라데온 R100 시리즈

**라데온 R100**(Radeon R100)은 ATI 테크놀로지스에서 출시한 라데온 그래픽 칩의 첫 번째 세대다. 이 제품군은 Direct3D 7.0 및 OpenGL 1.3을 기반으로 하는 3D 가속을 특징으로 하며, 보급형 버전을 제외한 모든 제품에서 호스트 기하 계산을 하드웨어 T&L 엔진으로 오프로드하여 이전의 **[[ATI 레이지|레이지]]** 설계에 비해 기능과 성능 면에서 큰 향상을 이루었다. 이 프로세서들은 또한 2D GUI 가속, 비디오 가속 및 다중 디스플레이 출력을 포함한다. "R100"은 해당 세대에서 처음 출시된 GPU의 개발 암호명을 가리키며, 여러 출시 버전들은 통칭 라데온 7200으로 알려져 있다. 이는 보급형 RV100(라데온 VE 또는 라데온 7000) 및 고성능 리프레시 모델인 RV200(라데온 7500)을 포함한 다양한 후속 제품의 기초가 되었으며, 후자의 두 모델은 듀얼 모니터 지원 기능을 갖추고 있다.

## 개발

### 아키텍처
1세대 라데온 GPU는 2000년에 출시되었으며, 초기에는 지포스 256과 경쟁할 수 없었던 ATI의 노후된 레이지 128 프로의 후속작으로서 레이지 6(나중에 R100)라는 암호명으로 불렸다. 이 카드는 출시 전 몇 달 동안 경쟁사인 엔비디아 카드와의 비교를 위해 라데온 256으로 묘사되기도 했으나, 최종 제품 출시와 함께 이 명칭은 폐기되었다.

R100은 TSMC의 180 nm 반도체 제조 공정에서 제작되었다. 지포스와 마찬가지로 라데온 R100은 기하 계산을 수행하는 하드웨어 T&L 엔진을 탑재하여 호스트 컴퓨터의 CPU 부하를 줄여주었다. 3D 렌더링에서 프로세서는 클록당 프레임 버퍼에 2픽셀을 기록하고 픽셀당 3개의 텍스처 맵을 샘플링할 수 있다. 이는 흔히 2×3 구성 또는 파이프당 3개의 TMU를 갖춘 듀얼 파이프라인 설계로 불린다. 경쟁 제품의 경우 지포스 256은 4×1, 지포스2 GTS는 4×2, 3dfx 부두 5 5500은 2×1+2×1 SLI 설계였다. 안타깝게도 카드 수명 주기 동안 소프트웨어가 듀얼 텍스처링 이상을 자주 수행하지 않았기 때문에 세 번째 텍스처 유닛은 게임에서 많이 사용되지 않았다.

렌더링 측면에서 "픽셀 태피스트리"(Pixel Tapestry) 아키텍처는 환경 매핑 범프 매핑(EMBM) 및 도트 프로덕트(Dot3) 범프 매핑 지원을 가능하게 하여, 구형 엠보스(Emboss) 방식과 함께 당시 가장 완벽한 범프 매핑 지원을 제공했다. 라데온은 또한 HyperZ라고 불리는 새로운 메모리 대역폭 최적화 및 오버드로 감소 기술을 도입했다. 이는 기본적으로 3D 렌더링 프로세스의 전반적인 효율성을 향상시킨다. 3가지 다른 기능으로 구성된 이 기술을 통해 라데온은 사양상 더 높은 필레이트와 대역폭을 가진 경쟁 설계에 비해 매우 경쟁력 있는 성능을 발휘할 수 있었다.

ATI는 새로운 카드의 기능을 선보이기 위해 실시간 데모를 제작했다. '라데온의 방주'(Radeon's Ark) 데모는 이미지 효과와 세부 묘사를 위해 다중 텍스처 레이어와 같은 기능을 집중적으로 사용한 공상 과학 환경을 보여준다. 효과 중에는 환경 매핑 범프 매핑, 디테일 텍스처, 유리 반사, 거울, 현실적인 물 시뮬레이션, 라이트 맵, 텍스처 압축, 평면 반사 표면 및 포털 기반 가시성 등이 포함되어 있다.

성능 면에서 라데온은 HyperZ를 활성화하더라도 대부분의 벤치마크에서 지포스2보다 낮은 점수를 기록했다. 성능 차이는 특히 16비트 컬러에서 두드러졌는데, 지포스2 GTS와 부두 5 5500이 훨씬 앞서 있었다. 그러나 라데온은 32비트 컬러에서 그 격차를 좁히고 때때로 가장 빠른 경쟁 제품인 지포스2 GTS를 능가하기도 했다.

새로운 3D 하드웨어 외에도 라데온은 ATI의 HDTV 대응 MPEG-2 엔진에 픽셀당 비디오 디인터레이싱 기능을 도입했다.

### R100의 픽셀 셰이더
R100 기반 GPU는 파이프라인에 미래 지향적인 프로그래밍 가능 셰이딩 기능을 갖추고 있었으나, 칩이 마이크로소프트 Direct3D 픽셀 셰이더 1.1 사양을 지원할 만큼 유연하지는 않았다. 2001년 ATI 엔지니어의 포럼 게시물은 이 점을 명확히 했다.

## 구현 모델
섬네일|right|라데온 DDR 박스 (R100)
섬네일|R100 다이 사진
섬네일|right|라데온 7500 (RV200)
섬네일|right|라데온 RV100 DDR
섬네일|RV100 다이 사진

### R100
라데온(R100)의 첫 번째 버전은 2000년 봄에 32MB 또는 64MB 구성으로 출시된 라데온 DDR이었다. 64MB 카드는 클록 속도가 약간 더 빨랐고 VIVO(비디오 입력, 비디오 출력) 기능이 추가되었다. 코어 속도는 183MHz였고 5.5ns DDR SDRAM 메모리 클록 속도는 183MHz DDR(유효 366MHz)이었다.
R100은 초기 컬링 기술인 HyperZ를 도입했다. 이는 (아마도 ST 마이크로일렉트로닉스의 파워VR 칩에 있는 타일 렌더링에서 영감을 얻었을 것임) 그래픽 진화와 세대별 렌더링 최적화의 표준이 되었으며, 타일 렌더링 기반이 아니면서 (따라서 DX7과 호환되는) Z 버퍼 최적화를 사용한 첫 번째 카드로 간주될 수 있다.
이 카드들은 2001년 중반까지 생산되었으며, 이후 사실상 라데온 7500(RV200)으로 대체되었다.

지포스2 MX와 경쟁하기 위해 2000년 중반에 속도가 더 느리고 수명이 짧았던 라데온 SDR(32MB SDRAM 메모리 탑재)이 추가되었다.

또한 2000년에는 OEM 전용 라데온 LE 32MB DDR이 등장했다. ATI의 일반 라데온 DDR과 비교하여 LE는 사양을 충족하지 못한 라데온 GPU로 애슬론 마이크로(Athlon Micro)에서 생산되었으며 원래 아시아 OEM 시장을 겨냥했다. 이 카드는 RAM과 GPU 모두 143MHz의 낮은 클록으로 작동하며 Hyper Z 기능이 비활성화되어 있다. 이러한 불리함에도 불구하고 라데온 LE는 지포스 2 MX 및 라데온 SDR과 같은 당시 경쟁 제품과 대등한 경쟁력을 보였다. 그러나 경쟁 모델과 달리 LE는 상당한 성능 잠재력을 가지고 있었는데, 시스템 레지스트리 수정을 통해 HyperZ를 활성화할 수 있었고 오버클록 여유도 상당했기 때문이다. 이후 드라이버에서는 라데온 LE를 다른 라데온 R100 카드와 차별화하지 않고 HyperZ 하드웨어를 기본적으로 활성화하지만, 결함이 있는 HyperZ 하드웨어를 가진 카드에서는 시각적 이상 현상이 발생할 수 있다.

2001년에는 64MB SDR을 탑재한 수명이 짧은 라데온 R100이 라데온 7200이라는 이름으로 출시되었다. 이 제품과 모든 구형 R100 라데온 카드가 단종된 후, R100 시리즈는 ATI의 새로운 명명 체계에 따라 라데온 7200으로 불리게 되었다.

### RV100
라데온 VE라고 불리는 R100 하드웨어의 저가형 변형 모델이 제작되었으며, 2001년 ATI가 제품 브랜드를 변경하면서 라데온 7000으로 알려지게 되었다.

RV100은 픽셀 파이프라인이 하나뿐이고 하드웨어 T&L이 없으며 64비트 메모리 버스와 HyperZ가 없다. 하지만 HydraVision 듀얼 모니터 지원을 추가하고 코어에 두 번째 RAMDAC을 통합했다(Hydravision용).

3D 성능 측면에서 라데온 VE는 동시대의 지포스2 MX를 상대로 고전했으나, 멀티 디스플레이 지원은 지포스2 MX보다 분명히 우수했다. 매트록스 G450이 GPU 중 최고의 듀얼 디스플레이 지원을 제공했으나 3D 성능은 가장 느렸다.

RV100은 모빌리티 라데온 노트북 솔루션의 기초가 되었다.

### RV200
라데온 7500(RV200)은 기본적으로 새로운 150nm 제조 공정으로 제작된 R100의 다이 축소판이다. 집적도 향상과 아키텍처의 다양한 수정을 통해 GPU가 더 높은 클록 속도에서 작동할 수 있게 되었다. 또한 원래 R100이 항상 RAM과 동기적으로 클록이 작동했던 것과 달리, 이 카드는 비동기 클록 작동이 가능해졌다. 이는 듀얼 모니터 지원(Hydravision)을 포함한 ATI의 첫 번째 Direct3D 7 호환 GPU였다.

라데온 7500은 2001년 하반기에 라데온 8500(R200)과 함께 출시되었다. 이는 가속 그래픽 포트(AGP) 4x 인터페이스를 사용했다. 라데온 8500과 7500이 발표될 무렵, 경쟁사 엔비디아는 지포스 3 Ti500과 Ti200을 출시했는데, 8500과 Ti500은 직접적인 경쟁 관계였으나 7500과 Ti200은 그렇지 않았다.

데스크톱 라데온 7500 보드는 자주 코어 290MHz, RAM 230MHz 클록으로 출시되었다. 이는 지포스2 Ti 및 이후의 지포스4 MX440과 경쟁했다.

## 라데온 기능 매트릭스

## 모델

* R100 카드들은 원래 라데온 SDR, DDR, LE, VE라는 번호 없는 명칭으로 출시되었으나, 이후 라데온 8000 시리즈가 도입되면서 번호가 매겨진 명칭 체계 내에서 이름이 "재브랜드"되었다.

1 픽셀 파이프라인 : 정점 셰이더 : 텍스처 매핑 유닛 : 렌더 출력 장치
A 첫 번째 숫자는 32MB 메모리 탑재 카드를 나타낸다. 두 번째 숫자는 64MB 메모리 탑재 카드를 나타낸다.
B 첫 번째 숫자는 OEM 카드를 나타낸다. 두 번째 숫자는 리테일 카드를 나타낸다.

### IGP (3xx 시리즈)
* 모든 모델은 180nm 제조 공정으로 제작되었다.
* 라데온 VE를 기반으로 한다.

1 픽셀 파이프라인 : 정점 셰이더 : 텍스처 매핑 유닛 : 렌더 출력 장치

### 모빌리티 라데온 시리즈
이 GPU들은 메인보드에 통합되거나 모바일 PCI 익스프레스 모듈(MXM)을 점유한다.

1 정점 셰이더 : 픽셀 셰이더 : 텍스처 매핑 유닛 : 렌더 출력 장치.

## 경쟁 칩셋
* 엔비디아 지포스 256 및 지포스2
* 파워VR 시리즈 3
* 3dfx 부두 5
* S3 사베지 2000

## 같이 보기
* ATI 칩셋 비교
* AMD 그래픽 처리 장치 목록

## 각주

* "ATI Radeon 256 Preview" by Anand Lal Shimpi, AnandTech.com, April 25, 2000, retrieved January 17, 2006
* "ATI Radeon 32MB SDR" by Anand Lal Shimpi, AnandTech.com, October 13, 2000, retrieved January 17, 2006
* "ATI Radeon 64MB DDR" by Matthew Witheiler, AnandTech.com, July 17, 2000, retrieved January 17, 2006
* "Beyond3D 3D Tables" Beyond3D.com, retrieved January 17, 2006
* Vlachos, Alex. Radeon's Ark demo, 2000.

## 외부 링크
* techPowerUp! GPU Database

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