Radeon R100 — первое поколение графических чипов Radeon от ATI Technologies . В этой линейке реализовано 3D-ускорение на основе Direct3D 7.0 и OpenGL 1.3 , а во всех версиях, кроме начального уровня, вычисления геометрии хоста переносятся на механизм аппаратного преобразования и освещения (T&L), что является значительным улучшением функций и производительности по сравнению с предыдущим дизайном Rage . Процессоры также включают ускорение 2D GUI , ускорение видео и вывод на несколько дисплеев. «R100» относится к кодовому названию разработки первоначально выпущенного графического процессора этого поколения. Это основа для множества других успешных продуктов.
Графический процессор Radeon первого поколения был выпущен в 2000 году и первоначально имел кодовое название Rage 6 (позже R100 ) как преемник устаревшего Rage 128 Pro от ATI , который не мог конкурировать с GeForce 256 . Карта также описывалась как Radeon 256 за несколько месяцев до ее запуска, возможно, для сравнения с конкурирующей картой Nvidia, хотя это название было исключено с запуском конечного продукта.
R100 был построен по техпроцессу полупроводников 180 нм . Как и GeForce, Radeon R100 оснащен механизмом аппаратного преобразования и освещения (T&L) для выполнения геометрических вычислений, освобождая процессор главного компьютера. При 3D-рендеринге процессор может записывать 2 пикселя в кадровый буфер и выбирать 3 карты текстур на пиксель за такт. Обычно это называется конфигурацией 2×3 или двухконвейерной конструкцией с 3 TMU на трубу. Что касается конкурентов Radeon, то GeForce 256 имеет схему 4×1, GeForce2 GTS — 4×2, а 3dfx Voodoo 5 5500 — схему SLI 2×1+2×1. К сожалению, третий текстурный блок не нашел широкого применения в играх на протяжении всего срока службы карты, поскольку программное обеспечение часто не выполняло больше, чем двойное текстурирование.
Что касается рендеринга, его архитектура «Pixel Tapestry» допускала поддержку Bump Mapping с отображением среды (EMBM) и скалярного произведения (Dot3), предлагая наиболее полную поддержку Bump Mapping на тот момент наряду со старым методом Emboss. [3] Radeon также представила новую технологию оптимизации пропускной способности памяти и уменьшения перерисовки под названием HyperZ . По сути, это повышает общую эффективность процессов 3D-рендеринга. Состоящий из трех различных функций, он позволяет Radeon работать очень конкурентоспособно по сравнению с конкурирующими моделями с более высокой скоростью заполнения и пропускной способностью на бумаге.
ATI подготовила демо-версию своей новой карты в режиме реального времени, чтобы продемонстрировать ее новые возможности. Демо -версия Radeon's Ark представляет собой научно-фантастическую среду с интенсивным использованием таких функций, как несколько слоев текстур для эффектов изображения и детализации. Среди эффектов — рельефное отображение окружающей среды , детализированные текстуры, отражения в стекле, зеркала, реалистичное моделирование воды, карты освещения, сжатие текстур , плоские отражающие поверхности и видимость на основе портала. [4]
Что касается производительности, Radeon показывает результаты ниже, 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. Тем не менее, Radeon может сократить разрыв и иногда превосходить своего самого быстрого конкурента GeForce2 GTS в 32-битном цвете .
Помимо нового 3D-оборудования, Radeon также представила попиксельный деинтерлейсинг видео в процессоре ATI MPEG-2 с поддержкой HDTV .
Графические процессоры на базе R100 имеют в своих конвейерах перспективную программируемую возможность затенения; однако чипы недостаточно гибки для поддержки спецификации Microsoft Direct3D для Pixel Shader 1.1. Сообщение на форуме инженера ATI в 2001 году прояснило это:
...перед финальным выпуском DirectX 8.0 Microsoft решила, что лучше раскрывать расширенные возможности мультитекстурирования RADEON и GeForce{2} через расширения SetTextureStageState(), а не через интерфейс пиксельных шейдеров. Для этого есть различные практические и технические причины. Большую часть математических вычислений, которые можно выполнить с помощью пиксельных шейдеров, можно выполнить с помощью SetTextureStageState(), особенно с усовершенствованиями SetTextureStageState() в DirectX 8.0. В конечном итоге это означает, что DirectX 8.0 раскрывает 99% возможностей RADEON в своем пиксельном конвейере, не добавляя при этом сложности интерфейса пиксельных шейдеров «0,5».
Кроме того, вы должны понимать, что словосочетание «шейдер» — невероятно неоднозначный графический термин. По сути, мы, производители оборудования, начали часто использовать слово «шейдер», как только мы смогли производить попиксельные скалярные произведения (т. е. поколение чипов RADEON/GF). Еще раньше «ATI_shader_op» было нашим мультитекстурным расширением OpenGL в Rage 128 (которое было заменено мультивендорным расширением EXT_texture_env_combine). В Quake III есть файлы «.shader», которые он использует для описания освещения материалов. Это всего лишь несколько примеров использования слова «шейдер» в игровой индустрии (не говоря уже о киноиндустрии, которая использует множество различных типов шейдеров, включая те, которые используются в RenderMan от Pixar ).
С выходом финальной версии DirectX 8.0 термин «шейдер» стал более четко сформулированным, 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 версиях DirectX будут шейдеры 2.0, шейдеры 3.0 и так далее.) Из-за того, что я говорил ранее, RADEON не поддерживает ни одну из версий пиксельных шейдеров в DirectX 8.0. Некоторые из вас изменили реестр и получили драйвер для экспорта номера версии пиксельного шейдера 1.0 в 3DMark2001 . Это заставляет 3DMark2001 думать, что он может выполнить определенные тесты. Конечно, при этом не должно произойти сбоя, 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 корректного рендеринга вы не увидите, даже если не произойдет сбой. Тот факт, что этот раздел реестра существует, указывает на то, что мы провели некоторые эксперименты с драйвером, а не на то, что мы наполовину завершили реализацию пиксельных шейдеров на RADEON. Пиксельные шейдеры 1.0 и 1.1 DirectX 8.0 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 справедливо для GeForce и GeForce2.
.jpg/1280px-ATI@180nm@Fixed-pipeline@R100@Radeon_7200@215R6WBGA13_G03124.1_0048AA_Taiwan_Stack-DSC06206-DSC06241_-_ZS-DMap-1_(32113734476).jpg)
.jpg/1280px-ATI@180nm@Fixed-pipeline@RV100@Radeon_7000@215R6LAEA12_S29977.1_0344AA_Taiwan_Stack-DSC06056-DSC06083_-_ZS-DMap-1_(31984036132).jpg)
Первыми версиями Radeon (R100) были Radeon DDR , доступные весной 2000 года в конфигурациях с 32 МБ или 64 МБ; Карта на 64 МБ имела немного более высокую тактовую частоту и добавляла 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 отсеивания (возможно, вдохновленную тайловым рендерингом , присутствующим в чипах St Microelectronics PowerVR ), которая стала путем в эволюции графики и оптимизации рендеринга поколение за поколением и может считаться первой технологией рендеринга, не основанной на тайле. (и, следовательно, совместимая с DX7 ) для использования оптимизации Z-буфера . Эти карты производились до середины 2001 года, когда их по сути заменила Radeon 7500 (RV200).
Более медленный и недолговечный Radeon SDR (с памятью SDRAM объемом 32 МБ ) был добавлен в середине 2000 года, чтобы составить конкуренцию GeForce2 MX .
Также в 2000 году появилась Radeon LE 32MB DDR только для OEM-производителей . 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 OEM-рынка. Карта работает на более низкой тактовой частоте 143 МГц как для оперативной памяти, так и для графического процессора, а ее функциональность Hyper Z 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 обладает значительным потенциалом производительности, поскольку HyperZ можно включить путем изменения системного реестра, а также имеется значительный потенциал для разгона. Более поздние драйверы не отличают Radeon LE от других карт Radeon R100, а оборудование HyperZ включено по умолчанию, хотя на картах с неисправным оборудованием HyperZ могут наблюдаться визуальные аномалии. [5]
В 2001 году недолговечная Radeon R100 с 64 МБ SDR была выпущена как Radeon 7200. После того, как эта и все старые карты Radeon R100 были сняты с производства, серия R100 впоследствии стала известна как Radeon 7200, в соответствии с новой схемой именования ATI.
Бюджетный вариант оборудования R100 был создан и назван Radeon VE, позже известный как Radeon 7000 в 2001 году, когда ATI провела ребрендинг своей продукции.
RV100 имеет только один пиксель-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 очень хорошо справлялся с GeForce2 MX той же эпохи, хотя ее поддержка нескольких дисплеев явно превосходила GeForce2 MX. Matrox G450 имеет лучшую поддержку двух дисплеев среди графических процессоров, но самую медленную производительность в 3D.
RV100 стал основой для ноутбука Mobility Radeon .
Radeon 7500 (RV200) по сути представляет собой уменьшенную версию R100, выполненную по новому производственному процессу 150 нм. Повышенная плотность и различные настройки архитектуры позволили графическому процессору работать на более высоких тактовых частотах. Это также позволяло карте работать в асинхронном режиме, тогда как исходный R100 всегда работал синхронно с ОЗУ. Это был первый графический процессор ATI, совместимый с Direct3D 7, с поддержкой двух мониторов (Hydravision). [6]
Radeon 7500 была выпущена 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 выпустила свои GeForce 3 Ti500 и Ti200, 8500 и Ti500 являются прямыми конкурентами, а 7500 и Ti200 — нет.
Плата Radeon 7500 для настольных ПК часто работала с тактовой частотой ядра 290 МГц и оперативной памяти 230 МГц. Он конкурировал с GeForce2 Ti, а затем и с GeForce4 MX440.
В следующей таблице показаны характеристики графических процессоров AMD / ATI (см. также: Список графических процессоров AMD ).
Новая архитектура потоковых процессоров VLIW4 позволила сэкономить площадь каждого SIMD на 10%, при этом производительность аналогична предыдущей архитектуре VLIW5.