R520 (kódové označení FUDO ) je grafický procesor (GPU) vyvinutý společností ATI Technologies a vyráběný společností TSMC . Byl to první GPU postavený pomocí 90nm fotolitografického procesu.
R520 je základem řady grafických karet DirectX 9.0c a OpenGL 2.0 3D akcelerátoru X1000. Toto je první zásadní přepracování architektury od ATI od R300 a je silně optimalizováno pro Shader Model 3.0. Řada Radeon X1000 využívající jádro byla představena 5. října 2005 a primárně konkurovala řadě Nvidia GeForce 7000. 14. května 2007 vydala ATI nástupce řady R500, řadu R600.
ATI neposkytuje oficiální podporu pro karty řady X1000 pro Windows 8 nebo Windows 10 ; nejnovější AMD Catalyst pro tuto generaci je 10.2 z roku 2010 na Windows 7 . AMD přestala poskytovat ovladače pro Windows 7 pro tuto řadu v roce 2015.
Při použití distribuce Linuxu je k dispozici řada ovladačů Radeon s otevřeným zdrojovým kódem .
Stejné GPU lze nalézt také v některých produktech AMD FireMV určených pro provoz na více monitorech .
Grafické karty Radeon X1800, které obsahovaly R520, byly vydány s několikaměsíčním zpožděním, protože inženýři ATI objevili chybu v GPU ve velmi pozdní fázi vývoje. Tato chyba způsobená vadnou knihovnou návrhu čipu 3rd party 90nm velmi ztížila škálování taktu, takže museli čip „předělat“ na jinou revizi (do TSMC muselo být zasláno nové GDSII). Problém byl téměř náhodný v tom, jak ovlivnil prototypové čipy, což ztěžovalo identifikaci.
Architektura R520 je od ATI označována jako „Ultra Threaded Dispatch Processor“, což odkazuje na plán ATI zvýšit efektivitu svých GPU místo toho, aby se uchýlila k hrubé síle více procesorů. Centrální „dispečerská jednotka“ pixel shader rozděluje shadery na proudy (dávky) po 16 pixelech (4×4) a může sledovat a distribuovat až 128 streamů na pixel „quad“ (každý 4 kanály). Když se shader quad stane nečinným kvůli dokončení úlohy nebo čekání na jiná data, expediční mechanismus přiřadí quad další úlohu, která má být spuštěna v daný čas. Celkovým výsledkem je teoreticky větší využití shader jednotek. Díky vysokému počtu vláken na čtyřjádrový procesor vytvořila ATI velmi velké CPU registry.array, které může provádět několik souběžných čtení a zápisů a má širokopásmové připojení ke každému shaderovému poli, poskytuje dočasné úložiště potřebné pro podporu pipeliningu a zajišťuje nejdostupnější práci. S čipy jako RV530 a R580, kde se počet shader jednotek na kanál ztrojnásobil, je efektivita stínování pixelů poněkud snížena, protože tyto shadery mají stále stejnou úroveň zdrojů streamování jako méně vybavené RV515 a R520.
Další velkou změnou jádra je jeho paměťová sběrnice. R420 a R300 měly téměř identické návrhy paměťových řadičů, přičemž první verze s opravou chyb byla navržena pro vyšší rychlosti hodin. Paměťová sběrnice R520 se vyznačuje centrálním řadičem (arbiterem), který se připojuje k "paměťovým klientům". Kolem čipu jsou dvě 256bitové kruhové sběrnice běžící stejnou rychlostí jako čipy DRAM, ale v opačných směrech, aby se snížila latence. Podél těchto kruhových sběrnic jsou čtyři "stop" body, kde data opouštějí kruh a vstupují nebo vystupují z paměťových čipů. Je zde pátá, mnohem méně komplikovaná zastávka, věnovaná rozhraní PCI Express a video vstupu. Tato konstrukce umožňuje rychlejší, ale nižší latenci přístupu k paměti snížením vzdálenosti, kterou musí signály projít GPU, a zvýšením počtu bank na DRAM. Čip může distribuovat požadavky na paměť rychleji a přímo na čipy RAM. ATI uvádí 40% zlepšení účinnosti oproti starším modelům. Menší jádra, jako jsou RV515 a RV530, byla zkrácena kvůli jejich menší velikosti a méně nákladné konstrukci. RV530 má například dvě interní 128bitové sběrnice. Tato generace podporuje všechny nejnovější typy pamětí včetně GDDR4. Kromě kruhové sběrnice má každý paměťový kanál 32bitovou granularitu, která zlepšuje efektivitu paměti při provádění požadavků na malou paměť.
Vertex shader engine již měl požadovanou přesnost FP32 ve starších produktech ATI. Změny potřebné pro SM3.0 zahrnovaly delší instrukce, instrukce dynamického řízení toku s větvemi, smyčkami a podprogramy a větší časový prostor registrů. Pixel shader motory jsou ve skutečnosti výpočetně velmi podobné jejich protějškům R420, i když byly výrazně optimalizovány a vyladěny pro dosažení vysokých rychlostí hodin v 90nm procesu. ATI mnoho let pracuje na vysoce výkonném kompilátoru shaderů v ovladačích pro svůj starší hardware, takže použití podobného základního designu, který je kompatibilní, přináší zjevnou úsporu nákladů a času.
Na konci procesu jsou procesory texturových adres odděleny od pixel shaderů, takže všechny nepoužité texturové jednotky mohou být dynamicky přiděleny pixelům, které potřebují více vrstev textury. Mezi další vylepšení patří podpora textur 4096x4096 a komprese normální mapy ATI 3Dc, která zlepšuje kompresní poměr pro specifičtější situace.
Rodina R5xx představila pokročilejší palubní video engine. Stejně jako karty Radeon od verze R100 může R5xx přenést téměř celý videokanál MPEG-1/2. R5xx může také pomoci dekódovat Microsoft WMV9/VC-1 a MPEG H.264/AVC pomocí kombinace 3D shaderu/pipeline a enginu pro pohyblivé video. Testy ukazují pouze mírný pokles využití CPU při hraní VC-1 a H.264.
Při uvedení na trh byl vydán výběr živých 3D ukázek. Vývoj ATI její „digitální superstar“ Ruby pokračoval vydáním nového dema nazvaného The Assassin. Předvedlo velmi komplexní prostředí s osvětlením s vysokým dynamickým rozsahem (HDR) a dynamickými měkkými stíny. Poslední konkurenční Ruby program, Cyn, měl 120 000 polygonů.
Karty podporují dual link DVI a HDCP výstup. Použití HDCP však vyžaduje instalaci externí paměti ROM, která u dřívějších modelů grafických karet nebyla k dispozici. Jádra RV515, RV530 a RV535 zahrnují jednoduché a duální propojení DVI; Jádra R520, RV560, RV570, R580, R580+ obsahují dvě duální propojení DVI.
AMD zveřejnilo finální dokument o akceleraci Radeon R5xx.
Nejnovější verze AMD Catalyst, která tuto řadu oficiálně podporuje, je 10.2, verze ovladače displeje 8.702.
X1300 s GPU RV515 (odstraněný chladič) Tato řada je levným řešením řady X1000 a je založena na jádře RV515. Čipy mají čtyři texturové jednotky, čtyři ROP, čtyři pixel shadery a 2 vertex shadery, podobně jako staré karty X300-X600. Tyto čipy používají jednu čtveřici z R520, zatímco rychlejší desky používají pouze více těchto čtveřic; například X1800 používá čtyři čtyřkolky. Tento modulární design umožňuje ATI vytvořit produktovou řadu shora dolů s použitím stejné technologie, což šetří čas a peníze na výzkum a vývoj. Díky svému kompaktnímu designu nabízejí tyto karty nižší spotřebu energie (30 W), takže běží chladněji a lze je použít v menších pouzdrech. Nakonec ATI vytvořila X1550 a přestala vyrábět X1300. X1050 byl založen na jádru R300 a byl prodáván jako malý rozpočet.
Rané verze Mobility Radeon X1300 - X1450 jsou také založeny na jádře RV515.
Počínaje rokem 2006 se produkty Radeon X1300 a X1550 přesunuly na jádro RV505, které mělo stejné vlastnosti a funkčnost jako předchozí jádro RV515, ale bylo vyrobeno společností TSMC 80nm procesem (zkráceno z 90nm procesu). RV515).
X1600 používá jádro M56, které je založeno na jádru RV530, což je jádro podobné, ale odlišné od RV515.
RV530 má poměr pixel shaderů k texturovým jednotkám 3: 1. Má 12 pixel shaderů při zachování čtyř texturových jednotek a čtyř ROP RV515. Dostane také tři další vertex shadery, čímž se celkový počet zvýší na 5 jednotek. Jediný „čtyřjádrový“ čip má 3 pixel shader procesory na kanál, podobně jako design čtyř čtyřjádrových procesorů R580. To znamená, že RV530 má stejné možnosti texturování jako X1300 při stejném taktu, ale se svými 12 pixelovými shadery je ve výkonu shaderů na stejné úrovni jako X1800. Vzhledem k softwarovému obsahu dostupných her je X1600 vážně omezován nedostatkem texturovacích schopností.
X1600 měl nahradit Radeon X600 a Radeon X700 jako GPU střední třídy ATI. Mobility Radeon X1600 a X1700 jsou také založeny na RV530.
ATI Radeon X1650 Pro Řada X1650 se skládá ze dvou částí: X1650 Pro využívá jádro RV535 (což je jádro RV530 vyrobené novějším 80nm procesem) a má nižší spotřebu a odvod tepla než X1600. Druhá část, X1650XT, používá novější jádro RV570 (také známé jako RV560), i když s menším výpočetním výkonem (všimněte si, že plně vybavené jádro RV570 pohání vysoce výkonnou kartu X1950Pro), aby se vyrovnalo svému hlavnímu konkurentovi, Nvidia 7600GT.
Zpočátku vlajková loď řady X1000, řada X1800 byla vydána na mírný příjem díky pokračujícímu vydávání a překonávání svého tehdejšího současného konkurenta, řadu NVIDIA GeForce 7. Když se X1800 koncem roku 2005 dostal na trh, byla to první grafická karta vyšší třídy s 90nm GPU. Společnost ATI se rozhodla použít karty s 256 MB nebo 512 MB vestavěné paměti (v budoucnu očekává stále rostoucí poptávku po místní paměti). X1800XT PE byl výhradně na 512 MB vestavěné paměti. X1800 nahradil Radeon X850 založený na R480 jako nejvýkonnější GPU ATI.
Se zpožděným vydáním R520 byla jeho konkurence mnohem působivější, než kdyby byl čip původně naplánován na jaro/léto. Stejně jako jeho předchůdce X850 má čip R520 4 „čtyřky“, což znamená, že má stejné možnosti texturování při stejné rychlosti hodin jako jeho předchůdce a řada NVIDIA 6800. Na rozdíl od X850 jsou shader jednotky R520 výrazně vylepšeny: Podporují shader model 3 a obdržely některá vylepšení ve streamování shaderů, která mohou výrazně zlepšit výkon shaderových jednotek. Na rozdíl od X1900 má X1800 16 pixel shader procesory a stejnou rovnováhu mezi texturovacími a pixelovými stínovacími schopnostmi. Čip také zvyšuje počet vertex shaderů ze šesti na X800 na osm. S 90nm low-K během výroby mohly tyto vysokotranzistorové integrované obvody stále běžet na velmi vysokých frekvencích, což řadě X1800 umožňuje konkurovat GPU s větším počtem kanálů, ale nižšími taktovacími rychlostmi, jako jsou řady NVIDIA 7800 a 7900. které používají 24 dopravníků .
X1800 byl rychle nahrazen X1900 kvůli jeho opožděnému vydání. X1900 držel krok s harmonogramem a byl vždy plánován jako čip „jarního osvěžení“. Kvůli velkému množství nevyužitých čipů X1800 se však ATI rozhodla zabít jeden čtyřpixelový pipelines a prodat je jako X1800GTO.
Xbox 360 používá vlastní grafický procesor s názvem Xenos, který je podobný X1800 XT.
Sapphire Radeon X1950 Pro Řada X1900 a X1950 opravuje několik nedostatků v designu X1800 a výrazně zlepšuje výkon stínování pixelů. Jádro R580 bylo pinově kompatibilní s obvodovými deskami R520, což znamenalo, že nebylo nutné předělávat obvodovou desku X1800. Desky nesou 256 nebo 512 MB vnitřní paměti GDDR3 v závislosti na variantě. Hlavní rozdíl mezi R580 a R520 je v tom, že ATI změnila poměr procesoru pixel shader k procesoru textury. Karty X1900 mají tři pixel shadery na kanál místo jednoho, celkem tedy 48 pixel shader jednotek. ATI učinila tento krok v očekávání, že budoucí 3D software bude více využívat pixel shadery.
Ve druhé polovině roku 2006 ATI představila Radeon X1950 XTX, grafickou kartu využívající aktualizovaný GPU R580 s názvem R580+. R580+ je podobný R580 kromě toho, že podporuje paměti GDDR4, novou technologii grafické paměti DRAM, která nabízí nižší spotřebu energie na takt a výrazně vyšší taktovací strop. Takt paměti RAM X1950 XTX je 1 GHz (2 GHz DDR), poskytuje šířku pásma paměti 64,0 GB/s, o 29 % více než X1900 XTX. Karta byla vydána 23. srpna 2006.
X1950 Pro byl vydán 17. října 2006 a měl nahradit X1900GT v konkurenčním tržním segmentu pod 200 USD. GPU X1950 Pro je postaveno na 80nm jádru RV570 s pouze 12 texturovými jednotkami a 36 pixel shadery a je první kartou ATI, která podporuje nativní implementaci Crossfire prostřednictvím dvojice interních konektorů Crossfire, čímž eliminuje potřebu objemného externího hardwarového klíče, který se nachází u starších Crossfire systémy.