Серия Radeon R100

ATI Radeon серии 7000

Видеокарта Radeon 7500 LE ( бренд Creative Labs )
Дата выпуска	1 апреля 2000 г .; 24 года назад ( 1 апреля 2000 г. )
Кодовое имя	Ярость 6С
Архитектура	Радеон Р100
Транзисторы	30M 180 нм (R100) 30M 180 нм (RV100)
Карты
Начальный уровень	7000, VE, LE
Средний диапазон	7200 DDR, 7200 SDR
Высокого класса	VIVO, VIVO SE 7500 LE
Энтузиаст	7500
Поддержка API
DirectX	Direct3D 7.0
OpenGL	OpenGL 1.3 ( T&L ) [1] [2]
История
Предшественник	Серия «Ярость»
Преемник	Radeon 8000 серии
Статус поддержки
Неподдерживаемый

Radeon R100 — это первое поколение графических чипов Radeon от ATI Technologies . Линейка отличается 3D-ускорением на основе Direct3D 7.0 и OpenGL 1.3 , и все, кроме версий начального уровня, переносят вычисления геометрии хоста на аппаратный движок преобразования и освещения (T&L), что является значительным улучшением функций и производительности по сравнению с предыдущей конструкцией Rage . Процессоры также включают ускорение 2D GUI , ускорение видео и несколько выходов на дисплей. «R100» относится к кодовому имени разработки первоначально выпущенного графического процессора поколения. Он является основой для множества других последующих продуктов.

Первое поколение графических процессоров Radeon было выпущено в 2000 году и изначально имело кодовое название Rage 6 (позже R100 ) как преемник устаревшей видеокарты Rage 128 Pro от ATI , которая не могла конкурировать с GeForce 256. Карта также описывалась как Radeon 256 в течение нескольких месяцев, предшествовавших ее выпуску, возможно, для сравнения с конкурирующей картой Nvidia, хотя это название было отменено с выпуском конечного продукта.

R100 был построен на 180- нм техпроцессе полупроводникового производства от TSMC. ^[3] Как и GeForce, Radeon R100 имел аппаратный механизм преобразования и освещения (T&L) для выполнения геометрических расчетов, освобождая центральный процессор хост-компьютера. При 3D-рендеринге процессор может записывать 2 пикселя в буфер кадра и сэмплировать 3 текстурные карты на пиксель за такт. Это обычно называется конфигурацией 2×3 или двухконвейерной конструкцией с 3 TMU на конвейер. Что касается конкурентов Radeon, GeForce 256 имеет конструкцию 4×1, GeForce2 GTS — 4×2, а 3dfx Voodoo 5 5500 — конструкцию 2×1+2×1 SLI. К сожалению, третий текстурный блок не получил большого применения в играх за время существования карты, поскольку программное обеспечение нечасто выполняло больше, чем двойное текстурирование.

С точки зрения рендеринга, его архитектура «Pixel Tapestry» допускала Environment Mapped Bump Mapping (EMBM) и поддержку Dot Product (Dot3) Bump Mapping, предлагая самую полную поддержку Bump Mapping на тот момент наряду со старым методом Emboss. ^[4] Radeon также представила новую технологию оптимизации пропускной способности памяти и сокращения перерисовки под названием HyperZ . Она в основном повышает общую эффективность процессов 3D-рендеринга. Состоящая из 3 различных функций, она позволяет Radeon работать очень конкурентоспособно по сравнению с конкурирующими проектами с более высокими скоростями заполнения и пропускной способностью на бумаге.

ATI подготовила демонстрацию в реальном времени для своей новой карты, чтобы продемонстрировать ее новые возможности. Демонстрация Radeon's Ark представляет научно-фантастическую среду с интенсивным использованием таких функций, как множественные слои текстур для эффектов изображения и детализации. Среди эффектов - отображение рельефа на основе окружения , подробные текстуры, отражения в стекле, зеркала, реалистичная симуляция воды, карты освещения, сжатие текстур , плоские отражающие поверхности и видимость на основе портала. ^[5]

С точки зрения производительности, Radeon набрал меньше баллов, чем GeForce2 в большинстве тестов, даже с активированным HyperZ. Разница в производительности была особенно заметна в 16-битном цвете , где и GeForce2 GTS, и Voodoo 5 5500 были далеко впереди. Однако Radeon смог сократить разрыв и иногда превосходить своего самого быстрого конкурента, GeForce2 GTS, в 32-битном цвете .

Помимо нового 3D-оборудования, Radeon также внедрила попиксельный деинтерлейсинг видео в движок MPEG-2 от ATI с поддержкой HDTV .

Графические процессоры на базе R100 имеют перспективные программируемые возможности шейдинга в своих конвейерах; однако чипы недостаточно гибки для поддержки спецификации Microsoft Direct3D для Pixel Shader 1.1. Сообщение на форуме инженера ATI в 2001 году прояснило это:

...до финального выпуска DirectX 8.0 Microsoft решила, что лучше раскрыть расширенные возможности мультитекстурирования RADEON и GeForce{2} через расширения SetTextureStageState(), а не через интерфейс пиксельных шейдеров. Для этого есть несколько практических технических причин. Большая часть той же математики, которая может быть выполнена с пиксельными шейдерами, может быть выполнена через SetTextureStageState(), особенно с улучшениями SetTextureStageState() в DirectX 8.0. В конечном итоге это означает, что DirectX 8.0 раскрывает 99% того, что RADEON может сделать в своем пиксельном конвейере, не добавляя сложности "0,5" интерфейса пиксельных шейдеров.

Кроме того, вы должны понимать, что фраза «шейдер» — невероятно двусмысленный графический термин. По сути, мы, производители оборудования, начали часто использовать слово «шейдер», как только смогли делать попиксельные точечные произведения (т. е. поколение чипов RADEON / GF). Еще раньше «ATI_shader_op» было нашим многотекстурным расширением OpenGL на Rage 128 (которое было заменено мультивендорным расширением EXT_texture_env_combine). В Quake III есть файлы «.shader», которые он использует для описания того, как освещаются материалы. Это всего лишь несколько примеров использования слова «шейдер» в игровой индустрии (не говоря уже об индустрии кинопроизводства, где используется множество различных типов шейдеров, включая те, которые используются в RenderMan от Pixar ).

С выходом финальной версии DirectX 8.0 термин «шейдер» стал более кристаллизованным, поскольку он фактически используется в интерфейсе, который разработчики используют для написания своих программ, а не просто в общем «отраслевом жаргоне». В DirectX 8.0 есть две версии пиксельных шейдеров: 1.0 и 1.1. (В будущих выпусках DirectX будут шейдеры 2.0, шейдеры 3.0 и так далее.) Из-за того, что я сказал ранее, RADEON не поддерживает ни одну из версий пиксельных шейдеров в DirectX 8.0. Некоторые из вас настроили реестр и заставили драйвер экспортировать номер версии пиксельного шейдера 1.0 в 3DMark2001 . Это заставляет 3DMark2001 думать, что он может выполнять определенные тесты. Конечно, мы не должны вылетать, когда вы это делаете, но вы заставляете (утекший и/или неподдерживаемый) драйвер идти по пути, по которому он никогда не должен идти. Чип не поддерживает пиксельные шейдеры 1.0 или 1.1, поэтому вы не увидите корректного рендеринга, даже если мы не вылетим. Тот факт, что этот ключ реестра существует, говорит о том, что мы провели некоторые эксперименты в драйвере, а не о том, что мы наполовину закончили реализацию пиксельных шейдеров на RADEON. Пиксельные шейдеры DirectX 8.0 1.0 и 1.1 не поддерживаются RADEON и никогда не будут поддерживаться. Кремний просто не может делать то, что требуется для поддержки шейдеров 1.0 или 1.1. Это также верно для GeForce и GeForce2.

Первые версии Radeon (R100) были Radeon DDR , доступные весной 2000 года с конфигурациями 32 МБ или 64 МБ; карта 64 МБ имела немного более высокую тактовую частоту и добавила возможность VIVO (видеовход/видеовыход). Частота ядра составляла 183 МГц, а тактовая частота памяти DDR SDRAM 5,5 нс составляла 183 МГц DDR (эффективная 366 МГц). R100 представил HyperZ , раннюю технологию отбраковки (возможно, вдохновленную Tile Rendering , присутствующей в чипах St Microelectronics PowerVR ), которая стала путем к графической эволюции и оптимизации рендеринга поколения за поколением, и может считаться первой картой, не основанной на тайловом рендеринге (и, следовательно, совместимой с DX7 ), которая использовала оптимизацию Z-буфера . Эти карты выпускались до середины 2001 года, когда они были по сути заменены Radeon 7500 (RV200).

В середине 2000 года для конкуренции с GeForce2 MX была добавлена ​​более медленная и недолговечная видеокарта Radeon SDR (с памятью SDRAM объемом 32 МБ) .

Также в 2000 году появилась OEM -только Radeon LE 32MB DDR. По сравнению с обычной Radeon DDR от ATI, LE производится Athlon Micro из графических процессоров Radeon, которые не соответствовали спецификациям и изначально предназначались для азиатского рынка OEM. Карта работает на более низкой тактовой частоте 143 МГц как для ОЗУ, так и для графического процессора, а ее функциональность Hyper Z была отключена. Несмотря на эти недостатки, Radeon LE была конкурентоспособна с другими современниками, такими как GeForce 2 MX и Radeon SDR. Однако, в отличие от своих конкурентов, LE имеет значительный потенциал производительности, поскольку можно включить HyperZ через изменение системного реестра, плюс есть значительный потенциал для разгона. Более поздние драйверы не отличают Radeon LE от других карт Radeon R100, а аппаратное обеспечение HyperZ включено по умолчанию, хотя на картах с неисправным аппаратным обеспечением HyperZ могут быть визуальные аномалии. ^[6]

В 2001 году недолговечная видеокарта Radeon R100 с 64 МБ SDR была выпущена под названием Radeon 7200. После того как эта и все старые видеокарты Radeon R100 были сняты с производства, серия R100 стала называться Radeon 7200, в соответствии с новой схемой наименования ATI.

Была создана бюджетная версия оборудования R100 под названием Radeon VE, позже известная как Radeon 7000 в 2001 году, когда ATI провела ребрендинг своей продукции.

RV100 имеет только один пиксельный конвейер, нет аппаратного T&L , 64-битную шину памяти и нет HyperZ . Но он добавил поддержку двух мониторов HydraVision и интегрировал второй RAMDAC в ядро ​​(для Hydravision ).

С точки зрения производительности в 3D, Radeon VE не показал себя хорошо по сравнению с GeForce2 MX той же эпохи, хотя его поддержка нескольких дисплеев явно превосходила GeForce2 MX. Matrox G450 имеет лучшую поддержку двух дисплеев среди графических процессоров, но самую медленную производительность в 3D.

RV100 лег в основу решения для ноутбуков Mobility Radeon .

Radeon 7500 (RV200) по сути является уменьшенной версией R100 в новом 150 нм производственном процессе. Увеличенная плотность и различные настройки архитектуры позволили графическому процессору работать на более высоких тактовых частотах. Это также позволило карте работать с асинхронной тактовой частотой, тогда как оригинальный R100 всегда тактировался синхронно с оперативной памятью. Это был первый графический процессор ATI, совместимый с Direct3D 7, который включал поддержку двух мониторов (Hydravision). ^[7]

Radeon 7500 был выпущен во второй половине 2001 года вместе с Radeon 8500 (R200). Он использовал интерфейс ускоренного графического порта (AGP) 4x. Примерно в то же время, когда были анонсированы Radeon 8500 и 7500, конкурент Nvidia выпустил свои GeForce 3 Ti500 и Ti200, 8500 и Ti500 являются прямыми конкурентами, а 7500 и Ti200 — нет.

Настольная плата Radeon 7500 часто имела частоту ядра 290 МГц и ОЗУ 230 МГц. Она конкурировала с GeForce2 Ti и позднее с GeForce4 MX440.

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 / Полярис	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 [8] [9]	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] [10]			3.3			4.5 [11] [12] [13] [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)) [14] [15] [16]
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 [17] [д]	ВКН 2.0 [17] [д]	ВКС 3.0 [18]	ВКН 4.0
Видео кодирование ASIC	—																ВКЭ 1.0	VCE2.0	VCE 3.0 или 3.1	ВКЭ 3.4	VCE 4.0 [17] [г]
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 [19]
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 [20]	7680×4320 @ 60 Гц PowerColor		7680x4320 @165 Гц
/drm/radeon[час]																			—
/drm/amdgpu[час]	—																	Необязательно [21]

• Первоначально карты R100 выпускались без какой-либо нумерации под названиями Radeon SDR, DDR, LE и VE; позднее эти продукты были «переименованы» в свои названия в рамках нумерованной схемы наименования, когда была представлена ​​серия Radeon 8000.

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

^A Первая цифра обозначает карты с 32 МБ памяти. Вторая цифра обозначает карты с 64 МБ памяти.
^B Первая цифра обозначает карты OEM. Вторая цифра обозначает карты Retail.

• Все модели производятся с использованием 180 нм техпроцесса.
• На основе Radeon VE

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

Эти графические процессоры либо интегрированы в материнскую плату, либо занимают мобильный модуль PCI Express (MXM) .

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

• NVIDIA GeForce 256 и GeForce2
• PowerVR Серия 3
• 3dfx Вуду 5
• S3 Дикий 2000

• Сравнение чипсетов ATI
• Список графических процессоров AMD

• "ATI Radeon 256 Preview" Ананда Лала Шимпи , AnandTech .com, 25 апреля 2000 г., получено 17 января 2006 г.
• «ATI Radeon 32MB SDR», Ананд Лал Шимпи, AnandTech.com, 13 октября 2000 г., получено 17 января 2006 г.
• "ATI Radeon 64MB DDR" Мэтью Витейлер, AnandTech.com, 17 июля 2000 г., получено 17 января 2006 г.
• "Beyond3D 3D Tables" Beyond3D.com, получено 17 января 2006 г.
• Влахос, Алекс. Демо-версия Radeon's Ark, 2000 год.

• База данных графических процессоров techPowerUp!