Radeon 9000

A GPU R300, lançada em agosto de 2002 e desenvolvida pela ATI Technologies, é a terceira geração de GPU usada nas placas gráficas Radeon. Esta GPU apresenta aceleração 3D baseada em Direct3D 9.0 e OpenGL 2.0, uma grande melhoria em recursos e desempenho em comparação com o design R200 anterior. O R300 foi o primeiro chip gráfico de consumidor totalmente compatível com Direct3D 9. Os processadores também incluem aceleração de GUI 2D, aceleração de vídeo e várias saídas de exibição.

As primeiras placas gráficas usando o R300 a serem lançadas foram a Radeon 9700. Foi a primeira vez que a ATI comercializou sua GPU como uma Unidade de Processamento Visual (VPU). O R300 e seus derivados formariam a base das linhas de produtos profissionais e de consumo da ATI por mais de 3 anos.

Tabela de recursos Radeon

Radeon R200 (9xxx) AGP (9xxx)

Todos os modelos são fabricados com um processo de fabricação de 150 nm Todos os modelos incluem DirectX 8.1 e OpenGL 1.4

ModeloLaçamentoNome de códigoInterface de BarramentoMemória (MiB)Clock do núcleo (MHz)Clock da memória (MHz)Config core1Taxa da preenchimentoMemóriaMOperations/sMPixels/sMTexels/sMVertices/sLargura de banda (GB/s)Tipo de barramentoLargura do barramento (bit)Radeon 90001 de agosto de 2002RV250 (iris)AGP 4x64, 1282005004:1:4:4800800800508DDR128Radeon 9000 Pro1 de agosto de 2002RV250 (iris)AGP 4x64, 1282755504:1:4:411001100110068.758.8DDR128Radeon 91002003R200 (chaplin)AGP 4x / PCI64, 1282505004:2:8:41000100020001258.0DDR128Radeon 92001 de abril de 2003RV280 (argus)AGP 8xPCI64, 128, 2562504004:1:4:410001000100062.56.4DDR128Radeon 9200 SEJulho de 2003RV280 (argus)AGP 8xPCI64, 128, 2562003334:1:4:4800800800502.67DDR64Radeon 9250Julho de 2004RV280 (argus)PCI, AGP 8x64, 128, 2562404004:1:4:4960960960606.4DDR128

1 Pixel shaders: Vertex shaders: Unidades de mapeamento de textura: Unidades de saída de renderização

IGP (9xxx) Todos os modelos são fabricados com um processo de fabricação de 150 nm Todos os modelos incluem DirectX 8.1 e OpenGL 1.4 Baseado na Radeon 9200

1 Pixel shaders: Vertex shaders: Unidades de mapeamento de textura: Unidades de saída de renderização

Radeon R300 AGP (9xxx)

Todos os modelos incluem DirectX 9.0 e OpenGL 2.0

ModeloLaçamentoNome de códigoFab (nm)Interface de BarramentoMemória (MiB)Clock do núcleo (MHz)Clock da memória (MHz)Config core1Taxa da preenchimentoMemóriaMOperations/sMPixels/sMTexels/sMVertices/sLargura de banda (GB/s)Tipo de barramentoLargura do barramento (bit)Radeon 950024 de outubro de 2002R300 (khan)150AGP 8x64, 1282755404:4:4:81100220011002758.64DDR128Radeon 9500 Pro24 de outubro de 2002R300 (khan)150AGP 8x1282755408:4:8:82200220022002758.64DDR128Radeon 95502004RV350 (shivah)130AGP 8x64, 128, 2562504004:2:4:41000100010001256.4DDR128Radeon 9550 SE2004RV350 (shivah)130AGP 8x64, 128, 2562504004:2:4:41000100010001253.2DDR64Radeon 96002003RV350 (shivah)130AGP 8x128, 2563254004:2:4:4130013001300162.56.4DDR128Radeon 9600 Pro2003RV350 (shivah)130AGP 8x128, 2564006004:2:4:41600160016002009.6DDR128Radeon 9600 SE2003RV350 (shivah)130AGP 8x64, 128, 2563254004:2:4:4130013001300162.53.2DDR64Radeon 9600 XT30 de setembro de 2003RV360130AGP 8x128, 2565006004:2:4:42000200020002509.6DDR128Radeon 970024 de outubro de 2002R300 (khan)150AGP 8x1282755408:4:8:820002000200027517.28DDR256Radeon 9700 Pro18 de julho de 2002R300 (khan)150AGP 8x1283256208:4:8:826002600260032519.84DDR256Radeon 98002003R350150AGP 8x1283256208:4:8:826002600260032519.84DDR256Radeon 9800 XL2003R350150AGP 8x1283506208:4:8:828002800280035019.84DDR256Radeon 9800 Pro2003R350, R360150AGP 8x128, 256380680, 7008:4:8:830403040304038021.76, 22.40DDR, DDR2256Radeon 9800 SEPowercolor Radeon 9800SE 256 bit VersionN/AR350150AGP 8x128, 256325, 380540, 6804:4:4:81300, 15202600, 30401300, 1520325, 3808.64, 21.76DDR128, 2562Radeon 9800 XT9 de setembro de 2003R360150AGP 8x2564127308:4:8:832963296329641223.36DDR256

1 Pixel shaders: Vertex shaders: Unidades de mapeamento de textura: Unidades de saída de renderização 2 A versão de 256 bits do 9800 SE quando desbloqueada para pipelines de 8 pixels com modificações de driver de terceiros deve funcionar perto de um 9800 Pro completo.Tech ARP - Radeon 9800 SE to Radeon 9800 Pro Mod Guide

Desenvolvimento A ATI manteve a liderança por um tempo com a Radeon 8500, mas a NVIDIA retomou a coroa de desempenho com o lançamento da linha GeForce 4 Ti. Uma nova parte de atualização de ponta, o 8500XT (R250) estava supostamente em andamento, pronto para competir com as ofertas de ponta da NVIDIA, particularmente a linha superior Ti 4600. As informações de pré-lançamento listavam um núcleo de 300 MHz e velocidade do clock da RAM para o chip R250. A ATI, talvez ciente do que aconteceu com 3dfx quando eles tiraram o foco de seu processador Rampage, o abandonaram em favor de finalizar sua placa R300 de próxima geração. Isso provou ser uma jogada inteligente, pois permitiu que a ATI assumisse a liderança no desenvolvimento pela primeira vez, em vez de ficar atrás da NVIDIA. O R300, com sua arquitetura de última geração, oferecendo recursos e desempenho sem precedentes, teria sido superior a qualquer atualização do R250.

O chip R3xx foi projetado pela equipe da costa oeste da ATI (anteriormente ArtX Inc.), e o primeiro produto a usá-lo foi o Radeon 9700 PRO (codinome interno da ATI: R300; codinome interno do ArtX: Khan), lançado em agosto de 2002. A arquitetura do R300 era bem diferente de seu antecessor, Radeon 8500 (R200), em quase todos os aspectos. O núcleo do 9700 PRO foi fabricado em um processo de fabricação de chip de 150 nm, semelhante ao Radeon 8500. No entanto, design refinado e técnicas de fabricação permitiram dobrar a contagem de transistores e um ganho significativo de velocidade de clock.

Uma grande mudança com a fabricação do núcleo foi o uso da embalagem flip-chip, tecnologia não utilizada anteriormente em placas de vídeo. A embalagem flip chip permite um resfriamento muito melhor da matriz, virando-a e expondo-a diretamente à solução de resfriamento. A ATI, portanto, poderia atingir velocidades de clock mais altas. A Radeon 9700 PRO foi lançada com clock de 325 MHz, à frente dos 300 MHz originalmente projetados. Com uma contagem de transistores de 110 milhões, era a maior e mais complexa GPU da época. Um chip mais lento, o 9700, foi lançado alguns meses depois, diferindo apenas pela menor velocidade de núcleo e memória. Apesar disso, o Radeon 9700 PRO foi significativamente mais rápido do que o Matrox Parhelia 512, placa lançada poucos meses antes do R300 e considerada o ápice da fabricação de chips gráficos (com 80 milhões de transistores a 220 MHz), até a chegada do R300.

Arquitetura

O chip adotou uma arquitetura composta por 8 pipelines de pixel, cada um com 1 unidade de mapeamento de textura (um design 8x1). Embora isso fosse diferente dos chips mais antigos que usavam 2 (ou 3 para o Radeon original) unidades de textura por pipeline, isso não significava que o R300 não pudesse realizar multitexturização tão eficientemente quanto os chips mais antigos. Suas unidades de textura podiam realizar uma nova operação de loopback que lhes permitia amostrar até 16 texturas por passagem de geometria. As texturas podem ser qualquer combinação de uma, duas ou três dimensões com filtragem bilinear, trilinear ou anisotrópica. Isso fazia parte da nova especificação do DirectX 9, junto com o Shader Model 2.0+ baseado em ponto flutuante mais flexível sombreadores de pixel e sombreadores de vértice. Equipado com 4 unidades de shader de vértice, o R300 possuía mais do que o dobro da capacidade de processamento de geometria do Radeon 8500 e GeForce 4 Ti 4600 anteriores, além do maior conjunto de recursos oferecido em comparação aos shaders DirectX 8.

A ATI demonstrou parte do qu era capaz com o pixel shader PS2.0 com sua demonstração Renderind with Natural Light. A demonstração foi uma implementação em renderizaçãode alta faixa dinâmica.Debevec, Paul. Rendering with Natural Light, Author's web page, 1998 Uma limitação digna de nota é que todos os chips da geração R300 foram projetados para um máximo de precisão de ponto flutuante de 96 bits, ou FP24, em vez do máximo de 128 bits do DirectX 9 FP32. O DirectX 9.0 especificou FP24 como um nível mínimo para conformidade com a especificação de precisão total. Essa troca de precisão oferecia a melhor combinação de uso de transistor e qualidade de imagem para o processo de fabricação da época. Isso causou uma perda de qualidade geralmente visivelmente imperceptível ao fazer uma mistura pesada. Os chips Radeon da ATI não ultrapassaram o FP24 até R520.

A R300 foi a primeira placa a realmente tirar proveito de um barramento de memória de 256 bits. A Matrox havia lançado sua Parhelia 512 vários meses antes, mas esta placa não apresentou grandes ganhos com seu barramento de 256 bits. A ATI, no entanto, não apenas dobrou seu barramento para 256 bits, mas também integrou um controlador de memória crossbar avançado, um pouco semelhante à tecnologia de memória da NVIDIA. Utilizando quatro controladores de memória de 64 bits com balanceamento de carga individual, a implementação de memória da ATI foi bastante capaz de alcançar alta eficiência de largura de banda mantendo granularidade adequada de transações de memória e, assim, contornando as limitações de latência de memória. O "R300" também recebeu o mais recente refinamento da inovadora tecnologia de economia de largura de banda e taxa de preenchimento HyperZ da ATI, HiperZ III. As demandas da arquitetura 8x1 exigiam mais largura de banda do que os projetos de barramento de 128 bits da geração anterior devido ao dobro da textura e taxa de preenchimento de pixel.

A Radeon 9700 introduziu o esquema anti-aliasing com correção de gama multiamostra da ATI. O chip oferecia amostragem esparsa em modos incluindo 2×, 4× e 6×. A amostragem múltipla oferecia um desempenho muito superior ao método de superamostragem em Radeons mais antigos e qualidade de imagem superior em comparação com as ofertas da NVIDIA na época. O anti-aliasing foi, pela primeira vez, uma opção totalmente utilizável mesmo nos títulos mais novos e exigentes da época. O R300 também oferecia filtragem anisotrópica avançada, que incorria em um desempenho muito menor do que a solução anisotrópica da GeForce4 e de outras placas concorrentes, enquanto oferecia qualidade significativamente melhorada em relação à implementação da filtragem anisotrópica do Radeon 8500, que era altamente dependente do ângulo.

Em 14 de março de 2008, a AMD lançou o 3D Register Reference para R3xx.Advanced Micro Devices, Inc. Radeon R3xx 3D Register Reference Guide , X.org website, March 14, 2008.

Desempenho A arquitetura avançada da Radeon 9700 era muito eficiente e, é claro, mais poderosa em comparação com seus pares mais antigos de 2002. Em condições normais, ela supera a GeForce 4 Ti 4600, a placa topo de linha anterior, em 15–20%. No entanto, quando o anti-aliasing (AA) e/ou a filtragem anisotrópica (AF) foram ativados, ele superaria o Ti 4600 em algo entre 40 e 100%. Na época, isso foi bastante surpreendente e resultou na ampla aceitação de AA e AF como recursos críticos e verdadeiramente utilizáveis.High-end Graphics Card Overview, By Punit Lodaya, Jan 14 2005, Techtree.com India

Radeon 9000

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