镭动九天──Ati Radeon 9X00系列资料特辑
整机外设
显卡领域的霸主位置总是在不停地轮流由不同的公司占据，无论是显卡市场的占有率，还是在纯硬件技术的领先上都是如此。3年前，当NVIDIA逐步走向显示芯片霸主的位置时，没人知道NVIDIA能在这个位置上坐多久，结果NVIDIA的顽强作风让他们一直坚持了下来。然而大家在提及NVIDIA之余，也会立即想起市面上唯一能与之一争高低的ATi。而最近ATi一口气推出了Radeon 9X00系列的显卡，立刻在已经沉寂了半年的显卡市场引起了轰动，这种效应一直持续到今天。因此，当我们在新的一年的开始来重新审视显卡市场的时候，也不禁为ATi的豪气所折服。因此，今天我们带来的就是ATI Radeon 9X00系列的资料，以供大家参考。
要想全面了解Radeon 9X00系列的产品，我觉得我们应该首先了解R300的特性或特色。因为在整个Radeon 9X00系列的产品中，其实只有R300是一个全新架构的图形芯片，而采用R300核心的显卡，像Radeon 9700/9700 Pro，以及Radeon 9500/9500 Pro在整个Radeon 9X00体系中也占有核心的位置。虽然，R250也可以算是一款新推出的图形芯片，但是它整体上沿用了原来的Radeon8500(R200)的架构。因此，在介绍产品之前，我们决定先介绍R300的一些特性。
R300显示核心
R300是全球第一款真正支持DirectX9.0的显示芯片。在R300中，ATi第一次引入了VPU(视觉处理单元)的概念，它是冲着NVIDIA在1999年为GeForce256发明的术语“GPU”来的。ATi宣称，新的VPU带来的是全新级别的3D图形质量和大量新的3D特性，颜色精度的大幅增加将带来让人震撼的视觉效果和图像质量。不过，这只是说说而已，而真正让我们感兴趣的还是R300的特性。
8条像素流水线
R300核心具有10,000万到11,000万个晶体管，比nVIDIA GeForce 4 Ti4600多出400万个，是第一款晶体管数量过亿的图形芯片。同时，R300拥有8个128位的并行像素渲染流水线，不光从数量上超过了GeForce 4和Radeon 8500，而且每条管道的位宽也由原来的64位提高到了现在的128位，更高的数据宽度大大增加了数据处理的精度。虽然，每个像素渲染流水线在每个时钟周期内只能处理一个纹理单元，但是以R300 325MHz的核心频率来计算，R300的像素填充率为325M×8=2.6GM/s个像素。如此高的像素填充率，足以令其他的显示芯片望尘莫及。
顶点着色引擎2.0(Vertex Shader)
R300具有4个可编程的并行Vertex Shader单元，全部符合新的Vertex Shader 2.0标准。这不仅仅使得R300拥有2倍于nVIDIA GeForce 4 Ti的Vertex Shader单元数量，而且这4个单元单独来说也比NV25的那2个Vertex Shader要精密复杂得多。同时，R300的顶点着色引擎还具备真正的可编程能力，顶点程序可以由1024条指令组成，而且新的2.0规范也使得VPU在每个时钟周期内都可以实现更好的流控制和执行更多的指令，并且允许顶点处理器在光影部分使用128位的浮点色彩精度。R300的4个并行Vertex Shader单元能够在每个时钟周期处理一个顶点，当核心频率为325 MHz的时候，它可以达到不少于325M/s的顶点或三角形处理速度。
像素着色2.0(Pixel Shader)
R300每一个像素渲染流水线都是一个单独的Pixel Shader(像素着色引擎)。遵循PS 2.0规范，这些Shader可以运行最多160条指令。每个Pixel Shader程序运行一遍可以在16个不同的纹理地图上进行32次纹理取样操作外加64个色彩操作。浮点色彩在动态和精度上的增加给图象质量带来的是质的飞跃，让很多过去不可能实现的特效都可能变成现实。
SmoothVision 2.0
在Radeon系列的产品中，全屏反锯齿(FSAA)和Anisotropic filtering(各向异性过滤)的实现被称作SmoothVision，而R300就采用了最新的Smoothvision 2.0引擎。SmoothVision 2.0引擎允许R300支持6× FSAA采样模式。而R300的Anisotropic filtering(各向异性过滤)技术也可以极大地改善与视角有较大角度的表面材质的显示质量。Anisotropic filtering沿着表面的倾斜可以使用多达16个的双线或三线采样来计算像素的颜色。因此，R300的各向异性过滤多了一个设置选项，如果设为“性能”，就使用快速的双线采样，如果选“质量”，就使用三线采样来获得更好的画面。
Hyper-Z Ⅲ
ATi把避免消隐表面渲染的技术称之为Hyper-Z，目前已发展到第三代。就像前两个版本一样，它的目的是节省宝贵的内存带宽资源。Hyper-Z把Frame Buffer(帧缓冲)和Z-buffer(深度缓冲)分割为8×8像素的小块，从而可以非常有效地缓冲和处理。快速Z-clear(深度缓冲清除)仅仅清除每块的标记，就可以清除整个块，大大加速了Z-buffer的清除过程。
VideoShader
R300新的Pixel Shader编程能力使得它的视频处理性能更好，ATi把这项新技术叫做VideoShader。它能实时进行马赛克平滑过滤低带宽的流式视频，或给视频信号加上一些特效，如柔化、浮雕或轮廓等。
AGP 8×
R300引入了AGP 8×接口，AGP 8×规范(AGP 3.0)的工作频率为66MHz，每时钟周期进行8次数据传输，由于总线的位宽为32位，因此AGP 8×总线可以提供66MB×32×8/8=2.1GB/s带宽，相比AGP 4×的1.06GB/s带宽整整提高了一倍，同时还向下兼容AGP 4×。
Radeon 9700/9700Pro
R300强大的性能，无疑使得其他显示芯片相形见绌。因此，基于R300的ATi Radeon 9700/9700Pro可以说代表了目前显卡技术的最高水平(在nVIDIA GeForce FX没出来前)。
不过，出于市场划分的需要，基于R300显示核心的显卡，也被划分为不同的版本，对应于高端的就是我们已经熟知的Radeon9700/9700 Pro，它们之间的区别仅仅是核心和显存频率的不同。其中，Radeon 9700 Pro是目前最快同时也是最昂贵的家庭娱乐级显卡。它的核心/显存频率分别为325/620MHz，最大可提供19.8GB/s的显存带宽。而Radeon 9700的核心和显存频率只有275MHz/540MHz，显存带宽为17.6GB/s。显存带宽上的差异，也直接决定了它们的性能和市场定位，就Radeon 9700 Pro而言，它被看作是即将发布的GeForce FX的对手。而Radeon 9700则不同，它的对手是GeForce 4 Ti4600。
Radeon 9500/9500 Pro
由于nVIDIA的GeForce FX迟迟没有推出，因此Radeon9700/9700 Pro一直没有碰到什么对手。而此前推出的Radeon 9000/9000 Pro，也完全可以抵挡nVIDIA GeForce 4 MX440-8×的攻势。但是，在中端市场，也就是NVIDIA显卡系列中的GeForce 4 Ti4200-Ti4600这一档次，ATi却无法对付。正因为如此，ATi随后又推出了Radeon 9500/9500 Pro以及Radeon 9100，来填补其产品范围的空缺。新的芯片主要是由R300和原来的R200改造而成。
不过，为了与Radeon 9700/9700 Pro有所区别，同样采用了R300核心的Radeon 9500/9500 Pro 在规格上还是做了较大的改动。这些改动主要体现在流水线数目、核心/显存频率上面。与Radeon 9700/9700 Pro相比，Radeon 9500 Pro的改动最小，不过这种改动却是致命的。ATi只为Radeon 9500配备了128位的显存总线(Radeon 9700为256位)，只有Radeon 9700一半，核心和显存频率分别为275MHz/540MHz。而ATi Radeon 9500则可以算是R300系列中最慢的芯片了，它只具备4条像素流水线，128位的显存总线，核心和显存频率分别为275MHz/540MHz。流水线数目和显存位宽/带宽都刚好只有Radeon 9700 Pro的1/2，工作频率也更低。因此，Radeon 9500只被看作是NVIDIA的GeForce4 MX系列竞争对手，稍微顾及GeForce4 Ti4200。
Radeon 9100
总的来看，新推出的Radeon 9100其实就是原来的Radeon 8500。它采用了R200的内核架构，具备4条渲染流水线，8个纹理处理单元，1个顶点处理单元，支持DirectX8.1。Radeon 9100的核芯/显存工作频率和此前的Radeon 8500LE相同，分别为250MHz/500MHz。Radeon 9100的发布，只是为了让用户对Radeon 9000和Radeon 8500的性能可以有更好的区分，以前部分消费者误认为Radeon 9000图形芯片的3D性能要高于Radeon 8500，实际上Radeon 9000显卡的性能不如Radeon 8500。因此，ATi决定将Radeon 8XXX系列显卡中性能最好的Radeon 8500继续留在市场，不过它不再叫Radeon 8500，而是现在的Radeon 9100。对于R250的图形处理芯片的详细资料在此就不详细介绍了，详细的资料可翻阅《电脑报》以前的文章，这里只是让大家知道Radeon 9100实际上就是以前的Radeon 8500。
Radeon 9000/9000Pro
Radeon 9000采用了R250的图形核心，实际上它的核心是在R200(Radeon 8500)的基础上开发出来的。因此，R250和R200有很多相似之处。R250核心仍采用了0.15微米的生产工艺，额定核心频率为275MHz，具备4条像素渲染流水线，每条渲染流水线具备1个材质贴图单元，这意味着在多材质的应用中性能与Radeon8500相比有一定的下降。不过，R250改进了几何处理单元，取名为Charisma Engine Ⅱ(魅力引擎2代)，该引擎每秒可生成5000万个三角形；除了支持OpenGL1.3标准外，它具备的“SmartShader”引擎完全支持Direcet8.1标准。其中，Vertex Shader支持1.1版本，具备128条可编程指令。而Pixel Shader(像素着色)支持1.4版本，可实现单周期6重材质，另外它同样支持TruForm技术。
在显存的搭配方面，R250可搭配128位的DDR显存，显存频率为275MHz，可提供8.8GB/s的显存带宽，当然它同样也支持Hyper-Z Ⅱ技术。而画面质方面，R250继承了R200的SmoothVision技术，可实现高品质的全屏反锯齿效果以及各项异性过滤。而且，新加入的Fullstream技术还特别对RealVideo格式的视频流提供了特别优化，可以减少颗粒感，获得更加清晰的画质。另外，R250还将很多的功能直接集成进了芯片内部，例如DVI数字显示支持、用于实现双头模拟显示的第二个RAMDAC以及负责视频输出的视频编码单元等。因此，Radeon9000/9000 Pro显卡已经不再需要搭载Rage Theater和额外的RAMDAC芯片，就可以很方便地提供CRT/DVI双显示输出及电视输出等功能，在HydraVision多显示器技术的配合下，可以方便地进行相关的设定。
目前，基于R250的显卡也分为两个版本，即Radeon 9000和Radeon 9000 Pro。它们的区别也仅仅是核心/显存频率的不同。其中，Radeon 9000的核心频率为250MHz，显存频率为400MHz；而Radeon 9000 Pro的核心/显存频率分别为275MHz/550MHz。在性能上，Radeon 9000 Pro比较接近于GeForce 4 Ti 4200。而Radeon 9000则完全有实力压倒GeForce 4 MX，在低端市场称雄。
编后：总的来看，Radeon 9X00系列的推出，使ATi终于具有了一个比较完整的产品线。而在这之前，ATi一直都忙于与NVIDIA进行高端的竞争。这样竞争并没有对NVIDIA构成真正的威胁。NVIDIA非常聪明，它很早就构建好了这样的一种系列模式，而新的GeForce FX的加入，只不过是完善显卡系列的高端部分罢了。而ATi却不同，它直到最近才构建好了这样一种架构体系。时至今日，ATi终于可以拿出一套完整的产品，覆盖到市场上去，而且这些产品都支持Direct 8.1或Direct 9.0，这对NVIDIA来说是一个不小的打击。
