ATI Radeon HD 4000

title: 背景.
content: 与之前的系列不同,首发的Radeon R700显卡只是中端产品。这与AMD调整策略有关。过往,AMD往往在高端市场落后于NVIDIA。此次,AMD在中端市场主动出击,原因是该市场占用家群一个较大的比例,利润亦会较高。而对手NVIDIA方面,虽然推出了性能比较强的GTX 200系列显卡,但性价比明显比R700不足。以往的显卡开发,是先研制旗舰级产品,再将此功能削减,成为中端和低端显卡。面对着显示核心的架构愈来愈复杂,研发的成本和时间亦愈来愈高。另外,高端产品的市场比较细,产品往往只是技术的演示。而ATI在过往与NVIDIA竞争的过程中,经常错过适当的发布时间,不只输掉高端市场,亦减慢了中低端显卡的发布。  在AMD收购ATI后,市场策略亦开始调整。今次,公司只会研发针对主流市场的显卡,高端显卡则由双核心显卡补上,例如Radeon HD 4870 X2。
title: 架构.
content: 整体的架构与上一代相约,但作出了多方面的微调。与上一代显卡系列一样,支援DirectX 10.1及Shader Model 4.1。RV770核心有9.56亿个晶体管,采用55 nm制程制造。
title: SIMD(Single Instruction Multiple Data).
content: 同样是SIMD架构,核心拥有多个SIMD核心。每一个SIMD核心有16个流处理器、独立的纹理单元和L1快取。 由于取消了共享快取,各核心可以透过Global DataShare Unit互相沟通。而每个流处理器有5个ALU,换言之一个SIMD核心有80个ALU。与上一代不同,本次所有的ALU单元都可以作整数码元运算,可大大提升GPGPU应用的效能。RV770显示核心有10个SIMD核心,合共拥有800个流处理器。
title: 流处理器(Stream Processing Unit).
content: RV770显示核心拥有800个流处理器,是上一代RV670的2.5倍。流处理器的结构并没有任何改变,只是数量上有所上升。每个流处理器有5个ALU,所有的ALU单元都可以作整数码元运算。流处理器的架构依然是4D+1D的结构,相对NVIDIA的全1D结构,虽然效率没有那么高,但架构简单,可以轻易提升流处理器的数量。AMD方面,每一个流处理器内的5个ALU会共享一个指令发射端口;NVIDIA方面,一个ALU需要独立的端口,难以有效提升流处理器的数量。
title: 纹理单元(Texture Unit).
content: 每一个SIMD核心都拥有1组纹理单元,换言之RV770拥有10组纹理单元。每组纹理单元内有4个纹理寻址单元,16个32位元浮点纹理采样单元和4个纹理过滤单元。
title: 快取(Cache).
content: 上一代的显示核心,快取(Cache)是被所有的SIMD核心共享的。在R700显示核心中,每一个SIMD核心都拥有独立的Cache。这样做可以降低延迟,提高效率。上一代SIMD可透过共享快取互相沟通,由于采用了独立快取,所以AMD为每一个核心加装了Global DataShare Unit,作SIMD互相沟通之用。
title: 片内互联.
content: AMD放弃了Ring Bus架构链接显示内存,改用回传统的Crossbar架构。因为纵使Ring Bus架构的结构简单且可以优化,但延迟率高,亦要用更多的晶体管。最重要的是R600显示Ring Bus架构对效能的帮助不明显,
title: 内存.
content: RV770的内存带宽是256-bit,但使用GDDR5的话仍可以保持高速率。
title: 光栅单元(Render Back-Ends).
content: AMD重新设计了光栅单元,用来改善AA性能。亦取消了针对透明及雾化效果的运算单元。而AA算法仍然会交由Shader处理,凭着流处理器的数量是上一代的2.5倍,AA的性能亦有所提升。
title: CrossFire Sideport.
content: 这一代的双显示核心设计仍使用PCI Express桥接芯片。此次使用的是PLX出品,功耗为3.8瓦的PEX 8647芯片,这块芯片支援PCIe 2.0,允许两颗GPU运作在相同的PCIe插槽但拥有两倍于前代产品(Radeon HD 3870 X2)的带宽。但AMD在此代显示核心上还内建了一个新的「CrossFire X Sideport」,用来协调多个显示核心之间的通讯,提供额外5GB/s且全双工的GPU间资料传送带宽,增进图形效能。如此一来两个GPU间的总带宽达到了21.8GB/s。籍此AMD利用两颗显示核心,组成一张显卡,用作对抗NVIDIA的高端产品。所以增加CrossFire的效能和效率就变得重要。在这一点上,CrossFire X Sideport内联器从未被启用,在任何支援CrossFire的驱动程序上。
title: UVD2(Unified Video Decoder 2 ).
content: 相对第一代的UVD,UVD2可以解码更高码率和分辨率的影片。另外,与NVIDIA的新PureVideo一样,可以支援两段影片同时解码,方便提供画中画功能。新增Dynamic Contrast技术,用来提升影片的光暗对比。另外,显示核心依然集成了声卡,支援声道由5.1升级到7.1,支援AC3和DTS,亦追加对LPCM的支援。  Radeon HD 4550/4350会支援UVD 2.2。 提高对高清影片格式的兼容性,支援新一代的影像输出。
title: AVT(Accelerated Video Transcoding).
content: 利用AVT技术,使用者可以利用R700显示核心,编码1080p的高清影片,这相当于GPGPU的一种应用。
title: 其他技术.
title: GPGPU.
content: AMD选择了开放标准,例如苹果电脑推广的OpenCL,以至DirectX,或者AMD自家的Brook +。AMD认为NVIDIA的CUDA是闭源标准,最终都会失败。
title: 物理引擎.
content: AMD宣布与Havok合作共同优化在AMD四核心处理器下的游戏物理运算的表现,并表示会共同研究将来让显卡支援Havok物理引擎。有第三开发者声称,PhysX物理引擎可以在R700核心上实现。而NVIDIA就尽全力帮助那一位程序员,让R700核心支持CUDA技术,借此让核心支援PhysX物理引擎。
title: GDDR5.
content: Radeon HD 4870将会利用GDDR5作为显示内存,是业界首次采用GDDR5装备显卡。相对而言,NVIDIA就显得比较保守,只采用GDDR3内存,但可以保证产品发布顺利,亦提供足够的带宽。对上一次,ATI亦率先采用GDDR4作为X1950 XTX显卡的内存,但由于频率提升有限,并未能为新产品提供更大的带宽。而GDDR5的带宽更大,功耗更低,亦符合AMD对节能的要求。  但由于GDDR5始终是新技术,所以开始的时候不能大量上市,亦耽误了HD 4870显卡的发布。而AMD放弃了Ring Bus内存架构,采用GDDR5内存是迫不得已的做法。
title: PowerPlay.
content: 这是一个电源管理技术,RV670将它首次引入到桌面市场中。而在R700显示核心中,有关的技术亦得到升级。例如,显示核心可以自行关闭不在工作中的处理单元,亦可以调整核心的电压和频率。显示内存方面,就只有频率可以调整。
title: 产品.
title: Radeon HD 4800.
content: 最先推出的是Radeon HD 4850显卡,目标是中端市场,拥有800个流处理器,采用GDDR3显示内存。比较高端的Radeon HD 4870 亦在其后推出,除核心频率有所提升,更采用GDDR5显示内存。另外,由于RV770的核心频率还有提升的空间,预计有厂商会推出超频版本的RV770显卡,用来与GTX 280显卡竞争。  旗舰型号Radeon HD 4870 X2已于2008年8月12日推出,采用双显示核心设计,对手是NVIDIA的GeForce GTX 280,而实际效能比nVidia Geforce GTX 280显卡更强,后来NVIDIA推出GeForce GTX 295方能战胜之。显示核心亦集成了CrossFire Sideport元件,两个显示核心可以双向5GB/s的带宽互相连结。 桥接芯片方面,采用了PEX8647,支援PCI-E 2.0。  这个系列最低端的是Radeon HD 4830,它有640个流处理器,对手是GeForce 9800 GT。  AMD于2009年4月2日(原为4月6日,之后推迟到9日,最后由于产品提早在3月底发售,所以正式的官方发布时间定为4月2日) 推出使用RV790核心的Radeon HD 4890,规格与Radeon HD 4870相似,但运作频率更高。对手是NVIDIA的GeForce GTX 275。RV790核心并不是单纯的RV770核心超频版本,还额外增加了300万个晶体管。  AMD于中国内地市场推出Radeon HD 4860,使用RV790核心,只拥有640个流处理器,采用512MB GDDR5显示内存,由于以高时脉运作,所以效能与Radeon HD 4870接近。
title: Radeon HD 4700.
content: Radeon HD 4770于2009年4月推出,使用AMD首款40nm绘图核心RV740,拥有640个流处理器,128bit显示内存接口,但采用GDDR5显示内存,以免内存频宽不足。核心时脉750MHz,内存时脉3200MHz。效能较Radeon HD 4830优胜,部分测试成绩甚至与Radeon HD 4850相近。由于需求高加上台积电的40nm芯片前期生产良率欠佳,造成市面上长期缺货,相同级别需要由Radeon HD 4850降价接替。本产品可视为半年后推出的Radeon HD 5000系列的实验品。
title: FireStream 9000.
content: GPGPU产品方面,AMD会推出基于RV770核心的FireStream 9250。它支援双精度和64位元浮点运算。
title: 显示核心规格列表.
title: 桌上型.
title: 独立显示核心.
content: 统一渲染单元数量 : 纹理对映单元数量 : 渲染输出单元数量 GDDR5显示内存的资料传送速率是其时钟频率的4倍,而非其它DDR内存的两倍 热设计功耗(TDP)数值来源于超微官方资料。不同厂商的非公版显卡电路板设计会使得实际TDP数值和官方资料的有所不同。 全部型号带有UVD2、ATI PowerPlay功能
title: 整合式显示核心.
content: 这一列表是Radeon HD 4000中内建于AMD芯片组系列的型号,整合这些型号的芯片组有700系列、800系列以及900系列(980G,实际是880G的更名版本)。这些型号全部支援DirectX 10.1以及OpenGL 3.3。 在ATI PowerPlay节电技术生效时,核心时脉在不同的使用场合时会有所不同。这个列表列出的时脉数值是官方宣称的时脉值参数整合显示核心的专用内存采用特别的sideport总线,用作显示内存
title: 行动型显示核心.
content: 这个列表除了独立显示核心以外,还包括整合于北桥芯片内的整合式显示核心。 GDDR5显示内存的资料传送速率是其时钟频率的4倍,而非其它DDR内存的两倍

Summary: ATI Radeon HD 4000系列,其显示核心代号Radeon R700,由AMD(ATI)研发并推出。Radeon HD 4000系列的第一款产品是RV770显示核心,采用此芯片的显卡名为Radeon HD 4850,有800个流处理器。而核心频率更高的HD 4870及HD 4890紧随其后,更率先采用GDDR5作为显示内存。最高端显卡采用R700核心,是一款双芯片显卡产品,名为HD 4870 X2。

Radeon HD 4000 series: The Radeon R700 is the engineering codename for a graphics processing unit series developed by Advanced Micro Devices under the ATI brand name. The foundation chip, codenamed "RV770", was announced and demonstrated on June 16, 2008 as part of the FireStream 9250 and Cinema 2.0 initiative launch media event, with official release of the Radeon HD 4800 series on June 25, 2008. Other variants include enthusiast-oriented RV790, mainstream product RV730, RV740 and entry-level RV710.