Radeon X1000 -sarja

Radeon X1000 -sarja on syksyn 2005 aikana markkinoille lanseerattu näytönohjainsarja. Näytönohjainsarjan R520 grafiikkapiirissä oli virhe jonka vuoksi näytönohjaimen käyttöjännitettä ei voinut nostaa.

Arkkitehtuuri 
X1000 näytönohjainsarja oli uusiksi suunniteltu näytönohjainohjainperhe. Näytönohjainsarjan myötä ATI siirtyi käyttämään 90 nm valmistusprosessia. Kapea valmistustekniikka mahdollisti edeltäjiään kehittyneemmän arkkitehtuurin. Uusina ominaisuuksina olivat säikeistävä työnjakoprosessori sekä täysin ohjelmoitava muistiohjain. Myös muistiarkkitehtuuri oli uusittu. Säikeistävä työnjakoprosessori toi parannuksia näytönohjaimen toimintaan pitäen huolen pikseliliukuhihnojen työllistämisestä optimaalisesti. Näytönohjaimen prosessori jakaa datan säikeisiin joille se määrittelee prioriteetin ja syöttää sen pikseliliukuhihnalle siten että liukuhihna on jatkuvasti täysin työllistettynä. Ohjelmoitava muistiohjain mahdollisti näytönohjaimen toiminnallisuuden muokkaamisen ajuripäivityksin. Muistiohjaimen rakenne koki muutoksia muistipiirien ja muistiohjaimien välissä olevilla kehäväylillä jotka vähensivät tiedon ruuhkautumista. Muutoksen myötä muistipiirien ja muistiväylän välille tuli nopea datakanava suurille tietomäärille. 

X1800 julkaistiin lokakuussa 2005. RV520 koodinimellinen grafiikkapiiri valmistettiin 90 nm valmistusprosessilla. Näytönohjaimessa oli 16 renderöintiliukuhihnaa. Määrä oli sama kuin edeltävän sukupolven R420 grafiikkapiirissä. Arkkitehtuurissa ei ollut radikaaleja muutoksia Suurin muutos oli neljä neljän renderöintiyksikön ryhmittymän tahdittama Ultra threaded dispatch suoritin  ja uusiksi suunniteltu muistiohjain. Näytönohjaimet tukevat myös Shader Model 3.0 tuen. Näytönohjainsarjan julkaisun yhteydessä ATI esitteli uuden AVIVO konseptin. AVIVO konsepti tukee rautapohjaista H.264-purkua.

Ultra-Threaded Dispatch -suoritin pyrkii parantamaan renderöintiyksiköiden hyötysuhdetta. Ultra-Threaded Dispatch suoritin kykenee pilkkomaan renderöintitehtävät erillisiksi säikeiksi jotka ovat 16 pikselin kokoisia. Näin neljän renderöintiyksikön kokonaisuus kykenee seuraamaan ja käsittelemään 128 säiettä. R520 näytönohjain kykenee käsittelemään kaikkiaan 512 säiettä. Mikäli jokin renderöintiyksikkö saa tehtävän valmiiksi ja siirtyy lepotilaan, renderöintiyksiköiden suoritin pyrkii työllistämään sen uudelleen. X1000 sarjan näytönohjaimista puuttuu eräs SM 3.0 ominaisuus. X1000 sarjan näytönohjaimessa verteksiyksikkö ei kykene lukemaan tekstuurimuistia. ATIn mukaan puute kyetään kiertämään. X1000 sarjan näytönohjaimien muistiohjain tukee GDDR3 ja GDDR4 muisteja. Muistiohjaimen keskellä on logiikkaa kiertävät 256 bittiä leveät luku ja kirjoitusväylät. Luku ja kirjoitusväylät toimivat samalla kellotaajuudella kuin näytönohjaimen muisti. Väylissä tieto kulkee vastakkaisiin suuntiin jotta latenssiajat olisivat minimaalisia. Muistiväylä kykenee myös priorisoimaan muistihakuja. Ohjain suunniteltiin siten että fyysisessä toteutuksessä logistiikkayksikköön ei tarvitse kytkeä tolkutonta johtomäärää  muistiväylä nimittäin kiertää logiikkayksikön reunoilla. R4xxx arkkitehtuuriin verraten R520 näytönohjaimesta lähtee kahdeksan 32 bittistä muistikanavaa  jokaiselle muistipiirille. ATIn mukaan ratkaisulla on saavutettu parannusta satunnais muistihauissa.

R520 grafiikkapiiri on pinta alaltaan 288 mm2 ja sisältää 321 milj transistoria. Näytönohjaimen ytimen ympärillä on shim suoja joka pyrkii ehkäisemään grafiikkapiirin murkkien murtumista. 

Tammikuussa 2006 ATI julkaisi R580 koodinimellisen Radeon X1900 näytönohjaimen. Merkittävimpänä uudistuksena pikselivarjostinyksiköiden määrä nousi saman sukupolven edellisestä huippukortista X1800 näytönohjaimen 16 kappaleesta 48 kappaleeseen. Rasterointi ja teksturointiyksiköiden määrä säilyi X1800 sarjan näytönohjainten tavoin 16 kappaleessa. Näytönohjaimen myötä ATI osoitti että teksturointi, rasterointi ja pikselinvarjostinyksiköiden määrä ei ole toisiinsa sidoksissa. Käytännössä ratkaisu tarkoitti sitä että prosessoitavalle pikselille kyetään suorittamaan kolme varjostinoperaastioa. Renderöitävien pikselien lukumäärä pysyy kuitenkin ennallaan.

ATI selitti ratkaisuaan kertoen arkkitehtuurin taustalla olevan trendin jossa varjostinohjelmien sisältö tulee muuttumaan matematiikkaoperaatiopainotteiseksi. ATIn mukaan tekstuurioperaatioiden suhteellisen määrän kasvattaminen ei ole mielekästä. Tämä on täysin ymmärrettävää sillä muistista tapahtuviin tekstuurihakujen määrän kasvattaminen tuo paineita näytönohjaimen näytönohjaimen muistin määrän kasvattamiselle ja muistiväylän koolle. ATIn toteuttama trendi toimii tilanteessa jossa suoritettava tietokonepeli jossa näkymät on toteutettu varjostinpohjaisesti.

Lähteet  

Näytönohjaimet