打造3D的梦幻国度,ATi移动显卡八年回顾

　　曾几何时，3D对于笔记本，已经不再是一个遥不可及的梦想，即使是号称显卡杀手的半条命2、FarCry，都可以在笔记本上轻松跑转；曾几何时，笔记本不再是移动办公的专属，无论是游戏狂，影视爱好者，专业3D用户，都可以在笔记本上找到一片属于自己的天地。

　　而这，都归功于移动显卡的不断进化。

　　从2D到3D，移动显卡如同一部史卷，有太多的更替和变迁，弹指一挥间，移动显卡也走过了风风雨雨的十几个年头，我们亲眼目睹很多曾经辉煌的厂商，被历史的长河所淹没；也曾目睹不少厂商从零起步，一步一步打造属于自己的王朝。后者之中的典型代表，就是今天我们要介绍的ATi。

　　曾经的NeoMagic王朝，因为ATi的出现而支离破碎，最终被彻底的抛入了历史的长河；曾经辉煌的Trident、S3，因为ATi而黯然失色，最终从我们的眼中真正消失；即使是鼎盛一时的Nvidia，在移动显卡领域却始终难显霸王本色，始终只能扮演ATi的追随者。对此，我们不得不承认，饱经风霜的ATi是移动显卡领域绝对的丰碑。

　　自1998年ATi进入移动显卡领域至今，仅仅8年时间，ATi向我们展示了诸多经典的移动显卡，现在笔者就和大家一起，去认识一下那些永远被镌刻在历史丰碑上的经典，一起去感受那曾经的激情和精彩。

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　　1998年9月，ATi发布了其第一款移动显卡：3D Rage LT Pro。虽然是初试啼声之作，但是却一鸣惊人，可以说是当时唯一真正意义上的移动3D显卡，一举拿下了当时笔记本显卡的绝大部分市场。

　　3D Rage LT PRO采用SGRAM设计，支持TV-OUT，最高解析度达到了1600×1200，而且支持硬件MPEG解压缩，支持全屏幕处理3D影像和动态视频，这在当时而言是绝对的轰动，相比其它厂商3D性能孱弱的移动显卡，3D Rage LT PRO开创了笔记本电脑的3D世界，IBM第一代ThinkPad A2X系列就广泛采用了这款芯片。

RAGE Mobility，当时多少NB-Fan的梦想……

　　有了1998年的成功经验，1999年ATi迫不及待的发布了RAGE Mobility，这是世界上第一块内置8M显存的移动显卡，此外还提供了DVD硬件加速功能。之后，ATi又陆续发布了Rage Mobility 128和Mobility M4。前者在RAGE Mobility的基础上，增加了对双头显示的支持，可以最大支持两台1600×1200分辨率的显示器，同时还新增了AES能源管理系统，可以有效延长笔记本电池的续航时间；而Mobility M4则是市场上首款提供AGP 4X接口的移动显卡。

　　凭借RAGE Mobility系列，ATi已经在移动显卡领域崭露头角，并为最终成为全球移动显卡领域领导厂商做好了准备。

　　2001年4月，移动显卡领域一个极具历史意义的产品：Mobility Radeon诞生了，从此移动显卡走上了和台式机显卡平行前进的道路。作为ATi最成功的作品之一，Mobility Radeon具有Hyper-Z技术，这一颠覆传统的技术可以有效降低Z-Buffer占用的显存带宽，大幅提高系统带宽和相素填充率，可以节省约25％的显存带宽！Mobility Radeon还采用全新的架构体系，在硬件上分为Charisma几何处理引擎、Pixel Tapestry渲染引擎和Video Immersion数字视频引擎。

　　Charisma几何处理引擎有完备的几何变换、图形剪裁、光源照射功能（TCL），并且支持8个硬件光源，能够进行所有的几何转换、光照、裁剪等处理。而且还具有独特的关键帧补偿功能，以及同顶点混合类似的骨骼与贴皮系统。Radeon 256的TCL技术更是远胜过GeForce 256的T&L技术，不仅每秒可以处理高达3000万的多边形（整整是GeForce 256的两倍！），并且还可以塑造出人物的面部表情，不仅大大地改善了画质，而且使3D游戏变得更加真实。

　　Pixel Tapestry渲染引擎由两条单周期三纹理渲染管道组成，据称是世界首枚达到10亿图素填充率以上的单片渲染引擎，不仅支持DirectX 7凹凸贴图、3D阴影以及DirectX 8单像素明暗功能，而且还支持FSAA（Full Scene Anti－Aliasing 全屏幕反锯齿）、硬件纹理压缩、基于范围的雾化等技术。ATI希望能凭借它使3D游戏画面达到影片级的效果。而且，Pixel Tapestry渲染引擎更是当时唯一的能跑三材质环境曲面贴图而不会造成太大效能损失的渲染引擎。

　　Video Immersion引擎则进一步巩固了ATI硬件视频加速的领导地位，具有非常出色的DVD回放性能。

　　Mobility Radeon赢得了众多厂商和消费者的喜爱，Thinkpad X22就采用了这一经典的显卡。也是这一经典产品，一举奠定了ATi在移动显卡领域独孤求败的地位。

　　2000年，Nvidia高调进入移动显卡领域，发布了Geforce2 Go，在当时的大展上折服了不少业内人士，人们都普遍认为，ATi的对手来了！但是之后的市场证明，Nvidia根本没能对ATi构成任何威胁，因为ATi推出了又一款经典产品：Mobility Radeon 7500。Mobility Radeon 7500作为Mobility Radeon的改进，架构上可以说基本没有太多变化，但是增加了POWERPLAY技术，能够根据当时的使用情况来改变时钟及电压的设置，从而延长了电池的寿命1并发挥最大的性能。而且Mobility Radeon 7500首创将显示核心和现存集中在一个芯片内，从而能够有效地节省空间。这两点改变使得Mobility Radeon 7500成为了ATi历史上最“长寿”的移动显卡，还是以IBM为例，从早期的T30，到后来的T40、T41直到T42，始终坚持选用Mobility Radeon 7500。

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奈何前有经典的Mobility Radeon 7500，后有Mobility Radeon 9200，只能说是生不逢时

　　2002年，为了顶替老迈的Mobility Radeon 7500，ATi又推出了Mobility Radeon 9000。其中前者采用Radeon 8500的成功架构，支持SmartShader，HyperZ II等技术，增加了对AGP8X的支持，而且提供了对DirectX 8.1的支持。性能方面，Mobility Radeon 9000具有8个渲染单元，在当时的移动显卡中，也算是出类拔萃的。此外，Mobility Radeon 9000还采用了第三代的“PowerPlay”电源管理技术，可以进一步延长电池工作时间。

　　随后不久，ATi又推出了Mobility Radeon 9200，相比Mobility Radeon 9000增加了对AGP 8x的支持，此外还稍稍提高了核心和显存频率。

　　面对Mobility Radeon 9000/9200不支持DirectX 9的缺陷，ATi在2003年3月正式发布了Mobility Radeon 9600系列，作为当时市场上最快的移动显卡之一，Mobility Radeon 9600提供了对DirectX 9的支持，其采用当时最先进的0.13微米工艺，支持128位浮点精度和SmartShader 2.1、HyperZ Ⅲ等诸多技术，具有4条像素渲染管线和2个定点着色引擎，将移动显卡的性能提升到了一个全新的高度。Mobility Radeon 9600系列分Mobility Radeon 9600和Mobility Radeon 9600 Pro两款，两款的差距仅在于核心频率和显存频率。

Mobility M10，也就是Mobility Radeon 9600

　　2004年，ATi又推出了Mobility Radeon 9700，可能不少网友会觉得奇怪，桌面版的Radeon 9700要比Radeon 9600早不少，为什么Mobility Radeon 9700反而比Mobility Radeon 9600还迟了一年推出呢？答案很简单，Mobility Radeon 9700并非基于桌面市场的Radeon 9700改进而来，其是基于R360架构，其桌面版本为Radeon 9600XT。相比Mobility Radeon 9600系列，Mobility Radeon 9700最大的改进就是采用0.13微米Low-K制造工艺，因而核心频率能够进一步提高，同时核心热量也可以进一步得到控制。

Mobility Radeon 9700，Mobility Radeon 9600的升级版，不过也成了当时游戏显卡的首选

　　同样也是2004年，全新的王者：Mobility Radeon 9800诞生，支持全新的Hyper Z Ⅲ+、SmartShader 2.1等技术，增加了对Floating Point 3D Textures（浮点3D材质）、Floating Point Cube Maps（浮点立体贴图）、Multiple Render Targets（多点目标补偿）、Displacement Mapping（映射转移）技术的支持，能提供对DirectX 9更好的支持。

　　ATI的SmartShader 2.1技术优化了显存控制器，使得显存控制器读、写数据时效率更高，尤其在FSAA和AF（各向异性过滤）情况下尤其明显。而Hyper Z Ⅲ+更是提供了高达24:1的无失真Z轴数据压缩。

　　Fragment stream FIFO buffer（F-Buffer）技术则是Mobility Radeon 9800系列图形芯片的最大技术亮点，通过此技术，Mobility RRadeon 9800系列可以执行任意指令长度的Pixel Shader程序。同时，F-Buffer可以把渲染流程中的中间结果存储到一个FIFO缓存中，这样就避免了把所有的像素都写入帧缓存，提高了工作效率。

　　由于采用了0.13微米Low-K制造工艺，并且采用了五代的“PowerPlay”电源管理技术，Mobility Radeon 9800在功耗的控制上比较出色。

　　Mobility Radeon 9700被广泛的应用于大多数迅驰笔记本上，而Mobility Radeon 9800由于价格昂贵的原因，更多的是象征意义，代表了AGP领域的最强之作。

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Mobility Radeon X300，即使现在还是经常看到其身影

　　随着PCI Express总线被引入移动平台，所有的移动显卡都不得不转向PCE Express总线，ATi更是抢先一步，首先推出了入门级的PCI Expss移动显卡：Mobility Radeon X300。

　　Mobility Radeon X300采用RV370核心构架，全面支持DirectX 9.0b和OpenGL 2.0，具备4条像素渲染管线和2个顶点着色引擎，支持全新的HyperMemory技术，使显卡可以通过PCI Express总线调用系统内存作为显存使用，同时也支持SMOOTHVISION 2.1，可以消除物体的锯齿状边缘，改善图像质量。

Mobility Radeon X600，一款不太成功的产品

　　2004年9月，ATi发布了Mobility Radeon X600，期望以这款产品替代Mobility Radeon 9600/9700。Mobility Radeon X600基于PCI Express总线，硬件支持Direct X 9.0，同时还采用了POWERPLAY省电技术和新开发的VARI-BRIGHT技术，后者允许显卡来直接控制屏幕的亮度，从而达到省电的功效。

　　之后ATi还推出Mobility Radeon X600SE，相比Mobility Radeon X600增加了对HyperMemory技术，作为中低端的补充。

　　2004年底，Nvidia发布了Geforce Go6800，这款产品在性能上超越了ATi的Mobility Radeon 9800，成为当时最强的移动显卡。为了应对，ATi推出了Mobility Radeon X800，各方面指标比桌面市场的Radeon X800有过之而无不及，移动显卡的性能首次超越了桌面显卡。

　　Mobility Radeon X800依旧采用0.13微米Low-K制造工艺，采用GDDR-3的256bit显存，核心频率和显存频率达到了400MHz/800MHz，具有12条像素渲染管线，此外也支持第五代“Powerplay”电源管理技术。之后，ATi还推出了Mobility Radeon X800PRO和Mobility Radeon X800XT两款产品。它们作为Mobility Radeon X800的升级版，将像素渲染管线升级到了16条，此外Mobility Radeon X800XT的核心频率和显存频率也升级到了480MHz/1100MHz，达到了当时的性能巅峰。

　　Mobility Radeon X800解决了高端的性能之争，但是在中端市场，Mobility Radeon X600着实不太争气，其性能相比Mobility Radeon 9700提升非常有限，迫于无奈，ATi又在2005年推出了Mobility Radeon X700，采用Mobility Radeon X800的构架，采用0.11微米制造工艺，搭配700MHz的GDDR3显存，全面支持DirectX 9.0b，以及SMOOTHVISION、SMARTSHADER等技术，并且配备了8条像素渲染管线和6个顶点着色引擎，实际性能几乎达到了Mobility Radeon X600的两倍，成功的填补了Mobility Radeon X800和Mobility Radeon X300之间的空白，也成就了Sonoma时代最炙手可热的移动游戏显卡。

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　　时光飞转，在结束了2004年的高产期之后（一年发布五个产品……），2005年进入了前所未有的寂静，直到年底才终于有新产品粉墨登场，那就是Mobility Radeon X1600。

不用多说了吧？目前最热门的移动显卡之一

　　采用90纳米制造工艺，完整支持SM 3.0，12条像素渲染管线，5个顶点着色引擎，128位显存控制器，单纯从硬件指标上就不难看出，Mobility Radeon X700的接班人诞生了。而像环状内存控制总线（Ring Bus Memory Controller）、极线程渲染引擎（Ultra-Threaded Shader Engine）、高级画质特性（Advanced Image Quality Features）、AVIVO影像处理与显示引擎（Avivo Video and Display Engine）、PowerPlay 6.0节能技术和“back bias”电压控制技术等大量新技术的采用，更使其性能和节电达到了新的高度。

　　环状内存总线是Radeon X1600最令人瞩目的技术创新之一，相比目前广泛采用的交错式总线技术，双向环路显存总线包含两条256bit宽度的显存总线，一条用于数据发送、一条用于数据接收，两条总线通过“Ring Stop”数据中转站交联，当显存收到数据读取指令后，将目标数据取出并存放到总线环路上的某个“Ring Stop”中，而客户端就从该“Ring Stop”上直接获取相应的目标数据；整套环路系统由一个可编程的智能分配器（Programmable intelligent）掌控。虽然这种设计多了数据中转分配的环节，将导致显存延迟时间略增，但带来的好处就是总线系统设计简单，对信号同步要求宽松，因此显存总线的工作频率可比常规的交错式总线高出一倍之多，为未来的发展打下基础。

　　极线程渲染引擎（Ultra-Threaded Shader Engine）技术可支持DirectX 9.0 Shader Model 3.0可编程顶点和像素处理，且所有的渲染操作都可支持128位浮点精度，内置的“Ultra-Threading Dispatch Processor（极线程指派处理器）”可为一个像素渲染阵列分派128个线程（Radeon X1800为512个线程），并且可对渲染引擎的运行情况进行实时监测。只要某一组渲染阵列处于等待数据或完成任务的状态，该分派单元便会立即分派新的任务，避免硬件资源的闲置。为了维持高效的线程切换，ATI还给Mobility Radeon X1600设计了相应的32位通用寄存器堆栈，堆栈中的寄存器能够存储各个线程的中间数据及运算结果，以保证每一个线程态都能够在切换过程中完整保留。

　　高级画质特性（Advanced Image Quality Features）是Mobility Radeon X1600在提升画面品质方面的主要技术手段，它包括高动态范围渲染（HDR）、全方位各向异性过滤和自适应抗锯齿（Adaptive Anti-Aliasing）等三项技术。Mobility Radeon X1600可支持64bit浮点HDR渲染和32bit整数HDR渲染，硬件性能相当强悍。除HDR功能外，Mobility Radeon X1600可支持2×/4×/6×全屏抗锯齿、2×/4×/8×/16×各向异性过滤以及高分辨率材质（最高4000×4000），这些技术的综合应用可对游戏画质起到相当明显的提升效果。

　　AVIVO则是一项视频方面的技术，AVIVO可支持H.264、VC-1、WMV9、WMV9 PMC、MPEG-2、MPEG-4和DivX等几乎所有主要的视频格式的硬件解码和转码，从而加强笔记本在多媒体的性能，对于注重多媒体性能的娱乐用户更有吸引力。

　　PowerPlay则是ATi看家的节电技术，这一技术也在Mobility Radeon X1600生升级到了6.0。PowerPlay 6.0可以根据任务负载的需求动态调节移动GPU的时钟频率和电压由于在电池模式下用户极少会进行3D相关的任务处理，芯片工作频率可以降到最低限度，实际能耗自然可以大幅度降低。PowerPlay 6.0还可以对移动GPU的逻辑单元进行智能控制，如果某一部分逻辑没有被用到，那么它可以被自动关闭，不再消耗能源。在电池模式下用户一般只是从事普通的2D任务，这样移动GPU的3D引擎、AVIVO视频处理引擎都可以被关闭，此时芯片内实际消耗能源的部分只有2D处理引擎。PowerPlay 6.0还可以通过调节PCI Express总线来降低能耗，只要没有进行3D渲染操作，PCI Express总线都可以被调节到×1的模式下工作，这也在一定程度上降低了芯片的耗电量。

　　“back bias”同样是ATi独有的技术，通过在晶体管内部引入了一个额外的调整电压，可以很好的解决采用90纳米工艺带来的漏电情况，通过这一技术，可以将笔记本电脑的电池续航能力增加10-15％之多。

　　2006年初，ATi又发布了Mobility Radeon X1300/1400。作为新一代的入门级移动显卡，Mobility Radeon X1300/1400同样采用了90纳米制造工艺，采用了所有Mobility Radeon X1600的成熟技术，完整支持SM 3.0，支持AVIVO技术，拥有4条像素渲染流水线及2个顶点着色引擎，显存控制器为64bit，不过相比上一代的Mobility Radeon X300等显卡，性能还是向前迈了一大步。在节电技术上，Mobility Radeon X1300/1400也支持最新的PowerPlay 6和back bias电压控制技术。

　　2006年3月7日，ATI在毫无征兆的情况下发布了其最强的移动显示芯片：Mobility Radeon X1800。同桌面版的X1800系列相同，Mobility Radeon X1800采了90纳米工艺，3.12亿晶体管，完整支持DirectX 9.0c和AVIVO技术，同时作为Mobility Radeon系列拥有最新的PowerPlay 6.0电源管理技术。

　　不过Mobility Radeon X1800与桌面版X1800的规格有所不同，它拥有12条像素渲染管线和8个顶点着色引擎，核心频率450MHz，支持256bit、8通道GDDR1/2/3显存，接口为PCI-E X16。相比Mobility Radeon X1600，Mobility Radeon X1800也将移动显卡的3D性能提升到了一个新的高度，它也成了目前顶级的移动显卡之一。

　　以上，笔者以时间顺序向各位介绍了ATi这八年来的移动显卡产品，在过去，ATi为我们带来了如此多的经典；在现在，ATi依旧是移动显卡领域绝对的领导者；在未来，笔者相信ATi必定会为我们带来更加真实的3D世界。

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