Radeon R200 [ATI | 2001 ~ 2004]

R200은 ATI Technologies에서 개발한 Radeon 그래픽 카드의 두 번째 세대 GPU로, Microsoft Direct3D 8.1과 OpenGL 1.3을 기반으로 한 3D 가속 기능을 제공한다. 이는 이전 Radeon R100 디자인에 비해 기능과 성능에서 큰 향상을 이루었다. 이 GPU는 2D GUI 가속, 비디오 가속, 다중 디스플레이 출력 기능도 지원한다. "R200"은 최초로 출시된 GPU의 개발 코드명이었으며, 이 세대의 다양한 후속 제품들의 기초가 되었다.

 

R200의 3D 하드웨어는 4개의 픽셀 파이프라인으로 구성되어 있으며, 각 파이프라인은 2개의 텍스처 샘플링 유닛을 갖추고 있다. 2개의 버텍스 셰이더 유닛과 레거시 Direct3D 7 TCL 유닛인 Charisma Engine II도 포함되어 있다. 이는 ATI의 첫 번째 GPU로 프로그래머블 픽셀 및 버텍스 프로세서를 지원하며, Pixel Tapestry II로 명명되었고 Direct3D 8.1을 준수한다. R200은 HyperZ II라는 고급 메모리 대역폭 절약 및 과다 렌더링 감소 하드웨어를 갖추고 있으며, 이는 오클루전 컬링(계층적 Z), 빠른 Z-buffer 초기화, Z-buffer 압축 기능을 포함한다. 이 GPU는 듀얼 디스플레이 출력(HydraVision)을 지원하며, Video Immersion II라는 비디오 디코딩 엔진을 탑재하고 있어, 적응형 하드웨어 디인터레이싱, 시간 필터링, 모션 보상, iDCT를 지원한다.

 

R200은 픽셀 셰이더 버전 1.4(PS1.4)를 도입하여 이전 PS1.x 사양을 크게 향상시켰다. 주요 명령어로는 "phase", "texcrd", "texld"가 있으며, "phase" 명령어는 셰이더 프로그램이 두 개의 별도 "단계"(하드웨어를 두 번 통과)에서 작동하도록 하여 최대 텍스처 주소 지정 및 산술 명령어 수를 두 배로 증가시킬 수 있다. 이를 통해 더 복잡한 효과가 가능해지며, 하드웨어를 더 효율적으로 활용하여 속도 향상도 가능하다. "texcrd" 명령어는 텍스처 좌표 값을 목적지 레지스터로 이동시키며, "texld" 명령어는 소스 레지스터에 지정된 좌표에서 텍스처를 목적지 레지스터로 로드한다.

 

R100의 2x3 픽셀 파이프라인 아키텍처와 비교했을 때, R200의 4x2 디자인은 각 파이프라인이 텍스처 유닛을 하나씩 잃었지만 여전히 더 강력하다. 각 파이프라인은 이제 한 번의 패스에서 총 6개의 텍스처 레이어를 처리할 수 있다. 이는 '루프백(loop-back)' 방식으로 이루어지며, 한 번의 패스에서 접근할 수 있는 텍스처 수를 증가시켜 멀티 패스 렌더링을 줄이는 효과가 있다.

 

R200의 텍스처 필터링 기능은 이전보다 개선되었으며, 레이디온 8500은 R100에서 사용했던 방식과 유사하지만 트리라이너 필터링과 기타 개선 사항을 추가한 기법을 사용하여, 비록 여전히 각도 의존적이지만 성능이 향상되었다. 하지만 NVIDIA의 GeForce4 Ti 시리즈는 더 정확한 비등방성 필터링 구현을 제공했지만 성능에 더 큰 영향을 미쳤다.

 

R200은 ATI의 첫 번째 하드웨어 가속 텍셀레이션 엔진인 Truform을 구현했다. Truform은 3D 모델의 기하학적 복잡성을 자동으로 증가시킬 수 있는 기술이지만, 개발자의 지원이 필요하며 모든 시나리오에서 실용적이지 않다. 이 기술은 모델을 원하지 않게 둥글게 만들 수 있어, 제한적인 채택을 받았고, 이후 ATI는 Truform 지원을 미래의 하드웨어에서 제외했다.

DirectX 8.0에서는 픽셀 셰이더 1.1을 지원했고, DirectX 8.1에서는 픽셀 셰이더 1.4를 지원한다. 텍스처 입력 수는 각각 4개와 6개였으며, 프로그램 길이는 12개 명령어에서 22개 명령어로 증가했다. 텍스처 주소 지정 모드는 DirectX 8.0에서는 40개, DirectX 8.1에서는 사실상 무제한에 가까운 수를 지원했다.

 

Radeon 8500의 가장 큰 초기 실망은 출시 당시 드라이버 문제였다. 출시 당시 카드의 성능은 기대 이하였고, 여러 소프트웨어 문제로 인해 게임에서 문제를 일으켰다. 또한 카드의 안티앨리어싱 지원은 Direct3D에서만 작동했으며 성능이 매우 느렸다. GeForce3의 Detonator4 드라이버가 출시된 날과 대부분의 웹사이트에서 Radeon 8500에 대한 리뷰가 발표되면서, NVIDIA의 드라이버가 더 좋은 품질을 제공하고 GeForce3 성능을 추가로 개선했다.

 

하지만, Detonator4 드라이버를 적용한 후에도 Radeon 8500은 GeForce3(8500이 경쟁하려 했던 제품)보다 뛰어난 성능을 발휘했으며, 때로는 그보다 높은 클럭을 가진 Ti500보다 더 나은 성능을 보였다. 이후 드라이버 업데이트가 이루어지면서 8500과 Ti500 간의 성능 격차는 좁혀졌고, 8500은 가격이 훨씬 저렴하면서 듀얼 모니터 지원과 같은 추가적인 멀티미디어 기능을 제공했다. GeForce3 Ti200이 128MB 비디오 메모리를 제공하기 시작했지만, GeForce3는 그 한계를 극복하지 못한 반면, Radeon 8500은 이를 잘 활용할 수 있었다.

 

2001년 말, GeForce3 Ti200과 GeForce4 MX 460과 경쟁하기 위해 ATI는 8500 LE(후에 9100으로 재출시)와 8500 LELE를 출시했으며, 이 카드는 OEM과 열성적인 사용자들 사이에서 가격이 낮고 8500 수준으로 오버클러킹이 가능하여 인기를 끌었다. GeForce4 Ti4600이 성능 최고봉을 찍었지만, 이는 가격이 거의 두 배였기 때문에 직접적인 경쟁은 아니었다. GeForce4 Ti4200이 늦게 출시된 반면, ATI는 8500/LE의 128MB 버전을 출시하여 중고급 성능 시장에서 인기를 끌었다. All-In-Wonder (AIW) Radeon 8500 DV와 AIW Radeon 8500 128MB는 GeForce 3 Ti500과 GeForce4 Ti4200을 사용하는 NVIDIA의 Personal Cinema 제품들보다 우수했다.

 

시간이 지나면서 GeForce 3/4가 시장을 지배했기 때문에 많은 게임들이 R200의 우수한 DX8.1 PS 1.4 기능을 지원하지 않았지만, 이 기능을 활용한 게임들에서는 상당한 성능 향상을 경험할 수 있었다. 이러한 게임들은 여러 코드 경로를 지원하여 R200이 DX8 경로에서 경쟁할 수 있게 해주었으며, 예를 들어 Half-Life 2와 같은 게임에서 그 성능을 확인할 수 있었다.

Radeon 8500은 TruForm을 지원하는 첫 번째 제품으로, 이는 초기 텍셀레이션 구현이기도 했다.

 

Radeon 8500/8500 LE/9100

ATI의 첫 번째 R200 기반 카드인 Radeon 8500은 2001년 10월에 출시되었다. 2001년 12월, ATI는 클럭 속도와 메모리가 더 낮은 동일한 칩을 탑재한 Radeon 8500 LE(후에 Radeon 9100으로 재출시)를 출시했다. 전체 8500은 275 MHz 코어와 275 MHz RAM으로 클럭되었으나, 8500LE는 코어는 250 MHz, RAM은 200 MHz 또는 250 MHz로 더 보수적으로 설정되었다. 두 비디오 카드 모두 64 MB DDR SDRAM으로 출시되었으며, 나중에 출시된 128 MB Radeon 8500 보드는 메모리 인터리브 모드로 인해 성능이 약간 향상되었다.

 

2001년 11월, 64 MB와 8500 LE와 비슷한 느린 클럭 속도를 가진 All-In-Wonder Radeon 8500 DV가 출시되었으며, 2002년에는 128 MB 카드가 출시되었다. 이 카드들에는 Radeon 8500, 8500 LE, 그리고 8500 128 MB All-In-Wonder가 포함되었는데, 8500 128 MB는 8500 속도로 클럭되었지만, AIW 8500 DV보다는 비디오 관련 기능이 적었다. ATI는 8500DV의 낮은 클럭 속도가 FireWire 인터페이스 때문이라고 주장했다.

 

2002년 말, Radeon 9100은 R200 아키텍처 기반 제품에 대한 강한 시장 수요를 충족시키기 위해 발표되었다.

 

Radeon 8500 XT (취소됨)

업데이트된 칩인 Radeon 8500 XT(R250)는 2002년 중반 출시 예정이었다. GeForce4 Ti 라인, 특히 Ti4600(가격은 350~399달러)과 경쟁하기 위해 계획되었으나, 300 MHz 코어 및 RAM 클럭 속도가 예고되었다. 300 MHz로 클럭된 Radeon 8500은 GeForce4 Ti4600을 이기기 힘들었을 것이며, NVIDIA의 새로운 카드에도 경쟁력이 없었을 것이다. 최선의 경우, Radeon 8500 XT는 더 낮은 복잡도의 Radeon 9000(RV250)보다 나은 중급 솔루션이 될 수 있었으나, 생산 비용이 더 들고, Radeon 9000의 노트북/데스크탑 역할을 동시에 수행하기에는 부적합했을 것이다. 오버클로커들은 Radeon 8500과 Radeon 9000이 300 MHz로 안정적으로 오버클럭되기 위해서는 추가 전압이 필요하다는 것을 발견했다. 따라서 R250도 비슷한 문제를 겪었을 것이며, 이는 높은 비용을 초래하고, 칩 수율이 낮아졌을 것이다. ATI는 3dfx가 "Rampage" 프로세서에 집중하지 않았던 문제를 염두에 두고, R250 리프레시를 포기하고 DirectX 9.0을 지원하는 차세대 카드를 개발하기로 했다. 이 카드는 Radeon 9700으로 출시되었으며, 이는 Ti4600을 쉽게 제쳤다.

 

Radeon 9000

Radeon 9000(RV250)은 2002년에 Radeon 9700과 함께 출시되었다. Radeon 9000은 Radeon 7500(RV200)을 대체하며, 후자는 예산 시장으로 이동했다. 이 칩은 R200을 기반으로 비용과 전력 소비를 줄이기 위해 큰 리디자인이 이루어졌다. 제거된 하드웨어로는 두 개의 텍스처 유닛 중 하나, TruForm 기능, 계층적 Z, DirectX 7 TCL 유닛, 두 개의 버텍스 셰이더 중 하나가 있었다. 게임에서 Radeon 9000은 GeForce4 MX 440과 비슷한 성능을 보였다. Radeon 9000의 주요 장점은 MX 440보다 전체 DirectX 8.1 버텍스 및 픽셀 셰이더 구현을 지원한다는 점이었다. Radeon 9000은 8500LE나 GeForce3 Ti200보다 빠르지 않았지만, 8500LE와 Ti200은 단종될 예정이었고, 후자는 강한 시장 수요로 인해 재출시되었다.

 

 

Radeon 9200

ATI Mobility Radeon 9200

9000의 후속인 Radeon 9200(RV280)은 2003년 4월 16일에 출시되었으며, AGP 8X를 지원하는 것 외에는 동일한 기능을 제공했다. 더 저렴한 버전인 9200SE는 20% 낮은 클럭 속도와 64비트 메모리 버스를 갖고 있었다. 또한 2004년 7월, Radeon 9250라는 약간 낮은 클럭의 RV280 기반 카드가 출시되었다.

 

ATI는 2001년에 제품을 리브랜딩했으며, 7xxx 시리즈는 DirectX 7.0 기능을, 8xxx 시리즈는 DirectX 8.1 기능을, 그 외의 시리즈는 DirectX 9.0 기능을 나타내기로 했다. 그러나 Radeon 9000/9200은 실제로 DirectX 9.0 사양을 준수한 것이 아닌 DirectX 8.1 렌더링 기능만을 지원했으며, ATI는 이를 "DirectX 9.0 호환"이라고 광고했다. 진정한 DirectX 9.0 규격을 준수한 Radeon 9700은 "DirectX 9.0 준수"라고 광고되었다.

 

노트북 버전

Mobility Radeon 9000은 2002년 초 여름에 출시되었으며, 최초의 DirectX 8 노트북 칩이었다. 이는 DirectX 7 기반의 nVidia GeForce 2 Go보다 뛰어난 성능을 보였고, GeForce 4 Go보다 더 많은 기능을 제공했다.

그 후, Radeon 9200에서 파생된 Mobility Radeon 9200이 출시되었으며, 이는 많은 Apple 노트북에서 사용되었으며, Apple iBook G4에도 탑재되었다.