которая сильно зависела от угла.

14 марта 2008 г. AMD выпустила справочник по регистру 3D для R3xx.^[2]

Спектакль

Архитектура Radeon 9700 была очень эффективной и намного более продвинутой по сравнению с аналогами 2002 года. В нормальных условиях она превосходила GeForce4 Ti 4600, предыдущая топовая карта, на 15–20%. Однако, когда включены сглаживание (AA) и / или анизотропная фильтрация (AF), он превосходит Ti 4600 примерно на 40–100%. В то время это было особенным и привело к повсеместному признанию AA и AF как действительно полезных функций.^[3]

Помимо продвинутой архитектуры, обозреватели также обратили внимание на изменение стратегии ATI. 9700 будет вторым из чипов ATI (после 8500), который будет поставляться сторонним производителям вместо ATI, производящей все свои видеокарты, хотя ATI по-прежнему будет производить карты на своих чипах высшего класса. Это высвободило инженерные ресурсы, которые были направлены на улучшения драйвера, и 9700 благодаря этому показала феноменальные результаты при запуске. id Программное обеспечение технический директор Джон Кармак если бы Radeon 9700 запустил E3 Судьба 3 демонстрация.^[4]

Повышение производительности и качества графического процессора R300 считается одним из величайших в истории 3D-графики, наряду с достижениями. GeForce 256 и Вуду Графика. Кроме того, ответ NVIDIA в виде GeForce FX 5800 опоздал на рынок и несколько не впечатлял, особенно при использовании пиксельного затенения. R300 станет одним из графических процессоров с самым долгим сроком службы в истории, что позволит воспроизводить производительность в новых играх как минимум через 3 года после его запуска.^[5]

Дальнейшие выпуски

Несколько месяцев спустя были запущены 9500 и 9500 PRO. У 9500 PRO ширина шины памяти была вдвое меньше, чем у 9700 PRO, а у 9500 также отсутствовали (отключены) половина блоков обработки пикселей и блок оптимизации иерархического Z-буфера (часть HyperZ III). Благодаря 8 конвейерам и эффективной архитектуре 9500 PRO превзошел все продукты NVIDIA (за исключением Ti 4600). Между тем, 9500 также стал популярным, потому что в некоторых случаях его можно было модифицировать в гораздо более мощный 9700. ATI предполагала, что серия 9500 будет временным решением, чтобы заполнить пробел на рождественский сезон 2002 года, до выпуска 9600. Поскольку все чипы R300 были основаны на одном и том же физическом кристалле, маржа ATI для продуктов 9500 была низкой. Radeon 9500 был одним из самых недолговечных продуктов ATI, позже его заменила серия Radeon 9600. Логотип и упаковка 9500 были возрождены в 2004 году, чтобы продавать несвязанный и более медленный Radeon 9550 (который является производным от 9600).

Обновлено

Radeon 9600 Pro от Apple с DVI и АЦП порты. Некоторые модели Power Macintosh G4 и Power Macintosh G5 поставляется с картами Radeon серии 9000, построенными на оригинальных синих печатных платах.

В начале 2003 года карты 9700 были заменены на 9800 (или R350). Это были R300 с более высокими тактовыми частотами и улучшениями в шейдерных модулях и контроллере памяти, которые повысили производительность сглаживания. Они были разработаны, чтобы поддерживать преимущество по производительности по сравнению с недавно выпущенными GeForce FX 5800 Ultra, что и удалось сделать без труда. 9800 по-прежнему отличался от пересмотренного FX 5900, прежде всего (и значительно) в задачах, связанных с тяжелым пиксельным затенением SM2.0. Еще одним аргументом в пользу 9800 было то, что это была карта с одним слотом по сравнению с требованиями к двум слотам FX 5800 и FX 5900. Более поздняя версия 9800 Pro с 256МиБ используемой памяти GDDR2. Двумя другими вариантами были 9800, который был просто 9800 Pro с более низкой тактовой частотой, и 9800 SE, у которого была отключена половина блоков обработки пикселей (иногда их можно было снова включить). Официальные спецификации ATI диктуют использование 256-битной шины памяти для 9800 SE, но большинство производителей использовали 128-битную шину. Обычно 9800 SE с 256-битной шиной памяти называли «9800 SE Ultra» или «9800 SE Golden Version».

Наряду с 9800, в начале 2003 года была выпущена серия 9600 (также известная как RV350), и хотя 9600 PRO не превзошла 9500 PRO, которую она должна была заменить, для ATI было гораздо экономичнее выпускать 130-нм техпроцесс (все карты ATI, начиная с 7500/8500, были 150-нм) и упрощенный дизайн. Radeon 9600's RV350 По сути, ядро ​​представляло собой 9800 Pro, разрезанное пополам, с ровно половиной тех же функциональных блоков, что делало его архитектурой 4 × 1 с двумя вершинными шейдерами. Он также потерял часть HyperZ III с удалением иерархического блока оптимизации z-буфера, такого же, как у Radeon 9500. Использование 130-нм процесса также было хорошо для увеличения тактовой частоты ядра. У серии 9600, все с высокой тактовой частотой по умолчанию, было показано, что оверклокеры имеют довольно большой запас мощности (достигая более 500 МГц по сравнению с 400 МГц на модели Pro). Хотя серия 9600 была менее мощной, чем 9500 и 9500 Pro, которые она заменила, ей в значительной степени удалось сохранить преимущество 9500 над NVIDIA GeForce FX 5600 Ultra, и это был экономичный ответ ATI на давнюю массовую производительную плату. GeForce4 Ti 4200.

Летом 2003 года была выпущена Mobility Radeon 9600 на базе ядра RV350. Будучи первым чипом для ноутбуков, предлагающим шейдеры DirectX 9.0, он пользовался тем же успехом, что и предыдущие Mobility Radeon. Изначально планировалось, что Mobility Radeon 9600 будет использовать технологию RAM под названием GDDR2-M. Компания, разрабатывающая эту память, обанкротилась, а оперативная память так и не поступила, поэтому ATI была вынуждена использовать обычную DDR SDRAM. Несомненно, с GDDR2-M можно было бы сэкономить электроэнергию и, возможно, повысить производительность. Осенью 2004 года был выпущен немного более быстрый вариант Mobility Radeon 9700 (который по-прежнему был основан на RV350, а не на более ранней R300 настольной Radeon 9700, несмотря на сходство названий).

Позже, в 2003 году, были выпущены три новые карты: 9800 XT (R360), 9600 XT (RV360) и 9600 SE (RV350). 9800 XT был немного быстрее, чем 9800 PRO, а 9600 XT хорошо конкурировал с недавно выпущенной GeForce FX 5700 Ultra.^[6] В RV360 чип на 9600 XT был первым графическим чипом от ATI, который использовал Низкий-K изготовления чипа и позволил еще более высокую тактовую частоту ядра 9600 (по умолчанию 500 МГц). 9600 SE стал ответом ATI на NVIDIA GeForce FX 5200 Ultra, сумев превзойти 5200, будучи при этом дешевле. Другая плата «RV350» последовала в начале 2004 года на Radeon 9550, которая была Radeon 9600 с более низкой частотой ядра (хотя и идентичными тактовой частотой памяти и шириной шины).

Относительно поколения на базе R300 стоит отметить то, что во всей линейке использовались однослотовые системы охлаждения. Это не было до R420 поколения Radeon X850 XT Platinum Edition в декабре 2004 года, что ATI примет официальный дизайн охлаждения с двумя слотами.^[7]

Новый интерфейс

Также в 2004 году ATI выпустила платы Radeon X300 и X600. Они были основаны на RV370 (Процесс 110 нм) и RV380 (130 нм Низкий-K процесс) GPU соответственно. Они были почти идентичны чипам, используемым в Radeon 9550 и 9600, отличаясь только тем, что были родными. PCI Express предложения. Они были очень популярны у Dell и других OEM-компаний для продажи в различных конфигурациях; разъемы: DVI против. ДМС-59, высота карточки: полная или половинная.

Позже была выпущена Radeon X550, использующая тот же чип, что и видеокарта Radeon X300 (RV370).

Модели

Смотрите также

• Список графических процессоров AMD

Рекомендации

внешняя ссылка

• 3D-чипы и платы, Beyond3D, получено 10 января 2006 г.
• ATI Radeon 9700 (R300) - коронация нового короля, Ананд Лал Шимпи, Anandtech, 18 июля 2002 г., получено 10 января 2006 г.
• Обзор ATI Radeon 9700 PRO, Дэйв Бауманн, Beyond3D, 19 августа 2002 г., получено 10 января 2006 г.
• Пархелия Матрокса - Парадокс производительности, Ананд Лал Шимпи, Anandtech, 25 июня 2002 г., получено 10 января 2006 г.
• Информация о ALDI Grafikkarte Radeon 9800 XXL (на немецком языке), Информация о графической карте ALDI Radeon 9800 XXL, полученная 21 ноября 2006 г.
• Справочное руководство AMD Radeon R3xx 3D Register
• techPowerUp! База данных GPU