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ATIs R420 im Detail

Einleitung

Am heutigen Dienstag, den 04.05.2004, um 15:00 Uhr fiel der Startschuss für die offiziell erlaubte Berichterstattung über die Radeon X800 Serie (R420). Die Gerüchteküche brodelte schon einige Monate vor dem offiziellen Launchtermin, besonders nachdem nVidia am 14.04 seinen neuen High End Grafikchip den NV40 vorgestellt hatte. Mit diesem Artikel möchten wir nun ein wenig Licht ins Dunkel bringen und den kommenden High End Chip von ATI etwas näher vorstellen.

Radeon X800 Serie

Der Chip

Der R300, welcher unter dem Produktnamen Radeon 9700 Pro zum weltweiten Erfolg wurde, erblickte am 18.06.2002 das Licht der Welt. Damals hat ATI alles richtig gemacht und auf den älteren, dafür aber ausgereiften, 0,15 µm Fertigungsprozess gesetzt, was schlussendlich die richtige Entscheidung war. Denn nVidia wählte schon damals für den NV30 den 0,13 µm Fertigungsprozess, welcher aber zur damaligen Zeit noch nicht ausgreift genug war für über 120 Mio. Transistoren. ATI verfügte bereits mit den ersten Waver über sehr gutes Silizium, welches man ohne große Problem mit über 300 MHz takten konnte.

ChipATI erster Grafikchip in 0,13 µm Fertigungsprozess war der RV350, mit dem RV360 ließ ATI den ersten low-k Chip bei TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) fertigen.
War es den beiden Refresh-Chips der R300 Serie (R350/R360), bedingt durch die sonst größeren Änderungen am Chiplayout der 0,13 µm Fertigungsprozess noch verwehrt geblieben, so setzt ATI nun beim R420 auch erstmals den 0,13 µm low-k Fertigungsprozess bei High-End VPUs ein.

Low-k dielectric

Durch einen neuen Isolator werden Störungen und Einstrahlungen, auch Leckströme genannt, innerhalb des Chips vermindert und zusätzlich verringert sich die Stromaufnahme.

Den Transistor-Count gibt ATI beim R420 mit 160 Mio. an. Zum Vergleich der R300 verfügte über 107 Mio. Transistoren.

ChipZwar sollte durch den ausgereiften Fertigungsprozess die Ausbeute (Yield) auf recht hohem Niveau liegen, doch immer wieder finden sich auf dem Waver einige Chips, welche sich nicht mit der vollen Spezifikation betreiben lassen, so dass ATI auch beim R420 auf ein sehr flexibles Rendering Pipeline Concept geachtet hat. Dem zu folge ist mit dem R420 eine 4/8/12 oder 16 Pipekonfiguration ohne Änderungen am Design möglich.
An der grundsätzlichen Rendering Pipe Architektur des R300 hat ATI einiges verändert. Während man noch auf 8 parallele Pipelines gesetzt hat, basiert der R420 auf 4 sogenannte Quad Pipe. Womit man, wie oben erwähnt, deutlich flexibler in der Pipekonfiguration ist.

Beim R350/360 hatte man nur die Wahl zwischen den ersten vier und allen Pipelines. Besonders ärgerlich war es dann, wenn in einen Chip sowohl die 1. als auch die 8. Pipe einen Fehler aufweist, so ist es noch nicht einmal möglich, den Chips unter SE Bezeichnung zu verkaufen.
Laut unbestätigten Informationen ist der R420 hier besonders flexibel. So können ohne weiteres der 1.2. und 4. Pipeblock miteinander kombiniert werden, was die Ausbeute noch mal deutlich steigern sollte. Erst wenn in allen 4 Quad Pipeblöcken eine Pipeline ein Fehler aufweist, müsste der Chip als defekt bezeichnet werden.
Neu sind ebenfalls eine zweite Vector- und Scalar-ALU Einheit in den Rendering Pipelines.
Die daraus resultierenden Leistungsdaten sind sehr beachtlich:

  • >192 GigaFlops
  • >8.8 Gigapixel/second Fillrate
  • 80 concurrent Shader Operation pro Takt

 
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