完整支持DX9.0顶级显卡，ATi RADEON 9700深入技术分析

【业界动态】
2002年09月26日15:32

世上首块完整支持Microsoft DriectX 9.0 API的显卡由显卡界另一霸主，加拿大显卡大厂ATi公司设计完成，并批量上市。

ATi做为一个知名的显卡芯片品牌，有着非常悠久的历史。在OEM、笔记本和服务器市场，一直担当着至关重要的角色，尤其是中、低端服务器使用的几乎都是ATi显卡。但在家用零售市场，成绩就要差许多了。长久以来自己研发自己生产的经营模式使其销售渠道非常狭窄，完全不是nVIDIA的对手。2001年，ATi对第三方厂商开提供显示芯片，自此才开始打破nVIDIA在显卡市场垄断的局面，但是在新品的推出上还是让人感觉总是慢nVIDIA一拍。2002年9月上旬，划时代的图形芯片RADEON 9700终于推出，其综合性能大幅领先与Nvidia Ti4600，看来在高端家用市场上用户又多了一个选择。

RADEON 9700芯片本身晶体管数就高达1亿零7百万颗，制程仍旧是0.15微米制程，所需驱动的耗电量自然不在话下，单RADEON9700芯片耗电量就超过50W以上，所以在电源回路部分当然是绝对不能马虎的。RADEON 9700采用外接5V/12V的设计，用以提供充沛且稳定的电流，而在电源转换方面更是考量周全，除了采用数量众多的电容来稳定电路讯号，在二极体方面还加上了散热片增加散热的效率。

ATi RADEON 9700 是当前世界上最先进的绘图处理器，光是它核心所使用的晶体管数量就高达1亿零2千万颗，几乎是当前主要对手Ti4600的两倍左右。采用0.15微米制程，频率高达325MHz，以他的电晶体数量以及制程来看，这个325MHz已经是相当惊人的了。

ATi RADEON 9700 核心架构图

ATi RADEON 9700功能傲视群雄

顶点运算引擎－Vertex Processing Engine

一个3D的镜头是由许多三角形的组合环环相扣来构成所有肉眼可见的物体表面，经由数学演算每一个三角形角落的顶点群，顶点运算引擎就可以定位、绘制、模拟、上色、打光每一个需要着色的物件和表面，这个处理过程是经由一个我们叫做顶点遮蔽器（Vertex Shaders）的程序来进行控制，它可以上载到图形处理芯片里并由顶点运算引擎来执行命令。

RADEON 9700的其中一个特点来自于高效率顶点运算引擎，它结合了四条同步顶点遮蔽管线，两两成对，每一对都形成一个极为完美的高效率三角形设置引擎（Triangle setup Engine），是第一颗可以在单一时脉中处理一个顶点和一个三角形的图形处理器，它也是第一颗完全支持顶点遮蔽处理规格2.0版的图形处理器，这个规格将会随同Microsoft DirectX 9一起发表。

ATi RADEON 9700 顶点处理引擎

每一个顶点遮蔽器管线都可以同时控制矢量与数量的运算，矢量的运算是应用在多重元素的组合，像是3D的座标组合（X,Y还有Z）以及色彩组合（红、绿以及蓝），数量运算则是针对单一元素不同值的运算成果，因为典型的顶点遮蔽器包含了一个矢量与数量运算的混合器，而这次的最佳化可以增加100%的效率。RADEON 9700的顶点运算引擎包含了TRUFORM 2.0的支持，这是ATi继上一代独创的高阶曲面处理技术之后的最得以之作，它运用了一种叫做“Tessellation”的运算技术来增加多边形的计算，进而把3D物体的曲面、物件以及地形加以平滑处理。大量运用强劲的顶点运算能力将可以展现出更加自然生动的3D场景，而不需要对原有的构图上做任何的更改。

3D彩绘引擎-3D Rendering Engine

RADEON 9700是第一颗可以同步处理8个象素进行彩绘的图形处理器，拥有8条128位元平行处理的彩绘管线，每一条都有专属且独立的贴图单元和象素遮蔽引擎。每一个彩绘管线的贴图单元都可以在单一彩绘时间中取样到16个贴图。这些贴图可以是一维、二维或是三维以及双线性、三线性或是非等方性过滤应用，要看要求的质量等级而定。RADEON 9700中的先进DirectX 9.0象素遮蔽引擎是设计用来控制浮点运算，相较于早期的整数运算设计，大幅提高处理的范围与精密度。个引擎提供最大96位元的精密度给所有的计算模式，对于3DCG设计人员和游戏开发者来说是提供莫大的帮助。

RADEON 9700象素遮蔽引擎能同步处理三个命令的要求并展现出绝佳的处理效率一个材质查询、一个材质地址处理计算、一个色彩运算。因为象素遮蔽器的特点通常包含了这三个种类运算的混合，所以这项能力能保证把引擎的使用与效率发挥到最大。

RADEON 9700是第一个结合SMARTSHADER 2.0－ATi第二代可程序化顶点与象素遮蔽器技术的产品。它的设计比第一代的遮蔽器技术来得更具威力也更加灵活，SMARTSHADER 2.0将可以让电影画质般效果运用到实时线上游戏以及其他交互式应用程序上。同时它也是第一个完整支持微软DirectX 9.0，业界中图形专用标准的API，SMARTSHADER 2.0也将会完全兼容于现今以及未来版本的OpenGL。另外SMOOTHVISION 2.0也号称可以在任何分辨率下，处理全场景的反锯齿运算以及非等方性过滤、而且不减3D的绘制速度，并同时提供专业级的画面输出质量。

第三代HYPER Z技术-HYPER Z III

第三代HYPERZ频宽节省技术在RADEON 9700中扮演极为重要的角色，它能够让混合HYPERZ三大组件： 等级制度的Z（Hierarchical Z），Z 压缩（Z Compression）以及快速Z清除（Fast Z Clear）效能增进的最佳利器。彩绘出一个正确的3D图象，需知道从视点所看到的所有彩绘物件之间的距离，这些距离资料都保存在我们称之为Z缓冲器或是深度缓冲器的缓冲器里，藉由这些资料来决定哪一些物件应该绘在其他物件之前，由这样来表现物件的深浅远近等。

HYPER Z III-等级制度的Z（Hierarchical Z）

HyperZ的组件叫做等级制度的Z（Hierarchical Z），这个技术细分Z缓冲器的资料到象素的区块中，不管这些象素区块在最后完成后的图象上是被使用者看见与否。如果整个区块被隐藏，也就是不被看见的话，这些资料就会被丢弃，并且进行回报，同时针对下一个区块进行相同的处理。如果区块中有一部分是可见的，那么，它又会被再细分到更小的区块并进行处理，如此周而复始的进行处理，最后，所有隐藏的象素都被丢弃了，只剩下需要被看见的象素，它们就会被送到象素遮蔽引擎中进行下一步的处理。

256bit DDR+多线性内存界面

高效率256位元DDR内存控制界面频宽，提供每秒超过20GB（310MHz 256bit DDR）的图形内存频宽，有效提升内存频宽达20GB以上之余，还加入了4个独立的64位元内存通道，每一个单独通道可以同时写入资料到内存或是从图形处理器中读回需要的资料，精密的逻辑定序器能确保所有的通道都能够利用到最高的效。

Radeon 9700显卡采用了很多优秀顶尖的技术。不管是它的性能还是它采用的技术都给我们留下了深刻的印象。作为Nvidia GeForce4 Ti4600 的强劲对手，可以说在任何技术、画质、对DirectX 9.0的支持上都要完全胜于。但关键之处还是要看显卡的灵魂——－驱动程序，自nVIDIA Detonator 40.41的推出，性能都有大幅度的攀升。但ATi新的催化剂驱动，综合效果就没有那么明显，测试得分也只有5%-10%提高，希望日后ATi能在驱动程序的优化上能多下功夫。 总的来说，RADEON 9700是ATi真正意义上的推陈出新。全新的技术架构、AGP 8X的支持、完整的DirectX 9.0支持、新一代的VideoShader技术、超强的Hyper-Z III等等众多尖端技术，足以站在家用显卡市场的颠峰。

【作者：业界动态 武汉】　　版权作品 未经许可 请勿转载