Radeon 9000 серии

ATI Radeon 9000 серии

ATI Мобильность Radeon 9200
Дата выпуска	1 августа 2002 г. ; 22 года назад ( 1 августа 2002 г. )
Кодовое имя	Хан
Архитектура	Радеон Р200 Радеон Р300
Транзисторы	36M 150 нм (RV250) 36M 150 нм (RV280) 60M 150 нм (R200) 107M 150 нм (R300) 117M 150 нм (R350) 117M 150 нм (R360) 76M 130 нм (RV350) 76M 130 нм (RV360) 76M 130 нм (RV380) 107M 110 нм (RV370)
Карты
Начальный уровень	9550
Средний диапазон	9500, 9600
Высокого класса	9700
Энтузиаст	9800
Поддержка API
DirectX	Модель шейдера Direct3D 9.0 2.0
OpenGL	OpenGL2.0
История
Предшественник	Radeon 8000 серии
Вариант	Серия Radeon X300-X600 Серия Radeon X700
Преемник	Серия Radeon X800
Статус поддержки
Неподдерживаемый

Графический процессор R300 , представленный в августе 2002 года и разработанный ATI Technologies , является третьим поколением графических процессоров, используемых в видеокартах Radeon . Этот графический процессор имеет 3D-ускорение на основе Direct3D 9.0 и OpenGL 2.0, что является значительным улучшением характеристик и производительности по сравнению с предыдущей конструкцией R200 . R300 был первым полностью совместимым с Direct3D 9 потребительским графическим чипом. Процессоры также включают ускорение 2D GUI , ускорение видео и несколько выходов на дисплей.

Первыми выпущенными видеокартами, использующими R300, были Radeon 9700. Это был первый случай, когда ATI позиционировала свой графический процессор как блок обработки изображений (VPU). R300 и его производные стали основой потребительских и профессиональных линеек продуктов ATI на протяжении более 3 лет.

В следующей таблице показаны характеристики графических процессоров AMD / ATI (см. также: Список графических процессоров AMD ).

Название серии графического процессора	Удивляться	Мах	3D Ярость	Ярость Про	Ярость 128	100р	200р.	300р.	400р.	500р	600р	РВ670	700р	Вечнозеленый	Северные острова		Южные острова	Морские острова	Вулканические острова	Арктические острова / Полярная звезда	Вега	Нави 1x	Нави 2x	Нави 3x
Выпущенный	1986	1991	Апрель 1996 г.	март 1997 г.	август 1998 г.	Апрель 2000 г.	август 2001 г.	Сентябрь 2002 г.	Май 2004 г.	Октябрь 2005 г.	Май 2007 г.	Ноябрь 2007 г.	Июнь 2008 г.	Сентябрь 2009 г.	Октябрь 2010 г.	Декабрь 2010 г.	Янв 2012	Сентябрь 2013 г.	Июнь 2015 г.	Июн 2016, Апр 2017, Авг 2019	Июн 2017, Фев 2019	Июль 2019	ноябрь 2020 г.	Декабрь 2022 г.
Маркетинговое название	Удивляться	Мах	3D Ярость	Ярость Про	Ярость 128	Радеон 7000	Радеон 8000	Радеон 9000	Радеон X700/X800	Радеон X1000	Радеон HD 2000	Радеон HD 3000	Радеон HD 4000	Радеон HD 5000	Радеон HD 6000		Радеон HD 7000	Радеон 200	Радеон 300	Радеон 400/500/600	Радеон RX Vega, Радеон VII	Радеон RX 5000	Радеон RX 6000	Радеон RX 7000
поддержка АМД
Добрый	2D		3D
Архитектура набора инструкций	Неизвестно широкой публике										Набор инструкций TeraScale						Набор инструкций GCN					Набор инструкций RDNA
Микроархитектура											TeraScale 1 (VLIW)			ТераСкале 2 (VLIW5)	TeraScale 2 (VLIW5) до 68xx	TeraScale 3 (VLIW4) в 69xx [1] [2]	GCN 1- го поколения	GCN 2- го поколения	GCN 3-го поколения	GCN 4- го поколения	GCN 5- го поколения	РДНК	РДНК 2	РДНК 3
Тип	Стационарный трубопровод [а]						Программируемые пиксельные и вершинные конвейеры				Унифицированная шейдерная модель
Direct3D	—		5.0	6.0		7.0	8.1	9.0 11 ( 9_2 )	9.0б 11 ( 9_2 )	9.0c 11 ( 9_3 )	10.0 11 ( 10_0 )	10.1 11 ( 10_1 )		11 ( 11_0 )			11 ( 11_1 ) 12 ( 11_1 )	11 ( 12_0 ) 12 ( 12_0 )			11 ( 12_1 ) 12 ( 12_1 )		11 ( 12_1 ) 12 ( 12_2 )
Модель шейдера	—						1.4	2.0+	2.0б	3.0	4.0	4.1		5.0			5.1	5.1 6.5			6.7
OpenGL	—			1.1	1.2	1.3		2.1 [б] [3]			3.3			4.5 [4] [5] [6] [с]			4.6
Вулкан	—															1.1	1.3
OpenCL	—										Близко к металлу		1.1 (не поддерживается Mesa )	1.2+ (на Linux : 1.1+ (без поддержки изображений на clover, с rustiCL) с Mesa, 1.2+ на GCN 1.Gen)				2.0+ (драйвер Adrenalin на Win7+ ) (на Linux ROCM, Mesa 1.2+ (поддержка образов в Clover отсутствует, но в RustiCL с Mesa, 2.0+ и 3.0 с драйверами AMD или AMD ROCm), 5-е поколение: 2.2 Win 10+ и Linux RocM 5.0+				2.2+ и 3.0 Windows 8.1+ и Linux ROCM 5.0+ (Mesa rustiCL 1.2+ и 3.0 (2.1+ и 2.2+ wip)) [7] [8] [9]
HSA / ROCm	—																					?
Видео декодирование ASIC	—										Avivo / UVD	УВД+	УВД 2	УВД 2.2	УВД 3		УВД 4	УВД 4.2	УВД 5.0 или 6.0	УВД 6.3	УВД 7 [10] [д]	ВКН 2.0 [10] [д]	ВКС 3.0 [11]	ВКН 4.0
Видео кодирование ASIC	—																ВКЭ 1.0	VCE2.0	VCE 3.0 или 3.1	ВКЭ 3.4	VCE 4.0 [10] [д]
Движение жидкости [e]																								?
Энергосбережение	?										PowerPlay				PowerTune	PowerTune и ZeroCore Power					?
TrueAudio	—																	Через выделенный DSP		Через шейдеры
FreeSync	—																	1 2
HDCP [ф]	—										?							1.4		2.2		2.3 [12]
PlayReady [ж]	—																			3.0		3.0
Поддерживаемые дисплеи [г]						1–2	2							2–6								?
Макс. разрешение	?													2–6 × 2560×1600			2–6 × 4096×2160 @ 30 Гц			2–6 × 5120×2880 @ 60 Гц	3 × 7680×4320 @ 60 Гц [13]	7680×4320 @ 60 Гц PowerColor		7680x4320 @165 Гц
/drm/radeon[час]																			—
/drm/amdgpu[час]	—																	Необязательно [14]

• Все модели производятся с использованием 150 нм техпроцесса.
• Все модели включают DirectX 8.1 и OpenGL 1.4

• ¹ Пиксельные шейдеры  : Вершинные шейдеры  : Модули наложения текстур  : Модули вывода рендеринга

• Все модели производятся с использованием 150 нм техпроцесса.
• Все модели включают DirectX 8.1 и OpenGL 1.4
• На базе Radeon 9200

• ¹ Пиксельные шейдеры  : Вершинные шейдеры  : Модули наложения текстур  : Модули вывода рендеринга

• Все модели включают DirectX 9.0 и OpenGL 2.0

• ¹ Пиксельные шейдеры  : Вершинные шейдеры  : Модули наложения текстур  : Модули вывода рендеринга
• ² 256-битная версия 9800 SE при разблокировке до 8-пиксельных конвейеров с модификациями сторонних драйверов должна функционировать почти как полноценный 9800 Pro. ^[16]

ATI некоторое время удерживала лидерство с Radeon 8500 , но NVIDIA вернула себе корону производительности с выпуском линейки GeForce 4 Ti. Предположительно, разрабатывалась новая высокопроизводительная обновленная часть, 8500XT (R250), готовая конкурировать с высокопроизводительными предложениями NVIDIA, в частности с топовой линейкой Ti 4600. В предварительной информации говорилось о частоте  ядра и оперативной памяти 300 МГц для чипа R250 . ATI, возможно, помня о том, что случилось с 3dfx , когда они отвлеклись от своего процессора Rampage , отказалась от него в пользу завершения своей карты следующего поколения R300. Это оказалось мудрым шагом, поскольку позволило ATI впервые взять на себя лидерство в разработке, а не отставать от NVIDIA. R300 с его архитектурой следующего поколения, дающей ему беспрецедентные возможности и производительность, превзошел бы любую обновленную R250.

Чип R3xx был разработан командой ATI на западном побережье (ранее ArtX Inc.), и первым продуктом, использовавшим его, был Radeon 9700 PRO (внутреннее кодовое имя ATI: R300; внутреннее кодовое имя ArtX: Khan), выпущенный в августе 2002 года. Архитектура R300 существенно отличалась от его предшественника, Radeon 8500 ( R200 ), практически во всех отношениях. Ядро 9700 PRO было изготовлено по 150-нм техпроцессу изготовления чипов , аналогичному Radeon 8500. Однако усовершенствованная конструкция и производственные технологии позволили удвоить количество транзисторов и значительно увеличить тактовую частоту.

Одним из основных изменений в производстве ядра стало использование упаковки перевернутого чипа , технологии, ранее не применявшейся на видеокартах . Упаковка перевернутого чипа позволяет гораздо лучше охлаждать кристалл, переворачивая его и подвергая непосредственному воздействию охлаждающего раствора . Таким образом, ATI смогла достичь более высоких тактовых частот. Radeon 9700 PRO был выпущен с тактовой частотой 325 МГц, что раньше первоначально прогнозировалось в 300 МГц. С количеством транзисторов 110 миллионов это был самый большой и сложный графический процессор того времени. Более медленный чип, 9700, был выпущен несколькими месяцами позже, отличаясь только более низкой скоростью ядра и памяти. Несмотря на это, Radeon 9700 PRO имел тактовую частоту значительно выше, чем Matrox Parhelia 512 , карта, выпущенная за несколько месяцев до R300 и считавшаяся вершиной производства графических чипов (с 80 миллионами транзисторов на частоте 220 МГц), вплоть до появления R300.

Чип принял архитектуру, состоящую из 8 пиксельных конвейеров, каждый с 1 блоком отображения текстуры (дизайн 8x1). Хотя это отличалось от старых чипов, использующих 2 (или 3 для оригинального Radeon) текстурных блока на конвейер, это не означало, что R300 не мог выполнять мультитекстурирование так же эффективно, как старые чипы. Его текстурные блоки могли выполнять новую операцию loopback , которая позволяла им выбирать до 16 текстур за проход геометрии. Текстуры могли быть любой комбинацией одного, двух или трех измерений с билинейной , трилинейной или анизотропной фильтрацией . Это было частью новой спецификации DirectX 9, наряду с более гибкими пиксельными шейдерами Shader Model 2.0+ на основе плавающей точки и вершинными шейдерами . Оснащенный 4 блоками вершинных шейдеров , R300 обладал более чем в два раза большей возможностью обработки геометрии , чем предыдущий Radeon 8500 и GeForce4 Ti 4600 , в дополнение к большему набору функций, предлагаемых по сравнению с шейдерами DirectX 8.

ATI продемонстрировала часть того, на что был способен пиксельный шейдер PS2.0, в своей демонстрации Rendering with Natural Light . Демонстрация представляла собой реализацию в реальном времени статьи известного исследователя 3D-графики Пола Дебевека на тему рендеринга с высоким динамическим диапазоном . ^[17] Примечательным ограничением является то, что все чипы поколения R300 были разработаны для максимальной точности с плавающей точкой 96 бит или FP24 вместо максимальной 128 бит FP32 в DirectX 9. DirectX 9.0 указал 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 визуально незаметной потере качества при выполнении тяжелого смешивания. Чипы Radeon от ATI не поднимались выше FP24 до R520 .

R300 была первой платой, которая действительно использовала преимущества 256-битной шины памяти. Matrox выпустила Parhelia 512 несколькими месяцами ранее, но эта плата не показала большого прироста с ее 256-битной шиной. ATI, однако, не только удвоила свою шину до 256 бит, но и интегрировала усовершенствованный контроллер памяти Crossbar, несколько похожий на технологию памяти NVIDIA . Используя четыре отдельных контроллера памяти с балансировкой нагрузки 64-битной, реализация памяти ATI была вполне способна достичь высокой эффективности пропускной способности, поддерживая адекватную гранулярность транзакций памяти и, таким образом, обходя ограничения задержки памяти. «R300» также получила последнее усовершенствование инновационной пропускной способности памяти HyperZ от ATI и технологии экономии скорости заполнения, HyperZ III . Требования архитектуры 8x1 требовали большей пропускной способности, чем 128-битные конструкции шины предыдущего поколения, из-за удвоения скорости заполнения текстур и пикселей.

Radeon 9700 представил схему сглаживания с гамма-коррекцией от ATI с несколькими выборками . Чип предлагал разреженную выборку в режимах, включая 2×, 4× и 6×. Многовыборка обеспечивала значительно более высокую производительность по сравнению с методом супервыборки на старых Radeon и превосходное качество изображения по сравнению с предложениями NVIDIA в то время. Сглаживание впервые стало полностью используемой опцией даже в новейших и самых требовательных играх того времени. R300 также предлагал расширенную анизотропную фильтрацию, которая вызывала гораздо меньшее падение производительности, чем анизотропное решение GeForce4 и других карт конкурентов, при этом предлагая значительно улучшенное качество по сравнению с реализацией анизотропной фильтрации Radeon 8500, которая сильно зависела от угла.

14 марта 2008 года AMD выпустила справочник 3D Register Reference для R3xx. ^[18]

Продвинутая архитектура Radeon 9700 была очень эффективной и, конечно, более мощной по сравнению со своими старшими аналогами 2002 года. В обычных условиях она превосходит GeForce4 Ti 4600, предыдущую топовую карту, на 15–20%. Однако при включении сглаживания (AA) и/или анизотропной фильтрации (AF) она превосходит Ti 4600 где-то на 40–100%. В то время это было довольно удивительно и привело к широкому признанию AA и AF как критически важных, действительно полезных функций. ^[19]

Помимо усовершенствованной архитектуры, обозреватели также отметили изменение стратегии ATI. 9700 станет вторым чипом ATI (после 8500), который будет отправлен сторонним производителям вместо того, чтобы ATI производила все свои видеокарты, хотя ATI по-прежнему будет производить карты на основе своих чипов самого высокого класса. Это высвободило инженерные ресурсы, которые были направлены на улучшение драйверов , и благодаря этому 9700 показала феноменальные результаты на старте. Технический директор id Software Джон Кармак использовал Radeon 9700 для демонстрации Doom 3 на E3 . ^[20]

Повышение производительности и качества, предлагаемое графическим процессором R300, считается одним из самых больших в истории 3D-графики, наряду с достижениями GeForce 256 и Voodoo Graphics . Более того, ответ NVIDIA в виде GeForce FX 5800 был как поздно выведен на рынок, так и несколько невыразительным, особенно при использовании пиксельного затенения. R300 стал одним из графических процессоров с самым долгим сроком службы в истории, обеспечивая играбельную производительность в новых играх по крайней мере через 3 года после его запуска. ^[21]

Несколько месяцев спустя были выпущены 9500 и 9500 PRO. У 9500 PRO была вдвое меньшая ширина шины памяти, чем у 9700 PRO, а у 9500 также отсутствовала (отключена) половина блоков обработки пикселей и иерархический блок оптимизации Z-буфера (часть HyperZ III ). Благодаря своим полным 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 планировала, что серия 9500 будет лишь временным решением для заполнения пробела в рождественский сезон 2002 года, перед выпуском 9600. Поскольку все чипы R300 были основаны на одном и том же физическом кристалле, маржа ATI на продукты 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 для продвижения на рынок несвязанной и более медленной Radeon 9550 (которая является производной от 9600).

В начале 2003 года карты 9700 были заменены на 9800 (или R350). Это были R300 с более высокими тактовыми частотами и улучшениями в шейдерных блоках и контроллере памяти, которые улучшили производительность сглаживания. Они были разработаны для поддержания лидерства по производительности по сравнению с недавно выпущенной GeForce FX 5800 Ultra, что ей удалось сделать без труда. 9800 все еще держалась против пересмотренной FX 5900, в первую очередь (и значительно) в задачах, связанных с тяжелым пиксельным затенением SM2.0. Еще одним преимуществом 9800 было то, что она по-прежнему была однослотовой картой по сравнению с двухслотовыми требованиями FX 5800 и FX 5900. Более поздняя версия 9800 Pro с 256  МБ памяти использовала GDDR2 . Другие два варианта были 9800, который был просто 9800 Pro с более низкой тактовой частотой, и 9800 SE, у которого была отключена половина пиксельных процессоров (иногда их можно было включить снова). Официальные спецификации ATI предписывают 256-битную шину памяти для 9800 SE, но большинство производителей использовали 128-битную шину. Обычно 9800 SE с 256-битной шиной памяти назывался «9800 SE Ultra» или «9800 SE Golden Version».

Наряду с 9800 в начале 2003 года была выпущена серия 9600 (она же RV350), и хотя 9600 PRO не превзошла 9500 PRO, которую она должна была заменить, для ATI было гораздо более экономично производить ее с помощью 130-нм техпроцесса (все карты ATI после 7500/8500 были 150-нм) и упрощенной конструкции. Ядро RV350 Radeon 9600 по сути было 9800 Pro, разрезанным пополам, с ровно половиной тех же функциональных блоков, что делало его архитектурой 4×1 с 2 вершинными шейдерами. Он также потерял часть HyperZ III с удалением иерархического блока оптимизации z-буфера, как и Radeon 9500. Использование 130-нм техпроцесса также было полезно для повышения тактовой частоты ядра. Серия 9600, все с высокой тактовой частотой по умолчанию, показала большой запас мощности для оверклокеров (достигнув 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 GeForce FX 5600 Ultra от NVIDIA, и это был экономически эффективный ответ ATI на давнюю массовую производительную плату GeForce4 Ti 4200.

Летом 2003 года был выпущен Mobility Radeon 9600 на основе ядра RV350. Будучи первым чипом для ноутбуков, предлагающим шейдеры DirectX 9.0, он пользовался тем же успехом, что и предыдущие Mobility Radeon. Mobility Radeon 9600 изначально планировалось использовать технологию RAM под названием GDDR2-M. Компания, разрабатывавшая эту память, обанкротилась, а RAM так и не появилась, поэтому ATI была вынуждена использовать обычную DDR SDRAM. Несомненно, с GDDR2-M была бы экономия энергопотребления и, возможно, прирост производительности. Осенью 2004 года был выпущен немного более быстрый вариант, Mobility Radeon 9700 (который все еще был основан на RV350, а не на более старом R300 настольного Radeon 9700, несмотря на схожесть названий).

Позже в 2003 году были выпущены три новые карты: 9800 XT (R360), 9600 XT (RV360) и 9600 SE (RV350). 9800 XT была немного быстрее, чем 9800 PRO, в то время как 9600 XT хорошо конкурировала с недавно выпущенной GeForce FX 5700 Ultra. ^[22] Чип RV360 на 9600 XT был первым графическим чипом от ATI, который использовал изготовление чипов Low-K и позволял еще более высокую тактовую частоту ядра 9600 (500 МГц по умолчанию). 9600 SE была ответом ATI на GeForce FX 5200 Ultra от NVIDIA, сумев превзойти 5200, при этом оставаясь дешевле. В начале 2004 года вышла еще одна плата «RV350» на базе Radeon 9550, представлявшая собой Radeon 9600 с более низкой тактовой частотой ядра (хотя и с такой же тактовой частотой памяти и шириной шины).

Стоит отметить, что в отношении поколения на базе R300 вся линейка использовала однослотовые решения охлаждения. Только в поколении Radeon X850 XT Platinum Edition поколения R420 в декабре 2004 года ATI приняла официальную двухслотовую конструкцию охлаждения. ^[23]

• Список графических процессоров AMD
• Бесплатные_и_открытые_драйверы_устройств:_графика#ATI.2FAMD

• Невероятно маленькая, но невероятно мощная видеокарта AMD Radeon R9 Nano поступит в продажу в августе
• 3D-схемы микросхем и плат, Beyond3D, получено 10 января 2006 г.
• ATI Radeon 9700 (R300) – Crowning the New King, Ананд Лал Шимпи, Anandtech, 18 июля 2002 г., получено 10 января 2006 г.
• Обзор ATI Radeon 9700 PRO, Дейв Бауманн, Beyond3D, 19 августа 2002 г., получено 10 января 2006 г.
• «Matrox's Parhelia — A Performance Paradox», Ананд Лал Шимпи, Anandtech, 25 июня 2002 г., получено 10 января 2006 г.
• Infos zur ALDI Grafikkarte Radeon 9800 XXL (на немецком языке), Infos zur ALDI Grafikkarte Radeon 9800 XXL, получено 21 ноября 2006 г.
• Справочное руководство по регистру 3D AMD Radeon R3xx
• База данных графических процессоров techPowerUp!