超能课堂(48):AMD显卡的红色帝国之路

说到A卡就必须分开两时代来说,也就像中国历史的汉朝那样,同样是A卡可又分为ATI时代和AMD时代,ATI时代是从1985年-2006年,而AMD时代就是2006-至今。由于2000年之前对于显卡领域来说是一个百家争鸣的年代,所以我们就从本世纪开始说起,本世纪的A卡都离不开一个词:Radeon,这也是21世纪A卡的代名词,后来也演变成Radeon与GeForce之间的PK。

第一代Radeon logo

2000年Radeon显卡开端:Radeon 256

2000年是显卡市场非常动荡的年代,昔日显卡王者3DFX被对手NVIDIA收购并取代其王者的地位,而其它S3、Matorx等厂商也难以与之抗衡,只有ATI依旧坚持着。在面对首款GPU之称的GeForce 256的强敌,ATI拿出绝佳的武器首款Radeon显卡Radeon 256,这也算是A卡真正被人熟知的开端。

Radeon 256

这是一款采用0.18微米(1微米=1000纳米)工艺制造的显卡,有3千万颗晶体管,并且有两条着色管线,每条着色管线有3个光栅处理器。该芯片首次支持DX7和DX8的部分特性,具备当时最先进的硬件几何变形、光照效果以及图像剪切等功能,并且搭配上DDR显存后足以领先对手的GeForce 2 GTS。

2001年ATI的第七代产品:Radeon 7000

在前一年ATI的Radeon系列取得不错的反响,随后的产品也开始系统地推出了,而ATI真正被大家所知就是从这一代开始。而Radeon 7000一共有两款芯片,分别是高端的Radeon 7200(R100芯片)和低端的Radeon 7000(RV100)。

Radeon 7200

这一代的显卡也是基于0.18微米的工艺制造,拥有三千万晶体管,支持DX 7.0。Radeon 7000系列显卡除了2D以及视频方面的优势意外,还有多显示器支持和超前的DVI、TV输出也是吸引用户的亮点所在,这也是当时大多数同类显卡不所具备的。

2002年之一首款完全支持DX 8.1的显卡:Radeon 8500

如果说DX 7.0年代是ATI一直在追赶NVIDIA的年代,那么DX 8.1就是ATI吐气扬眉的年代,当时ATI发布了首款全面支持DX 8.1所有特性的显卡:Radeon 8500。

Radeon 8500

Radeon 8500采用了0.15微米的制造工艺,核心/显存频率达到275MHz/550MHz,并且采用了DDR显存使得内存位宽高达12GB/s!新一代的Smartshader引擎再加上Charisma Engine II、Pixel Tapestry II、Turform、Smoothvision等众多先进技术的支持,使得Radeon 8500成为当时最强规格的产品。遗憾的是硬件虽然强大,不过ATI的驱动并不能压榨出Radeon 8500的最大性能,以致于不能完全战胜GeForce 3。

2002年之二马甲显卡、阉割卡大行其道:Radeon 9000

Radeon 8500在下一代产品出来之前就成为了ATI主打低端市场的产品,衍生出多款的马甲卡和阉割卡,比如说:Radeon 9000、9000 Pro、9100、9200以及9250等等,这些其实都是基于Radeon 8500的R200核心演变而来的。

Radeon 9250

总的来说,Radeon 9100其实就是一张马甲版的Radeon 8500,而Radeon 9000和Radeon 9000Pro采用了阉割版的RV250核心,Radeon 9200和Radeon 9250则是RV280核心(在RV250基础上多了一个顶点),单从型号命名上很难分辨出性能高低。不过在当时这也可以看做ATI当时的一个市场策略,不得已而为之。

2002年之三首次真正意义上的领先:Radeon 9700,DX 9时代

正当NVIDIA GeFore 4风头正劲的时候,ATI突然发布他们的秘密武器基于R300核心的Radeon 9700,这是首款支持DX 9.0的显卡,简直是给当时NVIDIA当头一棒的举动。由于NVIDIA对于DX 8.0/8.1寿命的错误预计,才使得完美支持DX 9.0的Radeon 9700显得格外的耀眼。

Radeon 9700

采用当时相对保守的0.15微米制程,集成1.1亿枚晶体管,是首款晶体管破亿的显卡芯片。核心/显存频率达到325MHz/620MHz,并且它也是首款采用256bit的显存位宽的显卡,带宽接近20 GB/s是当时最高水平的代表。当时的“野史”是这样的,早在R200发布之初,R300就已经完成了样品。ATI之所以一直忍气吞声、按兵不动,其目的就是要麻痹NVIDIA。果然,面对突如其来的R300,NV方面毫无准备,只能加速NV30的研发进程,最后拿出屡次延期发布的GeForce FX 5800仓促应战。

2003年催化剂第一次的出现,显卡小改款:Radeon 9800

Radeon 9800采用了R350的核心,在架构上并没有太多的改进,工艺制程依旧保持在0.15微米,不过它的频率更高、性能比Radeon 9700更强。虽然GeForce FX 5900搭配上了256bit的显存,性能提升了不少,不过依然无法与高频的Radeon 9800抗衡。

Radeon 9800

ATI终于意识到光有优秀的硬件也不行,还需要有成熟稳健的驱动支持,所以这次ATI启动了“催化剂驱动”计划,而“催化剂”一直延续到2015年才被全新的“深红驱动”所取代,不过版本号还是依旧保留。

2004年新工艺以及X系列首秀:Radeon 9500 & Radeon X800

上面提及到Radeon 9800虽然性能非常强劲,但是它的工艺还是比较老的0.15微米工艺,不过在2004年ATI就推出了基于先进的0.13微米13low-k工艺打造的Radeon 9500/9600系列。他们的核心是基于R300/R350衍生出来的RV 350/360核心,其实RV 350和RV 360两款核心上并没有什么区别,实际上RV 360采用了台积电更先进的0.13微米Low-K工艺,所以频率更高。

Radeon 9600

也许是Radeon 9700/9800/9600/9550显卡取得了巨大荣耀,不过ATI可能有点沾沾自满低估了NVIDIA的实力。他们在2004年推出的Radeon X800 XT采用了架构上并没太大变化R430核心,不过R430芯片采用了更为先进的0.11微米low-K制造工艺,具备原生的PCI-E接口,拥有1.6亿个晶体管,工作频率为400MHz,像素着色管线提升至16条(部分产品使用的芯片为12条),顶点着色管线为6条,性能较上一代产品很大提升。

Radeon X800

2005年全面开启CrossFire的一代:Radeon X1900 XTX

当年ATI的Radeon X800与GeForce 6800的竞争中处于不利局面主要是因为SM 3.0、SLI双卡互联和视频加速等技术方面的落后,而到了X1000系列中终于做到完美支持SM 3.0、CrossFire双卡互联以及Avivo视频加速,并且在硬件架构上ATI首次采用了Ultra-Theareding Dispatch Processor动态流控制,全面提高了SM3.0的执行效能,并且突破性的支持HDR+AA技术,可以说在架构上已经领先于GeForce 7系列。

Radeon X1900 XTX

2006年动荡的一年,AMD收购ATI

虽然ATI凭借R580成功夺回性能之王,在DX9时代的表现也为人称道,但此时NVIDIA以不在乎谁的产品最强,转变市场策略将重点放在成本与性能的平衡。终于到了2006年,产品的高成本投入加上市场的不良反应让ATI的财政报告日益难看,再加上NVIDIA的步步紧逼,一度将ATI逼上绝境。此时ATI将被收购的流言已经疯传开来,一开始离ATI最近的是Intel,不过最后的结果令人惊讶。

AMD收购ATI

终于在2006年的7月24日,AMD正式宣布以54亿美元收购ATI,这消息在当年可以晴天霹雳撼动了整个业界,至此ATI一共走过了21年流金岁月,这也宣布着一个时代的过去。不过A卡的故事并不会就这样的结束......

2007年重整旗鼓再度出发:Radeon HD 2900 XT、Radeon HD 3870 X2

正当大家都以为ATI就要“颓废”下去的时候,对“A”合并以后的ATI成为了AMD的图形部门,他们获得了更多的研发经费以及技术上面的支持。Radeon HD 2900 XT显卡是合并后首次发布的产品,它基于全新的R600核心,从这开始就进入了“HD”时代,而“HD”命名也一直延续到Radeon HD 7000系列。

Radeon HD 2900 XT

不过后来NVIDIA发布了强大G92核心,对AMD-ATI造成了不少的压力,然后A卡也放出大招直接推出了RV670核心,它使用了比NVIDIA G92更加先进了55nm制造工艺,无论是核心面积、性能、良品率都比对手的要高出不少。它完整地从硬件上支持DX 10.1,并且具有UVD、优化流式数据运算、灵活的多GPU交火平台、完整的PCIE 2.0多项新技术,而RV670代表作就是Radeon HD 3870 X2显卡,当时最强单卡。

Radeon HD 3870 X2

2008年田忌赛马策略的完美表现:Radeon HD 4870

RV670的良好表现刚让AMD-ATI送了一口气,同时对手也放出G100核心的大招,AMD-ATI也开启了田忌赛马的策略,新出的RV770核心架构直指中高端市场,可以说是直接放弃了高端市场。其中RV770核心的代表作就是Radeon HD 4870,这是一款属于第三代的DX 10产品,是当时广大用户最具性价比的首选显卡。虽然当年高端市场被NVIDIA霸占,但中高端的市场AMD-ATI的Radeon HD 4850抢走了不少本来叔NVIDIA的份额。

Radeon HD 4870

2009年最后一代ATI标志的显卡,完美收官:Radeon HD 5870

虽然在高端市场上NVIDIA可谓高枕无忧,但实际上中端市场才是一块大肥肉,而Radeon HD 4870让AMD-ATI尝到了甜头,不过红色帝国不能无主,所以AMD-ATI在2009年9月23日发布了首款支持DX 11的显卡Radeon HD 5870,它强悍的1600个流处理器使其直接等上当时单卡的性能巅峰。

Radeon HD 5870

这一代显卡的造型被广大玩家戏称为“棺材”,四四方方的造型其实也是挺好看的。它不仅造型非常喜人,而且它的性能非常的强劲,无论是技术规格还是性能方面Radeon HD 5870都实现了对对手GeForce GTX 285的全面领先,这一次ATI的反击达到了一个新的高点。

2010年A卡正式由AMD掌旗,效果不尽人意:Radeon HD 6970

2010年的A卡上的标志也已经从ATI换成了AMD,这也是ATI正式推出舞台的一年,不过这一代显卡有点不尽人意,实际上来说它仅仅是上一代Radeon HD 5870小改款,性能提升并不大。Radeon HD 6970基于40nm工艺Cayman XT核心,它拥有1536个流处理器。但是性能方面还是敌不过对手的GTX 580,不过GTX 580的功耗以及温度缺是被人诟病的话题,但是后来AMD显卡也染上了这一个毛病。

Radeon HD 6970

不过HD 6950也是A卡开核的始祖,HD 6950比HD 6970便宜不少,而且可以通过刷新BIOS摇身一变成HD 6970,尽管并不是所有的6950都能开核,但实际上这也成为了当时的一段佳话,从此之后几乎每一代的A卡都可以开核。

2012年定格完后几年的GCN架构:RadeonHD 7970

经过一年的沉寂,AMD励精图治终于发布了当时时隔四年的升级新架构:GCN架构,这种架构一直延续了4代。Radeon HD 7000系列是当年首款的28nm制造工艺的显卡系列,代号“南方群岛”。这款显卡不仅保留GPU性能,同时它还能提高GPU的计算能力,这也是当年为什么这么多人选择HD 7970/7950来“挖矿”的原因。

Radeon HD 7970

当年的HD 7970在GTX 680未出来之前简直就是神一般的存在,完完全全吊打当年的HD 6970以及GTX 580,尽管在GTX 680出来之时HD 7970有点比不过,但是在后来不断优化的情况下HD 7970反超了一波。而HD 7970是当人不让的AMD销量和使用率最高的高端显卡,它的性能放到现在也与GTX 960以及R9 380X互有胜负。

2013年“HD”的离去,“R”系列的火热:Radeon R9 290X

在2013年的年初,NVIDIA放出GTX TITAN的大招打了AMD一个措手不及,而AMD历经半年终于发布了一款能与之抗衡的显卡Radeon R9 290X,这款显卡刚出没多久就爆出供电过热、显卡92℃降频等不利新闻,而NVIDIA也非常机智的把最后大招放出,GTX TITAN BLACK/780Ti,可以说这是A卡被打的措手不及一代。

Radeon R9 290X

这一代AMD放弃了HD的命名方式,采用分级别命名方式,最高档的R9系列,而上一代HD 7970也换了一个新的名字R9 280X。而实际上小编觉得这一代确实有点像临时拼凑出来的,性能上并没有优势,而且温度以及功耗确实太高。不过它唯一一个优点是它是属于GCN架构家族,在后来的驱动优化下性能稍微反超了对手,不过再后来因为GCN架构的通用性在新驱动的带动下已经完胜对手,这也被广大玩家戏称:A卡一卡战三代。

2015年首次使用HBM显存,首次采用水冷:Radeon R9 Fury X

就在对手发布全新Maxwell架构的压力下,AMD也终于憋出了大招,搭配堆栈式显存的Radeon R9 Fury X。它是一款属于GCN架构体系的核心,流处理器单元达到恐怖的4096个,而显存方面也加入全新的HBM显存,它能够提供更高的带宽。从规格上来说比对手GTX 980Ti强大不少,不过性能方面只能说是互有胜负。

Radeon R9 Fury X

这是显卡历史上首款采用水冷散热的公版显卡,也得益于水冷散热,它满载的温度比对手GTX 980Ti要低不少,这也是不可否认的事实。不过它的功耗依然还是很高,而这点也是AMD一直以来被诟病的点。值得一提的是它的同门师弟R9 Fury Nano,从规格上它和师兄Fury X并无区别,但它使用的是风冷的散热,更加的短小适合放入小机箱里,也是目前为止最强的公版短卡。

2016年GCN架构的第四代,能耗比大幅提升:Radeon RX 480

Radeon RX 480这是今年A卡目前为止唯一一张新的显卡,它是基于第四代GCN架构打造的显卡,使用了最先进14nm制作工艺。可以说这一代的RX 480有点像以前Radeon HD 4870只打中端的味道,因为目前AMD并没有能与对手GTX 1070/1080抗衡的显卡,不过从能耗比上确实有很大的提升。

Radeon RX 480

这款显卡相信大家都非常熟悉,RX 480是目前市场上最火热的显卡,中端的价格中高端的性能,是目前性价比的不二选择。

总结:A卡红色帝国有起有落

AMD显卡路线图

从2000年到2006年,A卡在ATI时期里可以说是比较辉煌的年代,虽然经历过低谷,但也曾有过像Radeon 9700的辉煌时代。而在2006年ATI被AMD收购以后,初期的表现还是很不错的,Radeon HD 5850更是达到了巅峰,不过在正式更名为AMD显卡后A卡就再没有过像Radeon HD 5850一样的辉煌。

其实AMD也好ATI也罢,A卡在老一辈玩家心中的地位是不可磨灭的,相信不少玩家也在期待A卡的再次崛起。而像小编一样在GCN架构才加入的粉丝们也尝到了“耐用”的甜头,同样地我也希望A卡再次崛起。

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