Radeon R400 Serie – Wikipedia

Das R420 Die von ATI Technologies entwickelte GPU war die Basis des Unternehmens für seine DirectX 9.0 / OpenGL 2.0-fähigen Grafikkarten der 3. Generation. Der R420 wurde zuerst auf der Radeon X800 verwendet und auf einem 0,13-Mikrometer-Tief (130 nm) hergestellt.K. Fotolithografieprozess und verwendet GDDR-3-Speicher. Der Chip wurde für AGP-Grafikkarten entwickelt.

Die Treiberunterstützung für diesen Kern wurde ab Catalyst 9.4 eingestellt. Daher gibt es keine offizielle Windows 7-Unterstützung für eines der X700 – X850-Produkte.^[1]

Entwicklung[edit]

In Bezug auf unterstützte DirectX-Funktionen R420 (Codename Loki) war dem R300 sehr ähnlich. R420 verfolgt im Grunde einen “breiteren ist besser” -Ansatz für die vorherige Architektur, wobei einige kleine Verbesserungen vorgenommen wurden, um sie auf verschiedene Weise zu verbessern. Der Chip war im Vergleich zum R360 der Radeon 9800 XT (eine geringfügige Weiterentwicklung des R350) mit 16 DirectX 9.0b-Pixel-Pipelines und 16 ROPs mit mehr als doppelt so vielen Pixel- und Vertex-Pushing-Ressourcen ausgestattet. Man wäre nicht weit davon entfernt, den X800 XT im Grunde genommen als ein Paar Radeon 9800-Kerne zu sehen, die miteinander verbunden sind und auch mit einer um ~ 30% höheren Taktrate laufen.

Das R420-Design war eine 4 “Quad” -Anordnung (4 Pipelines pro Quad). Diese Organisation erlaubte ATI intern, defekte “Quads” zu deaktivieren und Chips mit 12, 8 oder sogar 4 Pixel-Pipelines zu verkaufen, eine Weiterentwicklung der mit Radeon 9500 verwendeten Technik / 9700 und 9800SE / 9800. Die Trennung in “Quads” ermöglichte es ATI auch, ein System zu entwerfen, um die Effizienz des gesamten Chips zu optimieren. Das “Quad-Dispatch-System” ist geprägt, der Bildschirm ist gekachelt und die Arbeit wird gleichmäßig auf die einzelnen “Quads” verteilt, um deren Durchsatz zu optimieren. Auf diese Weise haben auch die Chips der R300-Serie ihre Aufgaben erfüllt. R420 hat dies jedoch verfeinert, indem programmierbare Fliesengrößen zugelassen wurden, um den Arbeitsablauf auf einem feineren Granularitätsniveau zu steuern. Offensichtlich konnte ATI durch die Reduzierung der Fliesengrößen für verschiedene Dreiecksgrößen optimieren.

Als ATI die Anzahl der Pixel-Pipelines verdoppelte, erhöhte sich auch die Anzahl der Vertex-Shader-Engines von 4 auf 6. Dies änderte das Verhältnis von Pixel / Vertex-Shadern von 2: 1 (bei R300) auf 8: 3, was zeigt, dass ATI dies glaubte Arbeitsbelastung in Spielen ab 2004, um mehr Pixel-Shader und Texturierung als geometriebasiert zu sein. Normal- und Parallaxen-Mapping ersetzten die bloße geometrische Komplexität für Modelldetails, so dass dies zweifellos Teil der Argumentation war. Seltsamerweise hatte die X700-Mainstream-Karte (RV410) 6 Vertex-Shader, während sie nur mit 2 Quads ausgestattet war. Daher wurde dieser Chip offensichtlich für eine höhere Geometrielast als die Texturierung entwickelt und möglicherweise auf eine Rolle als FireGL-Chip zugeschnitten. Der RV410 hat auch die GeForce 6600GT (3 Vertex-Shader) von NVIDIA beim Geometriedurchsatz deutlich übertroffen. Mit den 6 Vertex-Shadern von R420 und RV410 in Kombination mit höheren Taktraten als bei der vorherigen Generation konnte ATI die Geometrieverarbeitungskapazität von 9800XT mehr als verdoppeln.

Obwohl die R420-basierten Chips den R300-basierten Kernen grundsätzlich ähnlich sind, hat ATI die Pixel-Shader-Einheiten für mehr Flexibilität optimiert und verbessert. Eine neue Pixel-Shader-Version (PS2.b) ermöglichte eine etwas größere Flexibilität des Shader-Programms als PS2.0, war jedoch immer noch nicht voll mit PS3.0 ausgestattet. Diese neue Version von PS2.0 hat die maximale Anzahl von Befehlen und Registern erhöht, die Pixel-Shader-Programmen zur Verfügung stehen.^[2]

ATI enthüllte Zeitliches Anti-Aliasing, eine neue Anti-Aliasing-Technologie, zu der ihre Chips fähig waren. Durch die Nutzung der Frame-to-Eye-Effekte einer Bildrate von mehr als 60 Frames / s kann die GPU Alias-Kanten durch Drehen des Anti-Aliasing-Abtastmusters zwischen Frames besser glätten. Eine 2X-Softwareeinstellung wurde wahrnehmbar äquivalent zu 4X. Leider musste das System in der Lage sein, mindestens 60 Frames / s aufrechtzuerhalten, oder ein zeitliches Anti-Aliasing würde ein merkliches Flackern verursachen, da der Benutzer die alternierenden AA-Muster sehen könnte. Wenn die Framerate nicht eingehalten werden konnte, deaktiviert der Treiber Temporal AA. In Spielen, in denen dieses Leistungsniveau beibehalten werden konnte, war Temporal AA jedoch eine schöne Ergänzung zu den hervorragenden Anti-Aliasing-Optionen von ATI. Beachten Sie, dass ATIs “Temporal AA” tatsächlich ein zeitliches Dithering-Filter für räumliches AA war, nicht de facto zeitliches Anti-Aliasing (das eine kontrollierte Mischung der zeitlichen Teilproben von aufeinanderfolgenden Bildschirmen beinhalten muss).

Eine weitere bemerkenswerte Ergänzung des Kerns war eine neue Art der normalen Kartenkomprimierung, die als “3Dc” bezeichnet wurde. Ähnlich wie die Texturkomprimierung seit Jahren Teil der Direct3D-Spezifikation war und zum Komprimieren regulärer Texturen verwendet wurde, komprimierte die normale Kartenkomprimierung diese neue Art von Oberflächendetailebene. Da die DirectX Texture Compression (DXTC) blockbasiert war und nicht für die unterschiedlichen Dateneigenschaften einer normalen Karte ausgelegt war, war eine neue Komprimierungsmethode erforderlich, um Detailverluste und andere Artefakte zu vermeiden. 3Dc basierte auf einem modifizierten DXT5-Modus, der tatsächlich eine Fallback-Option für Hardware war, die 3Dc nicht unterstützt. Software, die das normale Mapping stark nutzt, könnte durch die Einsparungen bei Füllrate und Bandbreite durch die Verwendung von 3Dc einen erheblichen Geschwindigkeitsschub erzielen. ATI präsentierte viele der neuen Funktionen seines Chips in der Echtzeit-Werbedemo mit dem Titel: Ruby: Der Doublecross.

Der größte Teil der restlichen GPU war dem R300 sehr ähnlich. Die Techniken zur Optimierung des Speichercontrollers und der Speicherbandbreite (HyperZ) waren identisch.

R420 war eigentlich ein sekundäres Projekt der 4. Generation für ATI, wobei der ursprüngliche R400-Plan verworfen wurde.^[3] R400 wäre vollständiger gewesen, wahrscheinlich mit vollständiger PS3.0-Unterstützung unter anderen Verbesserungen, aber es wird angenommen, dass ATI R400 für die verfügbaren Anwendungen als unnötig komplex und potenziell riskant für die Entwicklung der verfügbaren Halbleiterherstellungsprozesse von angesehen hat die Zeit.^[4] Die R400-Technologie wurde daher auf die nachfolgende Generation übertragen, die in “R500” umbenannt wurde (wurde in “R520”), während die 4. Generation mit dem von R300 abgeleiteten R420 bedient wurde.

Versionen des R420 und der nächsten ATI-GPU ohne größere Änderungen an der Architektur[edit]

Die frühesten Karten der Radeon X800-Serie basierten auf dem R420-Kern. Die Zeile enthielt die Radeon X800 XT Platinum Edition und die Radeon X800 Pro. Der X800 XT PE wurde mit 520 MHz Kern und 560 MHz RAM getaktet, wobei 16 Pipelines aktiviert waren. Der X800 Pro wurde mit 475/450 MHz getaktet, wobei ein Quad deaktiviert war, sodass 12-Pixel-Pipelines funktionsfähig blieben. Im Wesentlichen basiert der X800 Pro auf halb defekten R420-Kernen. Ein X800 Pro VIVO (Video-in-Video-out) wurde ebenfalls veröffentlicht und war bei Overclockern beliebt, da das deaktivierte Quad normalerweise aktiviert werden konnte, was zu einem voll funktionsfähigen X800 XT PE zu geringeren Kosten führte.

Das Radeon X700 Die Serie (RV410) ersetzte den X600 im September 2004. Der X700 Pro wird mit einem Kern von 425 MHz getaktet und in einem 0,11-Mikrometer-Verfahren hergestellt. RV410 verwendete ein Layout, das aus 8-Pixel-Pipelines bestand, die mit 4 ROPs (ähnlich wie GeForce 6600) verbunden waren, während die 6 Vertex-Shader von X800 beibehalten wurden. Das 110-nm-Verfahren war ein Kostensenkungsverfahren, das nicht für hohe Taktraten, sondern zur Reduzierung der Chipgröße bei gleichzeitig hohen Ausbeuten ausgelegt war. Ein X700 XT wurde für die Produktion geplant und von verschiedenen Hardware-Websites überprüft, aber nie veröffentlicht. Es wurde angenommen, dass X700 XT eine zu hohe Uhrenobergrenze eingestellt hat, als dass ATI profitabel produzieren könnte. Der X700 XT war auch mit der beeindruckenden GeForce 6600GT von nVidia nicht ausreichend konkurrenzfähig. ATI würde weiterhin eine Karte der X800-Serie produzieren, um stattdessen zu konkurrieren.

Das Radeon X800 Die auf “R430” basierende 110-Nanometer-Serie wurde Ende 2004 zusammen mit der neuen ATI eingeführt X850 Karten. Der X800 wurde entwickelt, um die Position zu ersetzen, die der X700 XT nicht sichern konnte, mit 12 Pipelines und einem 256-Bit-RAM-Bus. Die Karte hat den 6600GT mit einer ähnlichen Leistung wie die GeForce 6800 mehr als übertroffen. Ein enger Verwandter, der neue X800 XLwurde positioniert, um die GeForce 6800 GT von NVIDIA mit höheren Speichergeschwindigkeiten und 16 Pipelines zu entthronen, um die Leistung zu steigern. Der R430 konnte keine hohen Taktraten erreichen, da er hauptsächlich die Kosten pro GPU senken sollte. Daher wurde immer noch ein neuer Top-of-the-Line-Kern benötigt. Die neue High-End-Generation R4x0 kam mit der X850-Serie, die mit verschiedenen Kernverbesserungen für eine etwas höhere Leistung als die X800-Serie auf “R420” -Basis ausgestattet war. Die auf “R480” basierende X850-Linie war in drei Formen erhältlich: der X850 Pro, das X850 XT, und die X850 XT Platinum Editionund wurde auf dem zuverlässigen 130-nm-Hochleistungs-Low-K-Verfahren aufgebaut.

Im Jahr 2005 hatte ATI eine große Anzahl von Stempeln, die “funktionierten”, aber nicht gut genug waren, um auf den Karten der X800- oder X850-Serie verwendet zu werden. So wurde eine neue SKU erstellt, die X800 GT. Es wurde ein beliebiger “R480” X850-Chip oder ein “R430” X800 XL-Chip verwendet, der 2 funktionale Quads hatte und mit 475 MHz betrieben werden konnte. Sie sollten mit der GeForce 6600GT neben dem vorherigen X800 auf “R430” -Basis konkurrieren. ATI veröffentlichte auch die X800 GTODies war eine 12-Pipeline-Karte (3 Quads), bei der entweder “R480” – oder “R430” -Stempel mit 400 MHz getaktet wurden. Diese Karte wurde zwischen dem X800 GT und dem X800 XL ausgeführt. Es war schneller als die einfache GeForce 6800, aber langsamer als die GeForce 6800 GT. Hohe Umsätze für diese Karte waren auf ihre relativ hohe Leistung bei nur geringfügig höheren Kosten als beim X800 GT zurückzuführen. Die Overclocking-Community stellte fest, dass der auf R480 basierende GTO häufig Taktraten in der Nähe des X850 XT erreichen kann.

Schließlich war eine andere SKU die X800 GTO², wieder basierend auf R480. Es wurde wieder von Sapphire Technology hergestellt, wie der X800 GTO. Diese Karte wurde normalerweise mit einer 3-Quad-Konfiguration geliefert, wie z. B. X800 GTO. Der GTO² war einzigartig in der GTx-Serie, da er mit einer BIOS-Änderung fast immer in eine vollständige 4-Quad-Karte umgewandelt werden konnte.^[5] Einige X800 GTO²-Karten wurden mit den bereits aktivierten 4 Quads ausgeliefert, aber einige davon waren R430 anstelle von R480 und konnten keine X850-ähnlichen Taktraten erreichen. Die letzten Variationen der GTO-Serie waren die speziellen GTO-Boards mit 16 offiziell aktivierten Pipelines, wie beispielsweise Powercolors “R430” -basiert X800 GTO-16.

Tabelle der Modelle[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]