ATI Radeon HD 2000

开发

从2006年发表Radeon X1 Series的时候，据说Radeon R600图形处理器（GPU）已经在开发阶段，且会于2006年的年尾发表。但是之后R600的消息变的非常少。一般最令人印象深刻无疑是2900XTX显卡的OEM版本。该卡长度达到了12英寸，而当时最高端的显卡亦不过是9英寸长。而在2006年的年尾，越来越多Radeon R600已达最终开发阶段的谣传在网页上出现，而其中一个网站甚至发布R600与GeForce 8800 GTX的性能测试比较的网页，并指出R600比竞争对手的性能测试成绩大部分都多出5%至10%。但之后发现这则性能测试并不可靠，自从这个网站提供错误的显卡信息，在2007年3月该网站就无法链接。而之后其他的谣言认为R600会于2007年第1季发表。
最后，NVIDIA于2006年年尾发布了GeForce 8系列的GeForce 8800显卡，而ATI则于半年后才发布HD2000系列显卡。对ATI而言，所幸的是，在此期间，市面上还没有一款正式发售的DirectX 10.0游戏。现在，DirectX 10.0游戏即将发售，ATI亦赶得上发布支持DirectX 10.0的显卡。
在2007年第1季，像是CES或是CeBIT这类的大型机展也拒绝展示基于R600的显卡的相关数据。官方透露出在CeBIT展之后才会发表这类显卡，而R600的发表日会延后至2007年第2季。
很快的在3月底，ATI宣布于4月23日至4月24日在非洲的突尼斯会举行一次发表活动，打算邀请约200名记者的事件，但后来知道是一件受不公开协议保护的活动，该协议限制记者不准报导每一个细节。在此同时，更有传言指最后的规格与不同的显卡阵容，包括所有的性能区间与价格的所有不同路线的显卡会统一在2007年5月14日发表。
在5月初的时候，根据ATI显卡的合作伙伴HIS透露，所有的Radeon HD 2900 XT显卡会附送Valve的Half-Life 2: Episode Two, Portal和Team Fortress游戏的免费下载。这表示购买此显卡的用户可以玩Day of Defeat:Source这款游戏。最后，Radeon HD 2000系列显卡在2007年5月14日正式发表，当前该产品线的尖端产品Radeon HD 2900 XT 拥有 512 MB GDDR3 存储器，同时报告其他不同的产品线，其中也包括行动式产品。

产品线

R600的正式名称为Radeon HD 2000 系列显卡，在此系列中提供顶级性能的是Radeon HD 2900 series，而主流性能的Radeon HD 2600 series 与Radeon HD 2400 series会在2007年第2季出现。

Radeon HD 2900系列

它是Radeon HD 2000 系列的最高端产品线。系列中的Radeon HD 2900 XT 512MB GDDR3版本已开始发售，定价为399美元。它是针对高端游戏玩家，核心拥有320个流处理器，显示存储器带宽是512-bit，支持HDMI显示输出，并内置音频处理器，支持CrossFire技术。而另一个版本则是Radeon HD 2900 XT 1GB GDDR4版，即是之前的Radeon HD 2900XTX，除了核心，记忆体时脉及记忆体容量不同之外，其他则同Radeon HD 2900 XT 512MB GDDR3版本一样。
作为HD 2000 系列的高端显卡，Radeon HD 2900 XT拥有7亿多个晶体管，并采用统一渲染架构。它以较成熟的80奈米制程制造，核心面积巨大。HD 2900 XT核心拥有320个流处理器，每个流处理器都能处理顶点和像素数据，流处理器的工作频率与核心频率相同。而对手NVIDIA的GeForce 8显卡的流处理器的工作频率与核心频率并不相同，流处理器的工作频率比较高。
显示存储器方面，HD 2900XT只是采用了GDDR3版本，并没有采用GDDR4。原因是GDDR4存储器产能不足，价格昂贵，延迟率高，造成性能不佳。这亦是HD 2900XTX延迟发布的原因。说回HD 2900XT，它的显示存储器带宽是512-bit，是历史上的第一次。显示输出方面，它支持HDMI显示输出，并集成了声卡，音频和视频数据就能同时利用HDMI传输。可惜的是，它不版支持UVD视频处理引擎，可能由于显示核心是在较早时间设计，并不赶及集成在显核中。
随后，ATI发布8.381版本催化剂驱动程序，重新开启HD 2900的H.264高清硬件加速能力，但仍旧不支持VC-1格式。
此卡须要利用一个新的8-pin PCI Express (PCI-E)电源线提供额外的电力。这表示需要更高瓦数的电源供应器才能驱动它。公版显卡长度为9.5英寸（24厘米）。
RadeonHD2900系列作为ATI的顶级显卡也许并不那么成功，但是其工艺改进后派生出的RADEON HD3800系列却是ATI非常成功的一级中端主流显卡。

Radeon HD 2600系列

预计在7月公开发售，针对主流用家，分为XT和Pro两个版本。XT版本的核心频率较高，所以性能较佳。它拥有120个流处理器。特色是拥有UVD视频处理引擎，能大幅降低视频播放时的处理器资源估用率。同样支持HDMI显示输出，并内置音频处理器，支持CrossFire技术。
值得注意的是HD 2600 XT能支持GDDR4存储器。

Radeon HD 2400系列

预计在7月公开发售，针对低端用家。它拥有40个流处理器。功能与HD 2600系列显卡相若，只是立体性能稍逊，但仍比集成显卡好得多。

核心架构

R600的核心设计图与Xbox 360的GPU "Xenos"相似，差别就在于DirectX 10的支持度。但是R600并没有提供10MB内嵌的高速缓存，因为AMD强调R600是第二代集成式着色器架构。根据ATI的说明，R600的核心是为了支持Windows Vista与DirectX 10.0而设计的。不过它也能够支持使用OpenGL 2.0的Linux与Mac OS X，还有DirectX 9.0c的Windows XP。
与GeForce 8一样，R600采用统一管线结构。传统显示核心的架构分为顶点着色引擎和像素着色引擎。当顶点着色引擎负荷很重时，像素着色引擎可能闲置著，反之亦然。这就造成显示核心运算能力不被充分发挥，浪费资源。DirectX 10将顶点着色、几何着色和像素着色合并成一个渲染流程。所以每一个统一流处理器都能处理顶点、几何和像素数据，不会有闲置问题，效率显著提升。
而R600的核心架构主要分为数个部分：

指令处理器和装备引擎

它主要用来发送指令和收集待处理的信息。其后，数据会发送至超线程分派处理器。

超线程分派处理器

从装备引擎获取数据后，就会透过超线程分派处理器分配数据。就是将顶点数据、像素数据和几何数据分配给流处理器作处理。这个部分若果处理不当，数据分配得不均衡，就会造成效率低下，不能发挥流处理器的能力。
超线程分派处理器会先将顶点数据、像素数据和几何数据分类，再将数据分为数据流。而仲裁器会将数据流以最短时间，将数据流发送到流处理器作运算。
除了将数据发送到流处理器外，一些数据会直接发送到顶点和材质单元。这样该种数据无需再经过流处理器，增加效率。
超线程分派处理器有专属的着色缓存，可以快速调用数据。

流处理器

流处理器之后会从超线程分派处理器获取待处理数据。R600主要提供64个Vec5流处理单元，每个流处理单元有五个超标量体系结构流处理器，所以总数为320个流处理器，此GPU拥有"统一超标量着色器架构"，每个流处理器均能处理顶点数据、像素数据和几何数据。每个流处理单元都有一个处理超越数的单位，所以R600总共有64个为单位可以处理像是正弦、余弦、指数、对数与更多像是Multiple-Add（MADD）各类的超越数。
此外，每个流处理单元都有一个分支执行单元，负责流控制和条件运算。而精度就能达到32-bit。

内存读取／写入缓存和流输出缓冲

上一代，ATI引入了全新的环形总线显示存储器架构。它的存储器带宽是256Bit，但内部架构却是512Bit。它能减少存储器的延迟率，增加Hyper-Z的性能。在高分辨率和打开AA及AF特效下，性能会有明显改善。它其实是由两个256Bit环型管道、四个Ring Stop及8组32Bit的Memory Client所组成。每一个Ring Stop会负责2颗32Bit的存储器颗粒，而数据的存储是会通过Ring Stop直至到达指定存储器。由于两个环的走向是相对的，多数通过一个Ring Stop就能到达指定存储器，数据传输就能提高。
而R600的环形总线显示存储器架构是第2代。第1代时，显示核心能与环形总线直接进行数据交换，可以跳过Ring Stop。到了第2代，所有数据都必须通过环形总线传输，亦不可以跳过Ring Stop，显示核心不能与环形总线直接进行数据交换。而R600的外部存储器带宽是512Bit。
传统的显示存储器架构中，每当提升显示存储器容量和带宽时，或更换显示核心时，就需要重新设计显示存储器总线。一旦需要更多的数据通道，总线的复杂度就会大幅提升。而环形总线方面，只需加大环的宽度，数据通道变相提升，总线的复杂度亦不会提升。而且，厂商可以利用较慢的显示存储器，就能达到带宽的提升，成本亦较易控制。值得注意，环形总线显示存储器架构是可编程的，通过升级驱动程序，效率可以更高。
R600的L1与L2向量缓存是R520的8倍大。

着色输出

R600新增了Re-Z技术。它可以在像素着色之前和之后检查Z缓存。无用的像素将不会被渲染，提升显示核心的运算效率。

渲染器后端

ATI亦为R600核心增强了纹理压缩。在标准模式中，压缩比例可达到最大的16:1。而上一代显示核心最高只能达到8:1。当纹理的大小愈来愈大，再大的显示存储器都不能满足需求。增加压缩比例是可行的解决方法。而且，纹理压缩是无损的压缩方式。R600可以单独压缩Z缓存和模板数据，效率得以提升。

反锯齿

R600新增支持8倍多采样反锯齿和最高为24倍的自定义过滤器反锯齿(CFAA)。R600进一步增多采样点的数量，甚至延伸到附近的像素去。它是可编程的，通过升级驱动程序，效率可以更高。而旧有的反锯齿技术，R600都一一保留。
R600新加入了边缘侦测过滤器，用来侦测已渲染完成图像的边缘。这样，图像的边缘像素就可利用高质量的过滤器，和更多采样点进行反锯齿处理。而其他像素就可利用较低质量的过滤器，和较少的采样点进行反锯齿处理。这样边缘可以更平滑，而图像的细节就可以保持，因为非必要的柔化处理可以省去，性能可以提高。

AVIVO HD

视频播放在个人计算机中显得愈来愈重要。有鉴于此，NVIDIA在GeForce 6显卡中加入了PureVideo技术；ATI在Radeon X1 Series显卡中加入了AVIVO技术。如今，个人计算机需要播放高清视频，处理器资源估用率愈来愈高。在播放更复杂算法的H.264视频时，旧系统更难以胜任。所以ATI升级了AVIVO技术，成为AVIVO HD。
The Rage Theater芯片会被数字式的Rage Theater 200芯片取代，它提供了VIVO支持。R600的显卡能提供2个HDCP的DVI输出，而且提供一个特殊的DVI转HDMI转接器，这样该HDMI线路就能同时传输视频和声道。
在HQV测试中，新的AVIVO HD获取了130分满分，比NVIDIA所创的纪录还高2分。

UVD

中文译成通用视频解码器。只有HD 2600和HD 2400系列集成了这个解码器。高端的HD 2900XT并没有集成，由于显示核心是在较早时间设计，并不赶及集成在显核中。虽然如此，根据ATI的解释，HD 2900XT在视频解码中，会利用到着色器来运算，效率依然比上一代显卡高。再者，HD 2900XT依然支持HDMI显示输出和HDCP，并集成了声卡。
利用UVD引擎，显卡就能完全硬件解码H.264和VC-1格式的高清影片，分别为Blu-ray Disc和HD-DVD的编码。而对手NVIDIA只能完全硬件解码H.264格式的影片，VC-1格式方面，只能部分硬件解码。

集成声卡

HD 2000系列的全部显卡都集成了一个HD音频的处理器，可以直接解码高清视频中音频的，并透过HDMI接口输出至其他视频设备，例如高清晰度电视。传统显卡的HDMI输出并不包括音效输出，需要透过额外的音效线来发送音频数据，这就造成有损现象，亦偏离HDMI输出的原意。
其后显卡能透过S/PDIF音效线，从系统的音效输出设备（例如：声卡）接收音频数据，再将音效和视频数据集成，最后透过HDMI输出数据。但仍然解决不掉有损现象。
HD 2000系列的音频处理器支持AC3（5.1）规范的Dolby Digital和DTS编码格式，32kHz、44.1kHz、48kHz的16-bit音频流。操作系统方面，Windows Vista和Windows XP都能够利用该功能。

AVP

除了UVD引擎外，HD 2000系列显卡亦集成了AVP引擎。它的作用是优化视频的质量。它能降低视频的锯齿和波纹，能自动调整影像的亮度及对比度，去除视频的噪音。

HDCP

HDCP芯片已集成在显示核心中。而不是以为另加芯片或存储在BIOS中。显卡厂商不用再在产品包装上列明该产品是否支持HDCP功能，因为全HD 2000系列的显卡都支持HDCP，同时省回一笔可观的认证费。

受支持的驱动程序

最早支持的驱动程序版本是Catalyst 7.5。但是此版本的驱动程序只支持HDMI立体声输出而不支持5.1声道输出，在CrossFire的模式上也未提供12x与24x CFAA的功能。而 Catalyst 7.10 支持 HD 2600 与 HD 2400 的软件CrossFire，而且此版本在所有Radeon HD 2000 系列显卡上无论是单卡或是CrossFire都有一系列的性能增进。

性能测试

根据Dailytech性能测试的网页，在一些绘图吃重的游戏，Radeon HD 2900 XT的平均页面速度比nVidia GeForce 8800 GTS多出10~15%。 
搭载1024MB GDDR4存储器的Radeon HD 2900 XTX ，相对的没有比Radeon HD 2900XT更优秀的测试结果，这是根据最近的DailyTech的测试样品。另一个评论网站表示HD 2900 XT比8800 GTS 640MiB的性能更优良。
有关负面报导，根据权威的计算机硬件网页HardOCP，R600 HD2900XT is a letdown, and puts out a lot of heat and sub-par performance given how late to market it is. Not to mention the excessive power it uses to produce questionable performance, given its tardyness to market. Competing products from Nvidia (8800GTS 320 + 640MB versions) can found considerably cheaper, and is readily available at many online E-Tailers. They are as fast or faster, and consume far less power, and put out much less heat. [H]ardOCP concentrates on real world testing,and not synthetic benchmarks (3DMark, among others) that most other sites use.