Radeon R100

Radeon R100
Placa Radeon 7500 LE (com a marca Creative Labs)
lançamento
1 de abril de 2000; há 24 anos
codinome
Rage 6C
Transistores
30M 180 nm (R100) 30M 180 nm (RV100)
placas
nível de entrada
7000, VE, LE
intermediário
7200 DDR, 7200 SDR
topo de linha
VIVO, VIVO SE 7500 LE
entusiasta
7500
Suporte API
Versão OpenGL
OpenGL 1.3 (T&L) [1][2]
Direct3D
Direct3D 7.0
Histórico
Antecessor
Série Rage
Sucessor
Radeon 8000
Status de suporte
sem suporte
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O Radeon R100 é a primeira geração de chips gráficos Radeon da ATI Technologies. A linha apresenta aceleração 3D baseada em Direct3D 7.0 e OpenGL 1.3, e todas, exceto as versões básicas, descarregam os cálculos de geometria do host para um mecanismo de transformação e iluminação de hardware (T&L), uma grande melhoria em recursos e desempenho em comparação com o design Rage anterior. Os processadores também incluem aceleração GUI 2D, vídeo aceleração e várias saídas de exibição. "R100" refere-se ao codinome de desenvolvimento da GPU inicialmente lançada da geração. É a base para uma variedade de outros produtos sucessivos.

A GPU Radeon de primeira geração foi lançada em 2000 e inicialmente recebeu o nome de código Rage 6 (posteriormente R100), como sucessora do envelhecido Rage 128 Pro da ATI, que não conseguia competir com a GeForce 256. A placa também foi descrita como Radeon 256 nos meses anteriores ao seu lançamento, possivelmente para fazer comparações com a placa Nvidia concorrente, embora o apelido tenha sido descartado com o lançamento do produto final.

O R100 foi construído em um processo de fabricação de semicondutores de 180 nm. Como a GeForce, a Radeon R100 apresentava um mecanismo de transformação e iluminação de hardware (T&L) para realizar cálculos de geometria, liberando a CPU do computador host. Na renderização 3D, o processador pode gravar 2 pixels no framebuffer e amostrar 3 mapas de textura por pixel por clock. Isso é comumente referido como uma configuração 2 × 3 ou um projeto de pipeline duplo com 3 TMUs por tubo. Quanto aos concorrentes da Radeon, a GeForce 256 é 4×1, a GeForce2 GTS é 4×2 e a 3dfx Voodoo 5 5500 é um projeto SLI 2×1+2×1. Infelizmente, a terceira unidade de textura não foi muito usada em jogos durante a vida útil da placa porque o software frequentemente não executava mais do que a texturização dupla.

Em termos de renderização, sua arquitetura "Pixel Tapestry" permitia o mapeamento de relevo mapeado por ambiente (EMBM) e o mapeamento de relevo de produto de ponto (Dot3), oferecendo o suporte de mapeamento de relevo mais completo da época, juntamente com o antigo método Emboss.^[3] A Radeon também introduziu uma nova tecnologia de otimização de largura de banda de memória e redução de overdraw chamada HyperZ. Basicamente, melhora a eficiência geral dos processos de renderização 3D. Consistindo em 3 funções diferentes, permite que a Radeon tenha um desempenho muito competitivo em comparação com designs concorrentes com taxas de preenchimento e largura de banda mais altas no papel.

A ATI produziu uma demonstração em tempo real para sua nova placa, para mostrar seus novos recursos. A demonstração Radeon's Ark apresenta um ambiente de ficção científica com uso intenso de recursos, como várias camadas de textura para efeitos e detalhes de imagem. Entre os efeitos estão o mapeamento de relevo mapeado pelo ambiente, texturas detalhadas, reflexos de vidro, espelhos, simulação realista de água, mapas de luz, compressão de textura, superfícies reflexivas planares e visibilidade baseada em portal.^[4]

Em termos de desempenho, a Radeon pontua abaixo da GeForce2 na maioria dos benchmarks, mesmo com o HyperZ ativado. A diferença de desempenho foi especialmente perceptível em cores de 16 bits, onde tanto a GeForce2 GTS quanto a Voodoo 5 5500 estavam muito à frente. No entanto, a Radeon pode fechar a lacuna e ocasionalmente superar seu concorrente mais rápido, a GeForce2 GTS, em cores de 32 bits.

Além do novo hardware 3D, a Radeon também introduziu o desentrelaçamento de vídeo por pixel no mecanismo MPEG-2 compatível com HDTV da ATI.

As GPUs baseadas em R100 têm capacidade de sombreamento programável voltada para o futuro em seus pipelines; no entanto, os chips não são flexíveis o suficiente para suportar a especificação Microsoft Direct3D para Pixel Shader 1.1. Uma postagem no fórum de um engenheiro da ATI em 2001 esclareceu isso:

...antes do lançamento final do DirectX 8.0, a Microsoft decidiu que era melhor expor os recursos estendidos de multitextura da RADEON e da GeForce{2} por meio das extensões para SetTextureStageState() em vez da interface de pixel shader. Existem várias razões técnicas práticas para isso. Grande parte da mesma matemática que pode ser feita com sombreadores de pixel pode ser feita por meio de SetTextureStageState(), especialmente com os aprimoramentos de SetTextureStageState() no DirectX 8.0. No final das contas, isso significa que o DirectX 8.0 expõe 99% do que o RADEON pode fazer em seu tubo de pixel sem adicionar a complexidade de uma interface de pixel shader de "0,5".

Além disso, você deve entender que a frase "shader" é um termo gráfico incrivelmente ambíguo. Basicamente, nós, fabricantes de hardware, começamos a usar muito a palavra "shader" quando conseguimos fazer produtos de ponto por pixel (ou seja, a geração de chips RADEON / GF). Mesmo antes disso, "ATI_shader_op" era nossa extensão OpenGL de multitextura no Rage 128 (que foi substituída pela extensão EXT_texture_env_combine de vários fornecedores). Quake III tem arquivos ".shader" que usa para descrever como os materiais são iluminados. Estes são apenas alguns exemplos do uso da palavra shader na indústria de jogos (esqueça a indústria de produção de filmes que usa muitos tipos diferentes de shaders, incluindo aqueles usados ​​pelo RenderMan da Pixar).

Com o lançamento final do DirectX 8.0, o termo "shader" tornou-se mais cristalizado, pois é realmente usado na interface que os desenvolvedores usam para escrever seus programas, em vez de apenas "linguagem industrial" geral. No DirectX 8.0, existem duas versões de pixel shaders: 1.0 e 1.1. (Versões futuras do DirectX terão sombreadores 2.0, sombreadores 3.0 e assim por diante.) Devido ao que afirmei anteriormente, o RADEON não oferece suporte a nenhuma das versões de sombreador de pixel no DirectX 8.0. Alguns de vocês ajustaram o registro e obtiveram o driver para exportar um número de versão de sombreador de 1,0 pixel para 3DMark2001. Isso faz com que o 3DMark2001 pense que pode executar determinados testes. Certamente, não devemos travar quando você fizer isso, mas você está forçando o driver (vazado e/ou sem suporte) a seguir um caminho que ele nunca deveria seguir. O chip não suporta shaders de pixel 1.0 ou 1.1, portanto você não verá a renderização correta mesmo se não travarmos. O fato de que essa chave de registro existe indica que fizemos alguns experimentos no driver, não que estamos na metade do caminho implementando sombreadores de pixel no RADEON. Os sombreadores de pixel 1.0 e 1.1 do DirectX 8.0 não são suportados pela RADEON e nunca serão. O silício simplesmente não pode fazer o que é necessário para suportar shaders 1.0 ou 1.1. Isso também é verdade para GeForce e GeForce2.

As primeiras versões do Radeon (R100) foram o Radeon DDR, disponível na primavera de 2000 com configurações de 32 MB ou 64 MB; o cartão de 64 MB tinha uma velocidade de clock um pouco mais rápida e adicionou capacidade VIVO (video-in video-out). A velocidade do núcleo era de 183Mhz e a velocidade do clock da memória SDRAM DDR de 5,5 Ns era de 183 MHz DDR (366 MHz efetivos). O R100 introduziu o HyperZ, uma tecnologia de seleção inicial (talvez inspirada no Tile Rendering presente nos chips St Microelectronics PowerVR) que se tornou o caminho a seguir na evolução gráfica e na otimização de renderização geração a geração e pode ser considerada a primeira renderização não baseada em tile (e assim compatível com DX7) para usar uma otimização Z-Buffer. Essas placas foram produzidas até meados de 2001, quando foram essencialmente substituídas pela Radeon 7500 (RV200).

Uma Radeon SDR mais lenta e de curta duração (com 32 MB de memória SDRAM) foi adicionada em meados de 2000 para competir com a GeForce2 MX.

Também em 2000, um OEM-somente Radeon LE 32MB DDR chegou. Comparado com o Radeon DDR regular da ATI, o LE é produzido pela Athlon Micro a partir de GPUs Radeon que não atendiam às especificações e originalmente destinadas ao mercado OEM asiático. A placa funciona a uma taxa de clock inferior de 143 MHz para RAM e GPU, e sua funcionalidade Hyper Z foi desativada. Apesar dessas desvantagens, o Radeon LE era competitivo com outros contemporâneos, como o GeForce 2 MX e o Radeon SDR. Ao contrário de seus rivais, no entanto, o LE tem um potencial de desempenho considerável, pois é possível habilitar o HyperZ por meio de uma alteração no registro do sistema, além de ter um espaço considerável para overclock. Drivers posteriores não diferenciam a Radeon LE de outras placas Radeon R100 e o hardware HyperZ é habilitado por padrão, embora possa haver anomalias visuais em placas com hardware HyperZ com defeito.^[5]

Em 2001, uma Radeon R100 de curta duração com 64 MB SDR foi lançada como Radeon 7200. Depois que esta e todas as placas R100 Radeon mais antigas foram descontinuadas, a série R100 foi posteriormente conhecida como Radeon 7200, de acordo com o novo esquema de nomenclatura da ATI.

Uma variante de orçamento do hardware R100 foi criada e chamada de Radeon VE, mais tarde conhecida como Radeon 7000 em 2001, quando a ATI renomeou seus produtos.

O RV100 tem apenas um pixel-pipeline, nenhum T&L de hardware, um barramento de memória de 64 bits e nenhum HyperZ. Mas adicionou suporte de monitor duplo HydraVision e integrou um segundo RAMDAC no núcleo (para Hydravision).

Do ponto de vista do desempenho 3D, a Radeon VE não se saiu bem contra a GeForce2 MX da mesma época, embora seu suporte a vários monitores fosse claramente superior ao da GeForce2 MX. O Matrox G450 tem o melhor suporte de exibição dupla entre as GPUs, mas o desempenho 3D mais lento.

O RV100 foi a base para a solução de notebook Mobility Radeon.

A Radeon 7500 (RV200) é basicamente um die-shrink da R100 em um novo processo de fabricação de 150 nm. A densidade aumentada e vários ajustes na arquitetura permitiram que a GPU funcionasse em velocidades de clock mais altas. Também permitia que a placa operasse com clock assíncrono, enquanto o R100 original sempre funcionava em sincronia com a RAM. Foi a primeira GPU compatível com Direct3D 7 da ATI a incluir suporte para dois monitores (Hydravision).^[6]

A Radeon 7500 foi lançada no segundo semestre de 2001 junto com a Radeon 8500 (R200). Ele usava uma interface 4x de porta gráfica acelerada (AGP). Na época em que a Radeon 8500 e a 7500 foram anunciadas, a rival Nvidia lançou suas GeForce 3 Ti500 e Ti200, a 8500 e a Ti500 são concorrentes diretas, mas a 7500 e a Ti200 não.

A placa Radeon 7500 para desktop freqüentemente vinha com clock de 290 MHz de núcleo e 230 MHz de RAM. Ela competiu com a GeForce2 Ti e, posteriormente, com a GeForce4 MX440.

A tabela a seguir mostra os recursos das GPUs da AMD / ATI (consulte também: Lista de unidades de processamento gráfico da AMD).

Nome da série de GPUs	Wonder	Mach	3D Rage	Rage Pro	Rage 128	R100	R200	R300	R400	R500	R600	RV670	R700	Evergreen	Northern Islands	Southern Islands	Sea Islands	Volcanic Islands	Arctic Islands/Polaris	Vega	Navi 1x	Navi 2x	Navi 3x
Lançamento	1986	1991	Abril 1996	Março 1997	Agosto 1998	Abril 2000	Agosto 2001	Setembro 2002	Maio 2004	Outubro 2005	Maio 2007	Novembro 2007	Junho 2008	Setembro 2009	Outubro 2010	Janeiro 2012	Setembro 2013	Junho 2015	Junho 2016, Abril 2017, Agosto 2019	Junho 2017, Fevereiro 2019	Julho 2019	Novembro 2020	Dezembro 2022
Nome de marketing	Wonder	Mach	3D Rage	Rage Pro	Rage 128	Radeon 7000	Radeon 8000	Radeon 9000	Radeon X700/X800	Radeon X1000	Radeon HD 2000	Radeon HD 3000	Radeon HD 4000	Radeon HD 5000	Radeon HD 6000	Radeon HD 7000	Radeon 200	Radeon 300	Radeon 400/500/600	Radeon RX Vega, Radeon VII	Radeon RX 5000	Radeon RX 6000	Radeon RX 7000
Suporte AMD	Terminou
Tipo	2D		3D
Conjunto de instruções	Não conhecido publicamente										Conjunto de instruções TeraScale					Conjunto de instruções GCN					Conjunto de instruções RDNA
Microarquitetura											TeraScale 1 (VLIW)			TeraScale 2 (VLIW5)	TeraScale 2 (VLIW5) até 68xx TeraScale 3 (VLIW4) em 69xx [7][8]	GCN 1st gen	GCN 2nd gen	GCN 3rd gen	GCN 4th gen	GCN 5th gen	RDNA	RDNA 2	RDNA 3
Tipo	Pipieline fixo[a]						Pipelies de pixel e vértice programáveis				Modelo de shader unificado
Direct3D	—		5.0	6.0		7.0	8.1	9.0 11 (9_2)	9.0b 11 (9_2)	9.0c 11 (9_3)	10.0 11 (10_0)	10.1 11 (10_1)		11 (11_0)		11 (11_1) 12 (11_1)	11 (12_0) 12 (12_0)			11 (12_1) 12 (12_1)		11 (12_1) 12 (12_2)
Modelo de shader	—						1.4	2.0+	2.0b	3.0	4.0	4.1		5.0		5.1	5.1 6.5			6.7		6.7
OpenGL	—			1.1	1.2	1.3		2.1[b][9]			3.3			4.5 (no Linux: 4.5 (Mesa 3D 21.0))[10][11][12][c]		4.6 (no Linux: 4.6 (Mesa 3D 20.0))
Vulkan	—															1.0 (Win 7+ ou Mesa 17+)	1.2 (Adrenalin 20.1.2, Linux Mesa 3D 20.0) 1.3 (GCN 4 e superior (com Adrenalin 22.1.2, Mesa 22.0))						1.3
OpenCL	—										Close to Metal		1.1 (sem suporte Mesa 3D)	1.2 (no Linux: 1.1 (sem suporte de imagem) com Mesa 3D)			2.0 (Adrenalin driver no Win7+) (no Linux: 1.1 (sem suporte de imagem) com Mesa 3D, 2.0 com drivers AMD ou AMD ROCm)				2.0	2.1 [13]	?
HSA / ROCm	—																				?
Decodificação de vídeo ASIC	—										Avivo/UVD	UVD+	UVD 2	UVD 2.2	UVD 3	UVD 4	UVD 4.2	UVD 5.0 ou 6.0	UVD 6.3	UVD 7 [14][d]	VCN 2.0 [14][d]	VCN 3.0 [15]	?
Codificação de vídeo ASIC	—															VCE 1.0	VCE 2.0	VCE 3.0 or 3.1	VCE 3.4	VCE 4.0 [14][d]
Fluid Motion ASIC[e]	Não																				Não		?
Economia de energia	?										PowerPlay				PowerTune	PowerTune & ZeroCore Power					?
TrueAudio	—																Através de DSP dedicado		Através de shaders			?
FreeSync	—																1 2						?
HDCP[f]	?																1.4		2.2		2.3 [16]
PlayReady[f]	—																		3.0	Não	3.0	?
Exibições suportadas[g]						1–2	2							2–6							?
Máx. resolução	?													2–6 × 2560×1600		2–6 × 4096×2160 @ 30 Hz			2–6 × 5120×2880 @ 60 Hz	3 × 7680×4320 @ 60 Hz [17]	7680×4320 @ 60 Hz PowerColor		?
/drm/radeon[h]																		—					?
/drm/amdgpu[h]	—															Não Experimental [18]							?

Ver artigo principal: Lista de unidades de processamento gráfico da AMD

• Nvidia GeForce 256 e GeForce2
• PowerVR Series 3
• 3dfx Voodoo 5
• S3 Savage 2000

• Lista de unidades de processamento gráfico da AMD

Referências

1. ↑ «Mesamatrix». mesamatrix.net. Consultado em 23 de abril de 2023 
2. ↑ «RadeonFeature». X.Org Foundation. Consultado em 23 de abril de 2023 
3. ↑ «Pixel Tapestry Architecture - ATI Radeon 256 Preview» 
4. ↑ «Alex Vlachos - Computer Graphics» 
5. ↑ «ATI Radeon LE 32MB DDR» 
6. ↑ «OC3D Forums». Cópia arquivada em 15 de março de 2012 
7. ↑ «AMD Radeon HD 6900 (AMD Cayman) series graphics cards». HWlab. hw-lab.com. 19 de dezembro de 2010. Consultado em 22 de abril de 2023. Cópia arquivada em 23 de agosto de 2022. New VLIW4 architecture of stream processors allowed to save area of each SIMD by 10%, while performing the same compared to previous VLIW5 architecture 
8. ↑ «GPU Specs Database». TechPowerUp. Consultado em 22 de abril de 2023 
9. ↑ «NPOT Texture (OpenGL Wiki)». Khronos Group (em inglês). Consultado em 22 de abril de 2023 
10. ↑ «AMD Radeon Software Crimson Edition Beta». AMD. Consultado em 22 de abril de 2023 
11. ↑ «Mesamatrix». mesamatrix.net. Consultado em 22 de abril de 2023 
12. ↑ «RadeonFeature». X.Org Foundation. Consultado em 22 de abril de 2023 
13. ↑ «AMD Radeon RX 6800 XT Specs». TechPowerUp. Consultado em 22 de abril de 2023 
14. ↑ ^{a b c} Killian, Zak (22 de março de 2017). «AMD publishes patches for Vega support on Linux». Tech Report. Consultado em 22 de abril de 2023 
15. ↑ Larabel, Michael (15 de setembro de 2020). «AMD Radeon Navi 2 / VCN 3.0 Supports AV1 Video Decoding». Phoronix. Consultado em 22 de abril de 2023 
16. ↑ Edmonds, Rich (4 de fevereiro de 2022). «ASUS Dual RX 6600 GPU review: Rock-solid 1080p gaming with impressive thermals». Windows Central (em inglês). Consultado em 22 de abril de 2023 
17. ↑ «Radeon's next-generation Vega architecture» (PDF). Radeon Technologies Group (AMD). Consultado em 22 de abril de 2023. Arquivado do original (PDF) em 6 de setembro de 2018 
18. ↑ Larabel, Michael (7 de dezembro de 2016). «The Best Features of the Linux 4.9 Kernel». Phoronix. Consultado em 22 de abril de 2023 

• "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.

Ligações externas

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• techPowerUp! GPU Database

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