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风雨二十五载！蓦然回首看ATI显卡发展之路

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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 19:51 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
[2005年，关键词：X1000]

X800在与6800系列的竞争中处于不利局面，最主要的因素就是SM3.0、SLI双卡互联和视频加速技术，因此ATI全新的X1000架构做到了完美支持SM3.0、全面支持CrossFire双卡互联和Avivo视频加速解决方案。在硬件架构上ATI首次采用了 Ultra－Theareding Dispatch Processor动态流控制，全面提高了SM3.0的执行效能，并且突破性的支持HDR+AA技术，可以说在架构上已经领先于GeForce 7系列。

针对高端市场，ATI除了推出X1800 XL显卡，还有工作频率更高的X1800 XT以及X1800 CrossFire显卡来和NVIDIA争夺市场。三款显卡都采用90纳米制造工艺的R520显示核心，拥有16像素着色管线。

                               
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一代经典R520核心

不过，高频率的X1800XT与7800GTX勉强战平，性能优势并不明显。而早有准备的NVIDIA放出了高频版的7800GTX 512MB，这让X1800 XT再次陷入困境。为了在高端市场抵抗NVIDIA的冲击，ATI发布了具有48条像素着色单元的R580显示核心。当时的旗舰显卡X1900 XTX，便采用了R580核心。虽然R580核心还是采用了传统意义上的16条像素着色管线，但是它的像素着色单元比R520核心翻了三倍，达到了48 个。48个PSU让X1900 XTX展现出了过人的优势，在很多新游戏中性能表现非常突出，强大的硬件规格让HDR+AA技术也能够在高分辨率下流畅运行！

为了避免前两代CrossFire产品上所犯下的错误，ATI将X1900 CrossFire迅速推向了市场，这使得X1900 CrossFire超越了7800GTX 512MB SLI成为性能最强的游戏配置！

对于中端显卡市场，ATI则推出了X1600系列显卡（显示核心RV530），取代上一代X600和X700显卡。RV530是与R520同步推出的产品，不过它的架构与X1900 XT是完全相同的。X1600系列拥有12个像素着色单元和4个纹理单元，在新游戏中X1600拥有很强的性能，老游戏不能完全发挥X1600的性能。

X1600 XT性能超越了GeForce 6600GT，而且性价比相当不错，这迫使NVIDIA推出了GeForce 6800GS来暂时抵抗X1600 XT。如今X1600 XT依然是ATI中端主力，其性能与7600GS互有胜负，随着价格战的进行性价比越来越出色。

                               
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X1300

X1300系列显卡则是X1000系列最低端的产品，采用RV515核心，用来替代上一代的X300/X600/X550显卡。X1300系列显卡采用了与X1800相同的架构，拥有4条着色管线、4纹理着色器和2顶点着色器，显存位宽为128Bit。X1300比同规格的7300GS系列拥有更强的性能，成为低端显卡最具性价比的选择。
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 19:52 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
[2006年，关键词：AMD、收购、没落]

虽然ATI凭借R580成功夺回性能之王，在DX9时代的表现也为人称道。此时NVIDIA以不在乎谁的产品最强，转变市场策略将重点放在成本与性能的平衡。虽然后来ATI的X1900以及DX1600在市场上也颇受欢迎，不过由于推出时间较晚，此时的NVIDA早就靠着7系列显卡装满了口袋，可以说ATI这次成本控制以及市场先机上。到了2006年，产品的高成本投入加上市场的不良反应让ATI的财政报告日益难看，再加上NVIDIA的步步紧逼，一度将ATI逼上绝境。

到了06年五月中旬，网上突然谣传起ATI将被收购的消息， 5月15日，据一家英国媒体报道，英特尔有可能收购ATI公司。几天后，ATI公司CEO Dave Orton出面辟谣，称此事纯属“无稽之谈”，并表示，虽然英特尔和ATi近期有接触，但属于常规的商业合作交流，与收购无关。 6月1日，ATi将被收购的传言又起，不同的是，迎娶ATi的“新郎”变成了英特尔的老对手——AMD公司。6月7日，IT网站 theinquirer.net分析师Charlie Demerjian对媒体表示：“AMD收购ATi是早晚的事情。”而处于芯片厂商下游的板卡厂商则认为，英特尔收购ATi更加符合逻辑。因为收购ATi 并不能增加AMD的处理器产量，同时还会得罪AMD当前的合作伙伴。尽管各方观点不一，但是7月4日，AMD收购ATi的消息再度传出。不过当时大多数玩家对这些“谣言小道”的态度是嗤之以鼻，认为只是无稽之谈。

                               
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然而，这些“谣言”到了7月24日就成了铁一般的事实！在这天，AMD正式宣布以54亿美金收购ATI，消息如晴天霹雳震动整个业界！至此，ATI 这位走过了21年风雨岁月的红色巨人正式“没落”。

然而，故事并没有结束……
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 19:53 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
[2007年，关键词：Radeon HD 2/3000、DX10.1]

在大家都以为ATI就要“颓废”之时，双“A”合并后的ATI成为AMD的图形事业部，并获得了更多的研发经费和技术支持。并购后的产品就是07年年底推出的Radeon HD 2900 XT，基于全新的R600核心。从此进入“HD”时代，以“HD”开头命名的习惯延续至今。

                               
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R600

                               
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HD 2900 XT

R600的诞生源于NVIDIA的G80发布，这是一种全新的着眼于未来的完全US化的GPU，在提供了强大的性能众多的特性外，还具有灵活的架构设计。同时在推出G80之际也推出了名为CUDA（Compute Unified Device Architecture）的GPU通用计算环境技术。而AMD-ATI的DX10产品却困扰于工艺上的各种问题，迟迟拿不出成品，工艺从65nm到 90nm之间不断变更，实验室里被枪毙掉的版本编号越积越多。

终于在G80的中低端产品G84/86发布一个月后，ATI也开始了自己的DX10产品发布，同时。此次发布的ATI产品有基于R600核心的 HD2900、HD2600和HD2400三个档次的显示芯片。HD2900致力于中高端，对手是8800GTS；HD2600主攻中低端，对手是 8600/8500；而显存位宽只有64bit的HD2400主攻对游戏性能要求不高的普通用户。继承了ATI重视视频播放能力的传统，R600系列的所有产品都具有内置的5.1声道的音频芯片，将音频与视频信号通过HDMI接口输送出去。

R600与G80一样，都属于完整支持DX10的硬件设计。64个US共320SP，浮点运算能力达到了475GFLOPS，大大超过了G80 345GFLOPS的水平。512位回环总线为芯片提供了更大的显示带宽。采用了新的UVD视频方案，支持对VC-1与AVC/H.264的硬件解码。对 Vista的HDMI音视频输出完整支持，通过DVI——HDMI的转接口能够同时输出5.1环绕立体声的音频和HDTV的视频信号。

从规格上看，R600全线与对手可以说是旗鼓相当，但ATI一贯的驱动问题在R600发布前都在困扰着测试人员。另外这次的R600发布似乎缺少了旗舰产品，HD2900XT无论是价位还是性能都与8800GTS基本处于同一档次。缺少旗舰的发布，给新生的R600蒙上了一层阴影。

与G80将SP调度机制集成在显示芯片内的设计思路不同，对于SP的应用，R600更需要驱动的支持以提升每个US的5SP的独立工作效率，目前尚未成熟的驱动未能百分之百发挥R600的真正实力。R600的设计既向目前的工艺水平妥协以换取理论上更强大的性能，同时完全按照DX10的规格进行超前的硬件设计，可以说又是一款非常平衡的产品。

规格强大的R600系列有着准确的市场定位，能够制约R600的只剩下产能与驱动程序，如果AMD-ATI能够把这个问题完美的解决掉，重塑 R300的辉煌也并不是什么困难的事。不过不久，NVIDIA就推出了改进版G80核心诞生了。新核心被命名为G92，基于成熟的65nm工艺，综合表现要强于R600，从此NVIDIA的“马甲”策略正式开始。

不过AMD-ATI也不愿服输，新发布的代号RV670的Radeon HD 3000让我们看到了ATI的愿景和希望。2007年12月，Radeon HD 3870和Radeon HD 3850发布了。RV670的卖点主要是R600相当的性能但是只需要一半功耗、UVD、优化流式数据运算、灵活的多GPU交火平台、完整的PCIE 2.0方案。

                               
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RV670

RV670使用了比NVIDIA更为先进的55nm制造工艺，导致RV670的面积要比R600小54%，而G92比G80小大约36%，良品率明显高于NVIDIA的高端产品，成本和售价自然更为理想。完整的DX10.1的硬件支持，其中的强制4AA、FP32纹理过滤都是目前D3D10硬件都已经具备的特性，而Gather4其实就是RV530就引入的Fetch4。真正是DX10.1新引入的特性主要是cube map array、程序员控制AA取样模板、INT16 Blending、MS Buffer读/写，都让RV670亮点多多。

HD 2/3000系列产品包括：Radeon HD 2400 Pro、HD 2400 XT、HD 2600 Pro、HD 2600 XT、HD 2900GT 、HD 2900Pro、HD 2900 XT；HD 3000（IGP）、HD 3100（IGP）、HD 3200（IGP）、HD 3300（IGP）、HD 3450、HD 3470、HD 3650、HD 3690、HD 3830、HD 3850、HD 3850 x2、HD 3870、HD 3870 x2
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 19:53 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
[2008年，关键词：Radeon HD 4000]

RV670的表现终于让刚刚合并的AMD-ATI松了一口气，不过这个时候对手的G92的潜力也已经被挖掘殆尽，需要全新的架构进行不重。2008 年6月，NVIDIA正式推出了全新的GT200核心。代号GT200的GeForce GTX 280是NVIDIA基于第二代统一着色器及计算架构的第一款产品，架构归属于为G100，在性能上相对上一代的产品（G80）来说快大约50%到 100%。虽然体积庞大，功耗和发热都不低，但强悍的性能还是让众多玩家相继追捧。

刚刚稍微轻松的AMD-ATI不得不紧锣密鼓的进行下一代产品的研发，终于推出了代号RV770核心架构。不过这次AMD-ATI并没有将心思花费在性能王者的面子问题上，转而走小核心道路。代号RV770的Radeon HD 4870、HD 4850和GT200一样属于第三波次的DirectX 10产品，不过和GT200几乎完全性能先决的策略不同的是，RV770走的是攻占中端市场，避开了NVIDIA旗舰级GT200架构的锋芒，为广大的普通用户创造了极具价值GPU选择方案。

                               
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RV770

RV770拥有10个SIMD Core，每个SIMD Core内的VLIW单元数量为16个，因此从SIMD内核数量看RV770是RV670的2.5倍，而SIMD内核中的运算资源并没有变化，VLIW单元数量从64个增加到160个。因为每个VLIW单元是“1大4小”结构，即一个全功能SP单元和4个仅能执行乘加运算而无法执行连乘运算的部分功能 SP。所以整体上RV770拥有800个流处理器。

RV770运算资源的大幅度扩充带来Shader单元的性能提升，但是让NVIDIA更没有想到的是ATI潜心研究改进了R600以来GPU的后端设计，主要是RBE（Render Back-End）单元，也就是NVIDIA所称的ROP单元。RBE单元主要用来实现多重采样和抗锯齿以提高画质或者降低高画质下GPU的性能衰减。

                               
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采用GDDR5显存的HD4870

除了RBE单元的改进，ATI还做了一项工作，那就是彻底摒弃了一直处于争议的R600 Ringbus环形内存控制器总线，使用AMD擅长的Crossbar总线。Ringbus最大的优势在于可以用最少的晶体管来实现最大的带宽，但是 Ringbus的代价是极大地整体延迟和粗糙的数据流动管理。业界公认的最快的互联方式只有Crossbar，NVIDIA虽然承受着高集成度带来的苦恼，但一直坚持使用Crossbar。

这3方面的改进让RV 700成为一款在性能和功耗上表现优秀的GPU，同时不触碰NVIDIA最高端产品的思路让ATI获得了中高端的大量市场份额。加之以往积累下的细分市场经验，Radeon HD 4000系列在中低端也诞生了普通用户能够接受的产品，在多个市场层面形成了对市场的控制和对NVIDIA的冲击。这时的NVIDIA虽然在最高端无忧，但是在主流市场上只能用G92的衍生核心来保护逐渐被ATI抢走的份额，至此AMD-ATI完成了并购之后的第一波反击。

Radeon HD 4000系列包括：HD 4200（IGP）、HD 4290（IGP）、HD 4350、HD 4550、HD 4650、HD 4670、HD 4730、HD 4770、HD 4830、HD 4850、HD 4850 x2、HD 4870、HD 4870 x2、HD 4890。
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 19:54 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
[2009年：关键词：Radeon HD 5000、DX11领先]

到了2009年，中低端市场上NVIDIA依旧靠着马甲G92与AMD-ATi抗衡，虽然高端产品线上的GTX 280高枕无忧，但事实上利益丰厚的肥肉还是在中低端产品线上，虽然NVIDIA并不是很占优，但从G80时代积累下来的高人气还是稳坐钓鱼台。不过这一形势到下半年发生了巨变。

2009年9月23日，AMD率先发布了全球首款DX11显卡Radeon HD 5870，强悍的1600个流处理器使其一举登上当时单卡性能之巅，规格稍低的同门兄弟HD 5850也随之问世，与HD 5870双剑合并一同锻造出基于Cypress（RV 870）核心的HD 5800系列。由此，DX11时代之门正式开启。显卡采用的RV870核心采用第二代40nm工艺制造、搭载第四代GDDR5显存、拥有1600个流处理器、Eyeinfinty多屏显示技术、超低待机功耗等。最为关键的是Radeon HD5870给了用于一把打开DirectX 11这扇大门的钥匙，同时取得了对NVIDIA上一代顶级单卡Geforce GTX285的全面领先。无论是技术、规格还是性能，ATI用再一次登上GPU王座，达到了反击的新高点。

                               
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相比三个前辈，代号RV870的Radeon HD5870在架构上的变化不大。但得益于R600使用的SIMD结构VLIW组织方式流处理器体系的繁殖能力，它的规模再次扩大了2.5倍。量变引起质变，我们只要将R600和RV870进行简单的对比，就不难发现两者之间的巨大落差。RV870的晶体管数量创记录的达到了21亿个，流处理器也从 R600时代的320个肆无忌惮的扩充到了1600个。同时纹理单元（TMU）、渲染后端（ROP）的规模也有同步扩张。加上UTDP和带宽节约技术的改进，这显然是一个问世就直奔性能王座而去的产品。

很显然在DX10初代HD2000惨遭失利后，痛定思痛的ATI近几代产品的进步非常大，HD3000率先启用新工艺并支持DX10.1标准，HD4000放弃Ringbus环形总线并首次使用尚未定型的GDDR5显存，HD5000则大踏步进入DX11时代并拿下性能宝座。

                               
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HD 5870

从商业策略而言，RV870继续延承了RV670、RV770的小核心策略，使得其性能/成本比十分突出，使得竞争对手在性能/成本比上很难超越。并且RV870发布也选择了一个十分合适的档期，刚好在NVIDIA GT200和Fermi青黄不接的时候。结果证明R600架构早已不是当年阿斗，在经历了失败镇痛之后它找到了正确的方向，绽放出了夺目的光芒。ATI通过不断的放大芯片规模，加强周边设计，让R600架构起死回生。

HD 5000系列的全面进攻，让NVIDIA长达半年都有些抬不起头，仅能依靠老一代显卡苦苦支撑，虽然期间推出过全新工艺的GeForce 、GT 220和GT 240，但都是杯水车薪。在AMD-ATI全面获胜同时，一向不肯轻易服输的NVIDIA又在密谋什么呢？
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 19:55 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
[2010年：关键词：挑战，HD 6000？]

终于在蛰伏半年和AMD-ATi全线DX11显卡到位以后，NVIDIA于2010年3月26日推出了划时代的GF100全新架构，并号称“世界上最快的GPU”，首先推出的GeForce GTX480/470也成功击败了HD 5870/5850。虽然在功耗和发热量上有些“吓人”，不过NVIDIA不久就拿出“谁是真DX11显卡的口号”来反击AMD-ATI，不过从实测来看 GF100的Tesselation性能的确不容小视。

不过即便如此， AMD-ATI这边好似闲庭信步，似乎早已胸有成竹，在GTX 480出现之后除了发布一款2GB显存+6屏输出版本的HD 5870，其它好像并没有什么动作。是在秘密研发传说中的HD 6000还是另有所图？在此我们不好评论，届时又会上演怎样的A/N大战，而AMD-ATI的未来发展路在何方？拭目以待！

                               
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写在最后：我们今天故事到此就告一段落，笔者做这篇文章并不是希望大家要为ATI喝彩亦或怎样，只是希望大家能记住在过去的25年ATI走过的风风雨雨，为图形技术领域作出的贡献不可磨灭。最后也希望二十年后的今天，当我们拿起手中的显卡（如果那时还叫显卡的话），还能看到曾经红色巨人ATI的身影。

鉴于时间、精力、水平有限，文中出现的失误、疏漏、偏颇之处在所难免，文中也参考了一些过往的经验，还请广大老鸟玩家批评指正。文章最后附录了 ATI由3D时代开始到现在的全线桌面显卡详细规格，有兴趣的玩家可以查阅。另外，如果时间允许，后面的时间还会奉上NVIDIA的历史回顾，敬请期待！
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 19:55 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
[附录：ATI全线桌面显卡详细规格一览]

                               
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注：图片来自TechARP.com
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stamps365 发表于 2010-5-7 19:57 | 显示全部楼层 来自： 广东省广州市 华为云
回复 15# 水星人


    知道有这回事就好了，那好要学什么
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lktjnu 发表于 2010-5-7 20:10 | 显示全部楼层 来自： 天津市津南区 联通
水星兄是做IT的？这么详实的资料！支持ATI！
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solarshen 发表于 2010-5-7 20:23 | 显示全部楼层 来自： 江苏省盐城市 中移铁通
查了下，还用的RADEON 9550的~~落伍了！
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 21:13 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
回复 29# lktjnu
不是搞IT的，我是在驱动之家上看到的，转载过来的！
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socket462 发表于 2010-5-7 21:18 | 显示全部楼层 来自： 湖北省武汉市 联通
看完了，等北方群岛出了，就入一块，用来打暗黑3
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故园旧梦 发表于 2010-5-7 21:53 | 显示全部楼层 来自： 北京市 联通
我觉得现在A卡很悲剧啊~！现在好多游戏和软件厂商都只针对N卡做优化
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Eldghost 发表于 2010-5-7 22:31 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省沈阳市 沈阳广电电信合作宽带
看完了，等北方群岛出了，就入一块，用来打暗黑3
socket462 发表于 2010-5-7 21:18

                               
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这位朋友的ID很有趣。。。也是AMD的人呵呵
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Eldghost 发表于 2010-5-7 22:33 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省沈阳市 沈阳广电电信合作宽带
AMD ATI，都是以小搏大的典范
现在A的集成平台确实性能更好性价比也高，托了收购ATI的福。。。
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 楼主| 水星人 发表于 2010-5-7 22:39 | 显示全部楼层 来自： 辽宁省本溪市 联通
我的是HD3850~
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花楹 发表于 2010-5-7 23:06 | 显示全部楼层 来自： 加拿大
虽然我的本是ATI的显卡,不过说实话我还是比较喜欢NVDIA的~
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ppsky82615 发表于 2010-5-8 01:31 | 显示全部楼层 来自： 云南省昆明市 联通
Readon7500是我的第一款显卡
然后就是GF7600GSAGP版、8400GS、9500GT 共此4款。。
一直感觉N卡驱动比A卡好所以没选择了A卡后来。
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后心发冷 发表于 2010-5-8 10:31 | 显示全部楼层 来自： 北京市西城区 联通
哈哈哈，也看到了越来越耗电的发展史。
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深夏 发表于 2010-5-8 10:40 | 显示全部楼层 来自： 广西防城港市 电信
。。。。篇幅长度好大
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