Графический процессор R420 , разработанный ATI Technologies , послужил основой для видеокарт третьего поколения с поддержкой DirectX 9.0/ OpenGL 2.0 . Впервые использованный на Radeon X800, R420 производился по технологии низкокалиевой фотолитографии 0,13 микрометра (130 нм ) и использовал память GDDR-3 . Чип был разработан для видеокарт AGP .
Поддержка драйверов этого ядра была прекращена начиная с Catalyst 9.4, и в результате официальная поддержка Windows 7 ни для одного из продуктов X700–X850 отсутствует . [1]
С точки зрения поддерживаемых функций DirectX R420 (под кодовым названием Loki ) был очень похож на R300 . R420 по сути использует подход «чем шире, тем лучше» к предыдущей архитектуре, с некоторыми небольшими изменениями, улучшающими ее различными способами. Чип был оснащен более чем вдвое большими ресурсами перемещения пикселей и вершин по сравнению с R360 Radeon 9800 XT (небольшая эволюция R350), с 16 пиксельными конвейерами DirectX 9.0b и 16 ROP. Недалеко можно было бы увидеть X800 XT в основном как пару ядер Radeon 9800, соединенных вместе и работающих с тактовой частотой примерно на 30% выше.
Конструкция R420 представляла собой схему из 4 «квадратов» (4 конвейера на четырехъядерник). Эта организация внутри компании позволяла ATI отключать дефектные «четверки» и продавать чипы с 12, 8 или даже 4 пиксельными конвейерами, что является развитием технологии, используемой с Radeon 9500. /9700 и 9800SE/9800. Разделение на «четверки» также позволило ATI разработать систему для оптимизации эффективности всего чипа. Придуманная «система четырехъядерной диспетчеризации», экран разбит на плитки, и работа равномерно распределяется между отдельными «четверками», чтобы оптимизировать их пропускную способность. Именно так чипы серии R300 выполняли свои задачи, но R420 усовершенствовал это, позволив программировать размеры ячеек для управления рабочим процессом на более тонком уровне детализации. Судя по всему, за счет уменьшения размеров плиток ATI удалось оптимизировать треугольники разных размеров.
Когда ATI удвоила количество пиксельных конвейеров, они также увеличили количество механизмов вершинных шейдеров с 4 до 6. Это изменило соотношение пиксельных/вершинных шейдеров с 2:1 (на R300) до 8:3, показывая, что ATI верит в рабочая нагрузка в играх с 2004 года и далее будет больше ориентирована на пиксельные шейдеры и текстурирование, чем на геометрию. Картирование нормалей и параллакса заменяло чистую геометрическую сложность деталями модели, так что, несомненно, это было частью рассуждений. Как ни странно, основная карта X700 (RV410) имела 6 вершинных шейдеров, но была оснащена только двумя четырехъядерными процессорами. Таким образом, этот чип, очевидно, был разработан для более тяжелых геометрических нагрузок, чем текстурирование, возможно, он был адаптирован для роли чипа FireGL . RV410 также значительно превзошел NVIDIA GeForce 6600GT (3 вершинных шейдера) по пропускной способности геометрии. Благодаря шести вершинным шейдерам R420 и RV410 в сочетании с более высокими тактовыми частотами, чем у предыдущего поколения, ATI смогла более чем удвоить возможности обработки геометрии по сравнению с 9800XT.
Хотя чипы на базе R420 по своей сути аналогичны ядрам на базе R300, ATI настроила и усовершенствовала блоки пиксельных шейдеров для большей гибкости. Новая версия пиксельного шейдера (PS2.b) обеспечивала немного большую гибкость программы шейдеров, чем простая PS2.0, но все еще не имела полных возможностей PS3.0. В этой новой версии PS2.0 увеличено максимальное количество инструкций и регистров, доступных для программ пиксельных шейдеров. [2]
ATI представила Temporal Anti-Aliasing — новую технологию сглаживания, на которую способны их чипы. Воспользовавшись преимуществами эффекта «кадр-глаз» при частоте кадров выше 60 кадров/с , графический процессор может лучше сглаживать края сглаживания, вращая шаблон выборки сглаживания между кадрами. Программная настройка 2X стала восприниматься эквивалентной 4X. К сожалению, для этого требовалось, чтобы система могла поддерживать скорость не менее 60 кадров в секунду, иначе временное сглаживание вызывало бы заметное мерцание, поскольку пользователь мог бы видеть чередующиеся шаблоны АА. Если частоту кадров поддерживать невозможно, драйвер отключит Temporal AA. Однако в играх, в которых можно было поддерживать этот уровень производительности, Temporal AA был хорошим дополнением к превосходным возможностям сглаживания ATI. Обратите внимание, что «Temporal AA» от ATI на самом деле был временным фильтром сглаживания для пространственного AA, а не де-факто временным сглаживанием (которое должно включать контролируемое смешивание временных подвыборок с последовательных экранов).
Еще одним заметным дополнением к ядру стал новый вид сжатия карт нормалей , получивший название « 3Dc ». Подобно тому, как сжатие текстур в течение многих лет было частью спецификации Direct3D и использовалось для сжатия обычных текстур, сжатие карт нормалей уплотняло этот новый тип слоя детализации поверхности. Поскольку сжатие текстур DirectX ( DXTC ) было блочным и не предназначено для различных свойств данных карты нормалей, потребовался новый метод сжатия, чтобы предотвратить потерю деталей и другие артефакты. 3Dc был основан на модифицированном режиме DXT5, который фактически был запасным вариантом для оборудования, не поддерживающего 3Dc. Программное обеспечение, интенсивно использующее картографирование нормалей, может получить значительный прирост скорости за счет экономии скорости заполнения и пропускной способности за счет использования 3Dc. ATI продемонстрировала многие новые функции своего чипа в рекламной демонстрации в реальном времени под названием Ruby: The Doublecross .
В остальном графический процессор был чрезвычайно похож на R300. Контроллер памяти и методы оптимизации пропускной способности памяти ( HyperZ ) были идентичны.
R420 на самом деле был второстепенным проектом четвертого поколения для ATI, а первоначальный план R400 под кодовым названием Crayola был отменен. [3] R400 был бы более функциональным, с унифицированной поддержкой шейдеров Shader Model 3 среди других улучшений, но считается, что ATI сочла R400 излишне сложным для доступных приложений и потенциально рискованным для разработки на доступных полупроводниках. производственные процессы того времени. [4] Таким образом, архитектура R400 была реализована только в чипе Xenos , используемом в игровой консоли Xbox 360 , [5] и стала основой для мобильного графического процессора Qualcomm Adreno 200, первоначально называвшегося AMD Z430. [6] В линейке Radeon поддержка функций Direct3D 9.0c перешла в следующее поколение, основанное на архитектуре R500 , в то время как 4-е поколение обслуживалось R420, производным от R300.
.jpg/1280px-ATI@130nm@Fixed-pipeline@R420@RadeonX800Pro@215RADCGA12F_GF5655.1_DSC01295_(24932365343).jpg)
Самые ранние карты серии Radeon X800 были основаны на ядре R420. В линейку вошли Radeon X800 XT Platinum Edition и Radeon X800 Pro . X800 XT PE работал с тактовой частотой ядра 520 МГц и оперативной памяти 560 МГц с 16 включенными конвейерами. X800 Pro работал на частоте 475/450 МГц с отключенным одним четырехъядерным процессором, оставляя 12 пиксельных конвейеров работоспособными. По сути, X800 Pro построен на полудефектных ядрах R420. Также был выпущен X800 Pro VIVO (видео-в-видео-выход), который пользовался популярностью среди оверклокеров, поскольку отключенный четырехъядерный процессор обычно можно было включить, в результате чего появился полнофункциональный X800 XT PE по более низкой цене.
Серия Radeon X700 (RV410) заменила X600 в сентябре 2004 года. X700 Pro работает на тактовой частоте ядра 425 МГц и производится по технологии 0,11 микрометра. RV410 использовал схему, состоящую из 8 пиксельных конвейеров, подключенных к 4 ROP (аналогично GeForce 6 600), сохраняя при этом 6 вершинных шейдеров X800. Процесс 110 нм был процессом сокращения затрат, разработанным не для высоких тактовых частот, а для уменьшения размера кристалла при сохранении высокой производительности. X700 XT планировался к производству и рассматривался на различных веб-сайтах, посвященных аппаратному обеспечению, но так и не был выпущен. Считалось, что X700 XT установил слишком высокий потолок тактовой частоты, чтобы ATI могла производить прибыльно. X700 XT также не мог конкурировать с впечатляющей GeForce 6 600GT от nVidia. Вместо этого ATI продолжит выпускать карты серии X800, чтобы конкурировать.
Серия Radeon X800 "R430" на базе 110-нанометрового техпроцесса была представлена в конце 2004 года вместе с новыми картами ATI X850 . X800 был разработан для замены позиции, которую не удалось обеспечить X700 XT, с 12 конвейерами и 256-битной шиной RAM. Карта более чем превзошла 6600GT с производительностью, аналогичной производительности GeForce 6 800. Близкий родственник, новый X800 XL , должен был свергнуть NVIDIA GeForce 6800 GT с более высокой скоростью памяти и полными 16 конвейерами для повышения производительности. R430 не смог достичь высоких тактовых частот, поскольку он был разработан в основном для снижения стоимости графического процессора, поэтому все еще требовалось новое топовое ядро. Новое высокопроизводительное поколение R4x0 появилось в серии X850, оснащенной различными настройками ядра для немного более высокой производительности, чем серия X800 на базе R420. Линейка X850 на базе «R480» была доступна в 3 формах: X850 Pro , X850 XT и X850 XT Platinum Edition и была построена на надежном высокопроизводительном 130-нм техпроцессе Low-K .
В 2005 году у ATI было большое количество кристаллов, которые «работали», но недостаточно хорошо, чтобы их можно было использовать на картах серий X800 или X850. Так был создан новый SKU — X800 GT . В нем использовался любой кристалл X850 «R480» или кристалл X800 XL «R430», который имел два функциональных четырехъядерных процессора и мог работать на частоте 475 МГц. Они должны были составить конкуренцию GeForce 6600GT наряду с предыдущим X800 на базе R430. ATI также выпустила X800 GTO , которая представляла собой 12-конвейерную карту (3 четырехъядерных процессора), использующую кристаллы «R480» или «R430» с тактовой частотой 400 МГц. Эта карта работала между X800 GT и X800 XL. Она была быстрее простой GeForce 6 800, но медленнее GeForce 6800 GT. Высокие продажи этой карты были обусловлены ее относительно высокой производительностью и стоимостью лишь немного выше, чем у X800 GT. Сообщество оверклокеров обнаружило, что GTO на базе R480 часто может достигать тактовой частоты, близкой к X850 XT.
Наконец, еще одним SKU стал X800 GTO² , опять же на базе R480. Он снова был изготовлен компанией Sapphire Technology , как и X800 GTO. Эта карта обычно поставляется в конфигурации с 3-мя четырехъядерными процессорами, например X800 GTO. GTO² была уникальной в серии GTx, поскольку при изменении BIOS их почти всегда можно было превратить в полноценную 4-четверную карту. [7] Некоторые карты X800 GTO² поставлялись с уже включенными полными четырьмя четырехъядерными процессорами, но некоторые из них были R430 вместо R480 и не могли достичь тактовой частоты, подобной X850. Последними вариациями серии GTO были специальные платы GTO с официально включенными 16 конвейерами, такие как X800 GTO-16 на базе «R430» от Powercolor .