Radeon R100 es la primera generación de chips gráficos Radeon de ATI Technologies . La línea incluye aceleración 3D basada en Direct3D 7.0 y OpenGL 1.3 , y todas las versiones, excepto las de nivel de entrada, descargan los cálculos de geometría del host a un motor de iluminación y transformación de hardware (T&L), una mejora importante en las características y el rendimiento en comparación con el diseño Rage anterior . Los procesadores también incluyen aceleración de GUI 2D , aceleración de video y múltiples salidas de pantalla. "R100" se refiere al nombre en código de desarrollo de la GPU de la generación lanzada inicialmente. Es la base para una variedad de otros productos posteriores.
La GPU Radeon de primera generación se lanzó en 2000 y, en un principio, se la denominó Rage 6 (más tarde R100 ), como sucesora de la antigua Rage 128 Pro de ATI , que no podía competir con la GeForce 256. La tarjeta también se había descrito como Radeon 256 en los meses previos a su lanzamiento, posiblemente para establecer comparaciones con la tarjeta Nvidia de la competencia, aunque el apodo se abandonó con el lanzamiento del producto final.
La R100 se fabricó con un proceso de fabricación de semiconductores de 180 nm de TSMC. [3] Al igual que la GeForce, la Radeon R100 contaba con un motor de transformación e iluminación de hardware (T&L) para realizar cálculos de geometría, liberando la CPU del ordenador anfitrión. En la renderización 3D, el procesador puede escribir 2 píxeles en el búfer de cuadros y muestrear 3 mapas de textura por píxel por reloj. Esto se conoce comúnmente como una configuración 2×3, o un diseño de doble canalización con 3 TMU por canal. En cuanto a los competidores de Radeon, la GeForce 256 es 4×1, la GeForce2 GTS es 4×2 y la 3dfx Voodoo 5 5500 es un diseño SLI 2×1+2×1. Desafortunadamente, la tercera unidad de textura no tuvo mucho uso en los juegos durante la vida útil de la tarjeta porque el software no realizaba con frecuencia más que texturizado dual.
En términos de renderizado, su arquitectura "Pixel Tapestry" permitió el soporte de Bump Mapping Environment Mapped (EMBM) y Dot Product (Dot3), ofreciendo el soporte de Bump Mapping más completo en ese momento junto con el antiguo método Emboss. [4] Radeon también introdujo una nueva tecnología de optimización de ancho de banda de memoria y reducción de sobregiro llamada HyperZ . Básicamente mejora la eficiencia general de los procesos de renderizado 3D. Consta de 3 funciones diferentes y permite que Radeon tenga un rendimiento muy competitivo en comparación con los diseños de la competencia con tasas de relleno y ancho de banda más altos en papel.
ATI produjo una demostración en tiempo real para su nueva tarjeta, para mostrar sus nuevas características. La demostración de Radeon's Ark presenta un entorno de ciencia ficción con un uso intensivo de características como múltiples capas de textura para efectos de imagen y detalles. Entre los efectos se encuentran el mapeo de relieve en el entorno , texturas de detalle, reflejos de vidrio, espejos, simulación de agua realista, mapas de luz, compresión de texturas , superficies reflectantes planas y visibilidad basada en portales. [5]
En términos de rendimiento, Radeon obtiene puntuaciones inferiores a las de la GeForce2 en la mayoría de los benchmarks, incluso con HyperZ activado. La diferencia de rendimiento fue especialmente notable en color de 16 bits , donde tanto la GeForce2 GTS como la Voodoo 5 5500 quedaron muy por delante. Sin embargo, la Radeon pudo cerrar la brecha y, ocasionalmente, superar a su competidor más rápido, la GeForce2 GTS, en color de 32 bits .
Además del nuevo hardware 3D, Radeon también introdujo el desentrelazado de video por píxel en el motor MPEG-2 compatible con HDTV de ATI .
Las GPU basadas en R100 tienen una capacidad avanzada de sombreado programable en sus canales de producción; sin embargo, los chips no son lo suficientemente flexibles como para admitir la especificación Microsoft Direct3D para Pixel Shader 1.1. Una publicación en un foro de un ingeniero de ATI en 2001 aclaró esto:
...antes del lanzamiento final de DirectX 8.0, Microsoft decidió que era mejor exponer las capacidades multitextura extendidas de RADEON y GeForce{2} a través de las extensiones de SetTextureStageState() en lugar de a través de la interfaz de sombreado de píxeles. Existen varias razones técnicas prácticas para esto. Gran parte de los mismos cálculos que se pueden hacer con los sombreadores de píxeles se pueden hacer a través de SetTextureStageState(), especialmente con las mejoras de SetTextureStageState() en DirectX 8.0. Al final del día, esto significa que DirectX 8.0 expone el 99% de lo que RADEON puede hacer en su canal de píxeles sin agregar la complejidad de una interfaz de sombreado de píxeles de "0,5".
Además, hay que entender que la frase "shader" es un término gráfico increíblemente ambiguo. Básicamente, los fabricantes de hardware empezamos a utilizar mucho la palabra "shader" una vez que pudimos fabricar productos de puntos por píxel (es decir, la generación de chips RADEON/GF). Incluso antes de eso, "ATI_shader_op" era nuestra extensión OpenGL multitextura en Rage 128 (que fue sustituida por la extensión multivendedor EXT_texture_env_combine). Quake III tiene archivos ".shader" que utiliza para describir cómo se iluminan los materiales. Estos son sólo algunos ejemplos del uso de la palabra shader en la industria de los videojuegos (no hablemos de la industria de la producción cinematográfica, que utiliza muchos tipos diferentes de shaders, incluidos los utilizados por RenderMan de Pixar ).
Con la versión final de DirectX 8.0, el término "shader" se ha vuelto más claro, ya que se usa en la interfaz que utilizan los desarrolladores para escribir sus programas en lugar de ser solo una "jerga industrial" general. En DirectX 8.0, hay dos versiones de sombreadores de píxeles: 1.0 y 1.1. (Las versiones futuras de DirectX tendrán sombreadores 2.0, sombreadores 3.0, etc.). Debido a lo que mencioné anteriormente, RADEON no admite ninguna de las versiones de sombreadores de píxeles en DirectX 8.0. Algunos de ustedes han modificado el registro y han logrado que el controlador exporte un número de versión de sombreador de píxeles 1.0 a 3DMark2001 . Esto hace que 3DMark2001 piense que puede ejecutar ciertas pruebas. Seguramente, no deberíamos bloquearnos cuando haces esto, pero estás forzando al controlador (filtrado y/o no compatible) a seguir un camino que nunca debería seguir. El chip no es compatible con los sombreadores de píxeles 1.0 o 1.1, por lo que no verá una representación correcta incluso si no fallamos. El hecho de que exista esa clave de registro indica que hicimos algunos experimentos en el controlador, no que estamos a medio camino de implementar los sombreadores de píxeles en RADEON. Los sombreadores de píxeles 1.0 y 1.1 de DirectX 8.0 no son compatibles con RADEON y nunca lo serán. El silicio simplemente no puede hacer lo que se requiere para admitir sombreadores 1.0 o 1.1. Esto también es cierto para GeForce y GeForce2.
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Las primeras versiones de la Radeon (R100) fueron las Radeon DDR , disponibles en la primavera de 2000 con configuraciones de 32 MB o 64 MB; la tarjeta de 64 MB tenía una velocidad de reloj ligeramente más rápida y añadía la capacidad VIVO (video-in video-out). La velocidad del núcleo era de 183 MHz y la velocidad de reloj de la memoria DDR SDRAM de 5,5 ns era de 183 MHz DDR (366 MHz efectivos). La R100 introdujo HyperZ , una tecnología de selección temprana (tal vez inspirada en el Tile Rendering presente en los chips PowerVR de St Microelectronics ) que se convirtió en el camino a seguir en la evolución gráfica y la optimización de la renderización generación tras generación, y puede considerarse la primera tarjeta no basada en la renderización de mosaicos (y por tanto compatible con DX7 ) en utilizar una optimización Z-Buffer . Estas tarjetas se produjeron hasta mediados de 2001, cuando fueron esencialmente sustituidas por la Radeon 7500 (RV200).
A mediados de 2000 se añadió una Radeon SDR más lenta y de corta duración (con 32 MB de memoria SDRAM ) para competir con la GeForce2 MX .
También en 2000, llegó una Radeon LE 32MB DDR exclusiva para OEM . En comparación con la Radeon DDR normal de ATI, la LE es producida por Athlon Micro a partir de GPU Radeon que no cumplían con las especificaciones y que originalmente estaban destinadas al mercado OEM asiático. La tarjeta funciona a una velocidad de reloj inferior de 143 MHz tanto para RAM como para GPU, y su funcionalidad Hyper Z ha sido deshabilitada. A pesar de estas desventajas, la Radeon LE era competitiva con otras contemporáneas como la GeForce 2 MX y la Radeon SDR. Sin embargo, a diferencia de sus rivales, la LE tiene un potencial de rendimiento considerable, ya que es posible habilitar HyperZ a través de una modificación del registro del sistema, además de que hay un considerable margen de overclocking. Los controladores posteriores no diferencian la Radeon LE de otras tarjetas Radeon R100 y el hardware HyperZ está habilitado de forma predeterminada, aunque puede haber anomalías visuales en tarjetas con hardware HyperZ defectuoso. [6]
En 2001, se lanzó una Radeon R100 de corta duración con 64 MB SDR con el nombre de Radeon 7200. Después de que esta y todas las tarjetas Radeon R100 anteriores se discontinuaran, la serie R100 pasó a conocerse posteriormente como Radeon 7200, de acuerdo con el nuevo esquema de nombres de ATI.
Se creó una variante económica del hardware R100, llamada Radeon VE, más tarde conocida como Radeon 7000 en 2001, cuando ATI cambió la marca de sus productos.
El RV100 tiene solo un canal de píxeles, no tiene hardware T&L , un bus de memoria de 64 bits y no tiene HyperZ . Pero agregó compatibilidad con dos monitores HydraVision e integró un segundo RAMDAC en el núcleo (para Hydravision ).
Desde el punto de vista del rendimiento 3D, la Radeon VE no tuvo un buen desempeño frente a la GeForce2 MX de la misma época, aunque su compatibilidad con múltiples pantallas fue claramente superior a la de la GeForce2 MX. La Matrox G450 tiene la mejor compatibilidad con dos pantallas de todas las GPU, pero el rendimiento 3D más lento.
RV100 fue la base de la solución portátil Mobility Radeon .
La Radeon 7500 (RV200) es básicamente una versión reducida de la R100 en un nuevo proceso de fabricación de 150 nm. La mayor densidad y varios ajustes a la arquitectura permitieron que la GPU funcionara a velocidades de reloj más altas. También permitieron que la tarjeta funcionara con un funcionamiento de reloj asincrónico, mientras que la R100 original siempre funcionaba de manera sincronizada con la RAM. Fue la primera GPU compatible con Direct3D 7 de ATI que incluía soporte para dos monitores (Hydravision). [7]
La Radeon 7500 se lanzó en la segunda mitad de 2001 junto con la Radeon 8500 (R200). Utilizaba una interfaz de puerto de gráficos acelerado (AGP) 4x. En la época en que se anunciaron las Radeon 8500 y 7500, la rival Nvidia lanzó sus GeForce 3 Ti500 y Ti200; la 8500 y la Ti500 son competidoras directas, pero la 7500 y la Ti200 no.
La placa base Radeon 7500 de escritorio solía tener una frecuencia de reloj de 290 MHz en el núcleo y 230 MHz en RAM. Competía con la GeForce2 Ti y, más tarde, con la GeForce4 MX440.
La siguiente tabla muestra las características de las GPU de AMD / ATI (ver también: Lista de unidades de procesamiento gráfico de AMD ).
1 Canalizaciones de píxeles : Sombreadores de vértices : Unidades de mapeo de texturas : Unidades de salida de renderizado
A El primer número indica tarjetas con 32 MB de memoria. El segundo número indica tarjetas con 64 MB de memoria.
B El primer número indica tarjetas OEM. El segundo número indica tarjetas Retail.
1 canalizaciones de píxeles : sombreadores de vértices : unidades de mapeo de texturas : unidades de salida de renderizado
Estas GPU están integradas en la placa base u ocupan un módulo PCI Express móvil (MXM) .
1 Sombreadores de vértices : Sombreadores de píxeles : Unidades de mapeo de texturas : Unidades de salida de renderizado .
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