Radeon_R520

**Radeon X1 Series**（代號 R520 為 X1800），是 ATi 的一款顯示卡，以台積電 0.09 微米 Low-k 製程生產，支援 DirectX 9.0c。經過重新設計的 Radeon X1 Series 與前代 Radeon X Series 核心完全不相類似。Radeon X1 Series 亦支援 ShaderModel 3.0、HDR 等技術，與對手 NVIDIA 的同代產品平起平坐。

## 系列列表

* 高階 Radeon X1800（R520 核心）- 核心有 3 億 2 千萬顆電晶體，比 NVIDIA G70 還多，數量是 X850（R420 核心）的兩倍。256-bit 記憶體頻寬
  * X1800 XT - 16 條 Pixel Shader 流水線及 8 個 Vertex Shader 引擎的架構，原對手為 GeForce 7800 GTX
  * X1800 XL - 架構與 X1800 XT 一樣，只是時脈較低，原對手為 GeForce 7800 GT
* 中階 Radeon X1600（RV530 核心）,128-bit 記憶體頻寬
  * Radeon X1600 XT - 12 條 Pixel Shader 流水線，原對手為 GeForce 6600 GT，但 NVIDIA 在 GeForce 7 Series 全面推出前為 GeForce 6 Series 變陣，利用 6800GS 迎頭痛擊 X1600XT，結果 6800GS 大勝，X1600XT 被逼降價，而 ATI 被迫緊急啟用效能強大的老將 Radeon X800GTO 16 管 DDRIII 才挽回頹勢。
  * Radeon X1600 Pro - 架構與 X1600 XT 一樣，只是時脈較低，其後為改變定位，先後更名為 X1300XT 及 X1650
  * Radeon X1650 GT - 架構類似 X1950，是 X16XX 系列中最具殺傷力的產品，效能明顯優於 Geforce 7600GT。
* 低階 Radeon X1300（RV515 核心）,128-bit 記憶體頻寬
  * Radeon X1300 Pro - 4 條 Pixel Shader 流水線，原對手為 GeForce 6600 和 GeForce 6200，但也在 NVIDIA GeForce 6 系列變陣中被 6600 DDR2 擊敗
  * Radeon X1300 - 架構與 X1300 Pro 一樣，只是時脈較低

全系列均支援 CrossFire

## 繪圖核心

R520 核心是全新的繪圖引擎，稱為 **Ultra-Threaded Pixel Shader Engine**。它比以前的繪圖核心更有效率。加上以高時脈運作，所以 X1800 XT 在只擁有 16 條像素流水線的情況下，效能能與超越擁有 24 條像素流水線的 GeForce 7800 GTX。

### Pixel Shader 方面：

支援 Pixel Shader 3.0。新的繪圖引擎能把一個很長的 Pixel 指令，分拆為很多較短的指令，然後再分給各個 Pixel Shader Unit 運算，由於指令被分拆成很多的小段，各個 Unit 的運算時間相若。不像以往指令比較長，各小段的複雜程度有分別，造成一些 Unit 比較快完成運算，而等待另一個 Unit 的運算結果，造成閒置和浪費。新的繪圖引擎能同時處理 512 個指令，並支援 4\*4=16 像素的 Pixel Block，提高了 Dynamic Branching 的效率。這個引擎如果發現了有 Unit 處於閒置，會立即指示新的指令，不會造成浪費。如果閒置的原因是等待其他 Unit 的運算結果，它會被凍結此 Unit，釋出 ALUs 來執行其他指令。

### Vertex Shader 方面：

新的繪圖核心支援 Vertex Shader 3.0，可執行 1 個 128Bit Floating Point Data 或是四個 32Bit 的組合，每個 Vertex Shader 單元能在每時脈能生成兩個 Vertices。

### 記憶體控制器方面：

全新的記憶體控制器稱為 **512-Bit Ring Bus Memory Controller**，能減少記憶體的延遲率，增加 Hyper-Z 的效能。在高解析度和開啟 AA 及 AF 特效下，效能會有明顯改善。

傳統顯示卡縱使有高記憶體頻寬，效能亦不能大大提升，原因是核心很多時並不需要太高的頻寬。有如小水流在大水管內流動，很多空間被浪費掉了。

* 資料儲存

雖然 ATi R520 的記憶體頻寬是 256Bit，但內部架構卻是 512Bit。它其實是由兩個 256Bit 環型管道、四個 Ring Stop 及 8 組 32Bit 的 Memory Client 所組成。每一個 Ring Stop 會負責 2 顆 32Bit 的記憶體顆粒，而資料的儲存是會通過 Ring Stop 直至到達指定記憶體。由於兩個環的走向是相對的，多數通過一個 Ring Stop 就能到達指定記憶體。

* 記憶體讀取

R520 的記憶體讀取架構是，當某單元需要從記憶體讀取資料時，該單元會向記憶體控制器作出讀取要求，但資料不會回傳到記憶體控制器，而是通過 Ring Bus 傳到該單元。由於不用回傳資料，效率提高了。

ATi 亦改良了對外的記憶體頻寬，R520 和 ATi Radeon X850 都是 256Bit 記憶體頻寬。但 X850 是由 4 組 64Bit 通道組成，而 R520 則是由 8 組 32Bit 通道組成。當核心從記憶體提取 8 個 32Bit 的資料時，一個周期即能完全讀取。但上一代的 X850 同樣提取 8 個 32Bit 的資料時，由於只有 4 組通道，需要兩個周期才能完全讀取。

### 新的 Anti-Aliasing 模式

新的 AA 模式稱為 **Adaptive AA**。這模式是 Super-Sample AA 和 Multi-Sampling 的結合，能在畫質及效能上取得平衡。核心能因應每個物件的透明度情況去選擇最合適的 AA 模式。透明的話就採用 Super-Sample AA 來達至最佳效果，不透明的話就用 Multi-Sampling 來取得最佳效能，R520 最高支援 12X AA。

### 新加入功能：

* 3D
  * Advanced High Dynamic Range Rendering
  * 128-Bit Floating Point Precision
  * Adaptive Anto-Aliasing
  * High quality Anisotropic Filtering
  * 新的 CrossFire 技術
  * 64Bit High Dynamic Range Rendering
  * R520 容許同時進行 HDR 及 AA 運算。NVIDIA GeForce 7 則不能。
* 2D
  * 核心支援兩個 DVI 輸出
  * AVIVO

## Radeon X19 Series

為回應 NVIDIA 的 GeForce 7900 系列，ATi 推出 Radeon X19 Series 顯示卡對抗。像素處理單元數目大幅提升至 48 個。

和 X1800 時代，ATI 與 NVIDIA 平坐，甚至 ATI 略微頹勢的情況不同，X1900 時代與 Geforce7 對陣，ATI 幾乎占據全面優勢，但持續時間不長便被 NVIDIA G80 系列打破。

根據 ATI 統計，像素彩現已成為遊戲運算的瓶頸。自從 DirectX 8 於 2001 年推出，可程式化的彩現引擎被引入，像素彩現開始被大量使用。同時，像素彩現的複雜程度亦不斷的增加。彩現指令分為兩類，一個是從顯示記憶體中提取資料作紋理彩現；另一種是利用數學運算作彩現。在 2001 年時，兩種彩現指令所佔用的資源是相近的。但往後幾年，數學運算型彩現佔用的資源越來越大。到了 2006 年，比例達到了 5：1。根據預測，比例還會持續上升。有鑑於此，ATI 將像素處理器和紋理處理器的比例設成 3:1。這樣做是確保紋理處理器有足夠頻寬，又會有較多像素處理器作數學運算型彩現。

被喻為最後的 ATi 顯示卡，Radeon X1950XTX 亦已推出。業內人士估計 AMD 將會取代 ATi 作為顯示卡品牌 (最後 ATi 顯示卡品牌一直到 2010 年 HD6000 發布時，才被 AMD 正式放棄)。X1950XTX 率先支援更快和更低功秏的 GDDR4 顯示記憶體，使顯示核心潛能發揮得更淋漓盡至。從 X1950XTX CrossFire 和 7950GX2 Quad SLI 的測試可看出，ATi 以兩顆顯示核心擊敗了 NVIDIA 的四顆顯示核心，可得知 Pixel Shader 在遊戲的比重非常的大。

CrossFire 方面，X1950Pro 和 X1650XT 都內建了 Composting Engine，組態變得簡單，不再需要主卡和接線。

與此同時，ATi 亦發佈了數款新顯示卡：

* X1950XTX - 擁有 16 條管線，48 個像素處理單元，8 個頂點彩現管線，核心速度 650Mhz，採用 GDDR4 記憶體，記憶體速度 2000Mhz，記憶體容量 512 MB
* X1950XT - 擁有 16 條管線、48 個像素處理單元，8 個頂點彩現管線，核心速度 625Mhz，採用 GDDR3 記憶體，記憶體速度 1800Mhz，記憶體容量由 256 至 512 MB 不等
* X1950Pro - 擁有 12 條管線、36 個像素處理單元，8 個頂點彩現管線，核心速度 600Mhz，採用 GDDR3 記憶體，記憶體速度 1400Mhz，記憶體容量由 256 至 512 MB 不等
* X1950GT - 擁有 12 條管線、36 個像素處理單元，8 個頂點彩現管線，核心速度 500Mhz，採用 GDDR3 記憶體，記憶體速度 1200Mhz，記憶體容量由 256 至 512 MB 不等
* X1900XT - 擁有 16 條管線、48 個像素處理單元，8 個頂點彩現管線，核心速度 625Mhz，採用 GDDR3 記憶體，記憶體速度 1450Mhz，記憶體容量 256MB
* X1650XT - 擁有 8 條管線、24 個像素處理單元，5 個頂點彩現管線，核心速度 600Mhz，採用 GDDR3 記憶體，記憶體速度 1400Mhz，記憶體容量 256MB
* X1650GT - X1650XT 的降頻版，用料也可簡化，效能強勁，奪取了 Geforce7300GT 和 7600GT 大部分市場。
* X1650Pro - 顯核與 X1600XT 相同，對抗 GeForce 7600GS.
* X1650 - 顯核與 X1600 Pro 相同，変相將中階卡降格為高級低階卡，對抗 GeForce 7300GT.

## Mobility 版本

架構與電腦版本相同，所有版本皆支援 DirectX 9.0c,OpenGL 和 AVIVO。電源管理技術是 PowerPlay 6.0。

* X1700 -
* X1450 - 支援 HyperMemory
* X1350 - 支援 HyperMemory