El R520 (nombre en código FUDO ) es una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) desarrollada por ATI Technologies y fabricada por TSMC . Fue la primera GPU construida utilizando el proceso de fotolitografía de 90 nm .
La R520 es la base de la línea de tarjetas gráficas DirectX 9.0c y OpenGL 2.0 del acelerador 3D X1000. Esta es la primera revisión arquitectónica importante de ATI desde la R300 y está muy optimizada para Shader Model 3.0. La serie Radeon X1000 que utiliza núcleo se introdujo el 5 de octubre de 2005 y compitió principalmente con la serie Nvidia GeForce 7000. El 14 de mayo de 2007, ATI lanzó la sucesora de la serie R500, la serie R600.
ATI no brinda soporte oficial para las tarjetas de la serie X1000 para Windows 8 o Windows 10 ; el último AMD Catalyst para esta generación es 10.2 de 2010 a Windows 7 . AMD dejó de proporcionar controladores de Windows 7 para esta serie en 2015.
Cuando se utiliza una distribución de Linux , la serie de controladores Radeon de código abierto está disponible .
Las mismas GPU también se pueden encontrar en algunos productos AMD FireMV diseñados para el funcionamiento con varios monitores .
Las tarjetas gráficas Radeon X1800 que incluían la R520 se lanzaron con un retraso de varios meses porque los ingenieros de ATI descubrieron un error en la GPU en una etapa muy avanzada de desarrollo. Este error, causado por una biblioteca de diseño de chip de 90 nm defectuosa de un tercero, hizo que fuera muy difícil escalar el reloj, por lo que tuvieron que "rehacer" el chip para una revisión diferente (se tuvo que enviar un nuevo GDSII a TSMC). El problema fue casi aleatorio en la forma en que afectó a los prototipos de chips, lo que dificultó la identificación.
ATI se refiere a la arquitectura R520 como "Procesador de despacho ultrasubproceso", que se refiere al plan de ATI para aumentar la eficiencia de sus GPU en lugar de recurrir a más procesadores de fuerza bruta. El sombreador de píxeles de la "unidad de distribución" central divide los sombreadores en flujos (lotes) de 16 píxeles (4 × 4) y puede rastrear y distribuir hasta 128 flujos por "cuádruple" de píxeles (4 conductos cada uno). Cuando un quad de shaders queda inactivo debido a la finalización de una tarea o a la espera de otros datos, el mecanismo de envío asigna otra tarea al quad para que se ejecute en ese momento. El resultado general es teóricamente un mayor uso de unidades de sombreado. Con una gran cantidad de subprocesos por procesador de cuatro núcleos, ATI creó una matriz de registro de CPU muy grande que puede realizar múltiples lecturas y escrituras simultáneas y tiene una conexión de gran ancho de banda para cada matriz de sombreadores, lo que proporciona el almacenamiento temporal necesario para admitir la canalización, asegurando el trabajo más disponible. Con chips como el RV530 y el R580, donde se triplica la cantidad de unidades de sombreado por tubería, la eficiencia del sombreado de píxeles se reduce un poco, ya que estos sombreadores aún tienen el mismo nivel de recursos de transmisión que los menos dotados RV515 y R520.
El próximo cambio importante en el kernel es su bus de memoria. El R420 y el R300 tenían diseños de controlador de memoria casi idénticos, con la primera versión de corrección de errores diseñada para velocidades de reloj más altas. El bus de memoria R520 se distingue por su controlador central (árbitro) que se conecta a los "clientes de memoria". Alrededor del chip hay dos buses de anillo de 256 bits que funcionan a la misma velocidad que los chips DRAM, pero en direcciones opuestas para reducir la latencia. A lo largo de estos buses de anillo hay cuatro puntos de "parada" donde los datos salen del anillo y entran o salen de los chips de memoria. Hay una quinta parada, mucho menos complicada, dedicada a la interfaz PCI Express y la entrada de vídeo. Este diseño permite un acceso a la memoria más rápido pero de menor latencia al reducir la distancia que las señales deben viajar a través de la GPU y al aumentar la cantidad de bancos por DRAM. El chip puede distribuir solicitudes de memoria más rápido y directamente a los chips de RAM. ATI afirma una mejora de la eficiencia del 40 % con respecto a los modelos más antiguos. Los núcleos más pequeños, como el RV515 y el RV530, se han reducido debido a su tamaño más pequeño y su diseño menos costoso. El RV530, por ejemplo, tiene dos buses internos de 128 bits. Esta generación es compatible con todos los tipos de memoria más recientes, incluido GDDR4. Además del bus de anillo, cada canal de memoria tiene una granularidad de 32 bits, lo que mejora la eficiencia de la memoria cuando se realizan solicitudes de memoria pequeñas.
Los motores Vertex shader ya tenían la precisión FP32 requerida en los productos ATI más antiguos. Los cambios necesarios para SM3.0 incluyeron instrucciones más largas, instrucciones de control de flujo dinámico con ramas, bucles y subrutinas, y más espacio de tiempo de registro. Los motores de sombreado de píxeles son en realidad muy similares computacionalmente a sus contrapartes R420, aunque se han optimizado y ajustado en gran medida para lograr altas velocidades de reloj en el proceso de 90 nm. ATI ha estado trabajando en un compilador de sombreadores de alto rendimiento en controladores para su hardware más antiguo durante muchos años, por lo que usar un diseño básico similar que sea compatible genera ahorros obvios en costos y tiempo.
Al final de la tubería, los procesadores de direcciones de textura se separan de los sombreadores de píxeles, por lo que las unidades de textura no utilizadas se pueden asignar dinámicamente a los píxeles que necesitan más capas de textura. Otras mejoras incluyen compatibilidad con texturas de 4096x4096 y la compresión de mapas normales 3Dc de ATI, que mejora la relación de compresión para situaciones más específicas.
La familia R5xx introdujo un motor de video integrado más avanzado. Al igual que las tarjetas Radeon desde la R100, la R5xx puede descargar casi todo el canal de video MPEG-1/2. R5xx también puede ayudar a decodificar Microsoft WMV9/VC-1 y MPEG H.264/AVC a través de una combinación de 3D shader/pipeline y motor de video en movimiento. Las pruebas muestran solo una ligera disminución en el uso de la CPU al reproducir VC-1 y H.264.
En el lanzamiento, se lanzó una selección de demostraciones 3D en vivo. El desarrollo de ATI de su "superestrella digital" Ruby continuó con el lanzamiento de una nueva demostración llamada The Assassin. Mostró un entorno muy complejo con iluminación de alto rango dinámico (HDR) y sombras suaves dinámicas. El último programa Ruby de la competencia, Cyn, tenía 120.000 polígonos.
Las tarjetas admiten salida dual link DVI y HDCP. Sin embargo, el uso de HDCP requiere la instalación de una ROM externa, que no estaba disponible en modelos anteriores de tarjetas de video. Los núcleos RV515, RV530 y RV535 incluyen enlaces DVI simples y dobles; Los núcleos R520, RV560, RV570, R580, R580+ incluyen dos enlaces DVI duales.
AMD ha publicado el documento final sobre la aceleración Radeon R5xx.
La última versión de AMD Catalyst que admite oficialmente esta serie es la 10.2, versión del controlador de pantalla 8.702.
X1300 con GPU RV515 (sin disipador térmico) Esta serie es la solución económica de la serie X1000 y se basa en el núcleo RV515. Los chips tienen cuatro unidades de textura, cuatro ROP, cuatro pixel shaders y 2 vertex shaders, similares a las antiguas tarjetas X300-X600. Estos chips usan un quad del R520, mientras que las placas más rápidas solo usan más de esos quads; por ejemplo, el X1800 usa cuatro quads. Este diseño modular permite a ATI construir una línea de productos de arriba hacia abajo usando tecnología idéntica, ahorrando tiempo y dinero en investigación y desarrollo. Debido a su diseño compacto, estas tarjetas ofrecen un menor consumo de energía (30 W), por lo que funcionan a menor temperatura y se pueden usar en estuches más pequeños. Eventualmente, ATI creó la X1550 y descontinuó la X1300. El X1050 se basó en el núcleo R300 y se comercializó como un presupuesto pequeño.
Las primeras versiones de Mobility Radeon X1300 - X1450 también se basan en el núcleo RV515.
A partir de 2006, los productos Radeon X1300 y X1550 pasaron al núcleo RV505, que tenía las mismas características y funcionalidad que el núcleo RV515 anterior, pero fue fabricado por TSMC en un proceso de 80 nm (abreviado del proceso de 90 nm RV515).
El X1600 utiliza el núcleo M56, que se basa en el núcleo RV530, un núcleo similar pero diferente al RV515.
El RV530 tiene una proporción de sombreadores de píxeles a unidades de textura de 3:1, tiene 12 sombreadores de píxeles y conserva las cuatro unidades de textura y los cuatro ROP del RV515. También obtiene tres sombreadores de vértices adicionales, lo que eleva el total a 5 unidades. Un solo chip de "cuatro núcleos" tiene 3 procesadores de sombreado de píxeles por tubería, similar al diseño de los cuatro procesadores R580 de cuatro núcleos. Esto significa que el RV530 tiene las mismas capacidades de texturizado que el X1300 a la misma velocidad de reloj, pero con sus sombreadores de 12 píxeles está a la par con el X1800 en rendimiento de sombreado. Debido al contenido de software de los juegos disponibles, la X1600 se ve gravemente obstaculizada por su falta de capacidad de texturizado.
La X1600 reemplazaría a la Radeon X600 y la Radeon X700 como la GPU de gama media de ATI. Las Mobility Radeon X1600 y X1700 también se basan en la RV530.
ATI Radeon X1650 Pro La serie X1650 consta de dos partes: la X1650 Pro utiliza el núcleo RV535 (que es el núcleo RV530 fabricado en un proceso de 80 nm más nuevo) y tiene un consumo de energía y una disipación de calor más bajos que la X1600. La otra parte, la X1650XT, utiliza el núcleo RV570 más nuevo (también conocido como RV560), aunque con menos potencia de procesamiento (tenga en cuenta que el núcleo RV570 totalmente equipado alimenta la tarjeta X1950Pro de alto rendimiento) para igualar a su principal competidor, la Nvidia 7600GT.
Inicialmente, el buque insignia de la serie X1000, la serie X1800 fue lanzada con una recepción moderada debido al lanzamiento continuo y al rendimiento superior a su competidor actual, la serie NVIDIA GeForce 7. Cuando la X1800 salió al mercado a fines de 2005, fue la primera tarjeta gráfica de gama alta con una GPU de 90 nm. ATI ha optado por emparejar tarjetas con 256 MB o 512 MB de memoria integrada (anticipándose a la creciente demanda de memoria local en el futuro). El X1800XT PE estaba exclusivamente en 512 MB de memoria integrada. La X1800 reemplazó a la Radeon X850 basada en R480 como la GPU de mayor rendimiento de ATI.
Con el lanzamiento retrasado del R520, su competencia fue mucho más impresionante que si el chip se hubiera programado originalmente para la primavera/verano. Al igual que su predecesor, el X850, el chip R520 tiene 4 "quads", lo que significa que tiene las mismas capacidades de texturizado a la misma velocidad de reloj que su predecesor y la serie NVIDIA 6800. A diferencia del X850, las unidades de sombreado del R520 han mejorado enormemente: Admiten el modelo de sombreado 3 y han recibido algunas mejoras en la transmisión de sombreado que pueden mejorar en gran medida el rendimiento de las unidades de sombreado. A diferencia de la X1900, la X1800 tiene procesadores de sombreado de 16 píxeles y un equilibrio igual de texturas y capacidades de sombreado de píxeles. El chip también aumenta la cantidad de sombreadores de vértices de seis en el X800 a ocho. Con 90nm low-K durante la producción, estos circuitos integrados de transistores altos aún podrían funcionar a frecuencias muy altas, lo que permite que la serie X1800 sea competitiva con las GPU con más canales pero velocidades de reloj más bajas, como las series NVIDIA 7800 y 7900, que utilizan 24 transportadores. .
El X1800 fue reemplazado rápidamente por el X1900 debido a su lanzamiento retrasado. El X1900 se mantuvo al día con el cronograma y siempre se planeó como un chip de "actualización de primavera". Sin embargo, debido a la gran cantidad de chips X1800 sin usar, ATI decidió eliminar una canalización de cuatro píxeles y venderla como X1800GTO.
La Xbox 360 usa un procesador de gráficos personalizado llamado Xenos que es similar a la X1800 XT.
Sapphire Radeon X1950 Pro Las series X1900 y X1950 corrigen varios defectos en el diseño de la X1800 y mejoran significativamente el rendimiento del sombreado de píxeles. El núcleo R580 era compatible con los pines de las placas de circuito R520, lo que significaba que no era necesario rediseñar la placa de circuito X1800. Las placas llevan 256 o 512 MB de memoria GDDR3 integrada, según la variante. La principal diferencia entre el R580 y el R520 es que ATI ha cambiado la relación entre el procesador de sombreado de píxeles y el procesador de texturas. Las tarjetas X1900 tienen tres sombreadores de píxeles por tubería en lugar de uno, para un total de 48 unidades de sombreadores de píxeles. ATI dio este paso anticipando que el futuro software 3D haría un mayor uso de sombreadores de píxeles.
En la segunda mitad de 2006, ATI presentó Radeon X1950 XTX, una tarjeta gráfica que utiliza una GPU R580 actualizada llamada R580+. El R580+ es similar al R580 excepto que es compatible con la memoria GDDR4, una nueva tecnología de memoria de gráficos DRAM que ofrece un menor consumo de energía por reloj y un techo de reloj significativamente más alto. El reloj de RAM X1950 XTX es de 1 GHz (2 GHz DDR), lo que proporciona un ancho de banda de memoria de 64,0 GB/s, un 29 % más que el X1900 XTX. La tarjeta fue lanzada el 23 de agosto de 2006.
El X1950 Pro se lanzó el 17 de octubre de 2006 y estaba destinado a reemplazar al X1900GT en el competitivo segmento de mercado de menos de US $ 200. La GPU X1950 Pro se basa en el núcleo RV570 de 80 nm con solo 12 unidades de textura y 36 sombreadores de píxeles, y es la primera tarjeta ATI compatible con la implementación nativa de Crossfire a través de un par de conectores Crossfire internos, lo que elimina la necesidad del voluminoso dongle externo que se encuentra en las versiones anteriores. Sistemas de fuego cruzado.