冶天科技

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ATI Technologies Inc.
後繼機構 AMD(超微半导体)
成立 1985年8月20日
代表人物 何国源
David E. Orton
總部地點 加拿大安大略省萬錦
標語口號 Get In the Game
產品 显示卡
显示芯片
芯片组
營業額 $2.222 億 USD(2005)
净利润 $16.93 百萬 USD(2005)
員工人數 3,700

冶天科技英语ATI Technologies Inc.)成立于1985年,总部设在加拿大安大略省萬錦,2006年7月24日被超微半导体收購。

ATI在北美歐洲亞洲等地曾擁有超過3,700名員工,營業額為22億美元,是一家专门设计与销售适用于个人电脑显示卡圖形處理器芯片组机顶盒數位電視、電子遊戲機和手提式設備等的無廠半導體公司

歷史[编辑]

AMD 的前總部
ATI矽谷辦公室

ATI公司由五位加拿大的移民在1985年8月20日創辦,他們分別是來自中國廣東何國源(Kwok Yuen Ho)、香港劉理凱(Lee Ka Lau)、劉百行(P. H. Lau)、班尼·劉(Benny Lau)及來自荷蘭的艾卓安·哈托(Adrian Hartog)。

公司原名是Array Technology Inc.,五个月后更名为Array Technologies Inc.,1985年12月18日正式更名为现名ATI Technologies Inc。1993年11月,ATI成功在多倫多證券交易所上市。ATI原先是一間原始设备制造商,為大型個人電腦製造商製造顯示晶片,例如IBM。從1987年7月開始,ATI自立成為顯示卡零售商,銷售ATI EGA Wonder和VGA Wonder顯示卡。

在1997年,ATI成功收購當時他的最大競爭對手Tseng Labs,為公司加入40位新的工程師。在2000年,ATI收購ArtX,一間製造Flipper顯示晶片的公司,而Flipper晶片是任天堂GameCube的核心。往後,ATI為任天堂設計顯示晶片,用於其Wii主機。較早前,ATI已為微軟的Xbox 360設計顯示晶片。

在2005年,ATI收購Terayon's Cable Modem Silicon Intellectual Property,鞏固其在數碼電視市場地位。

在2006年7月24日,ATI被AMD以54億美元收購,于10月25日收購完成,最終收購價格為43億美元現金,另加5800萬AMD普通股購買ATI所有普通股,摩根士丹利還另外貸款25億美元予AMD。收购后,AMD一直保留ATI品牌,作为旗下绘图卡业务的子品牌。直到2010年8月,在发布Radeon HD 6000系列显卡的同时,AMD宣布将放弃ATI品牌[1]

產品[编辑]

另外,ATI除了為个人电腦製造高端GPU(ATI稱之為VPU),亦製造手提电腦(稱為Mobility Radeon)、PDA和手提电話(Imageon)版本GPU,整合型主機板晶片(Radeon IGP)[2]。拜各式各样產品之托,ATI成為OEM和多媒体市場的王者。

ATI的主要競爭对手是NVIDIA。從2004年开始,ATI的旗艦級Radeon產品線,能与NVIDIA的GeForce產品線直接競爭。2004年第三季,ATI顯示卡的市場佔有率為59%,NVIDIA只是37%。長久以來,此兩公司已佔用最大市場佔有率。

從2005年开始,ATI与华硕等廠商合作,推出集成显示核心的晶片組。英特尔亦采用ATI的晶片組出售主板。

ATI於1996年引入All-in-Wonder概念。All-in-Wonder顯示卡的特色就是集成了電視卡,而卡的用料也比較高,目的是提高视频输出品质。顯示核心方面,它採用主流Radeon的顯示核心,與主流顯示卡一樣擁有高速的立體渲染性能。2006年,歐洲聯盟危害性物質限制指令正式生效,這迫使ATI停止開發新的AIW顯示卡。AIW系列最強顯示卡就是AIW X1900。隨後,ATI更專注開發Theater系列電視卡。到了2008年7月尾,AMD重新推出AIW系列產品。顯示核心採用了Radeon HD 3650,分為HD和HD Premium版本。後者附設了一張影像輸入輸出子卡[3]。顯示卡亦集成了TV Theater 650 PRO晶片,ClearQAM硬體MPEG-2解碼器[4]

其實ATI的競爭對手NVIDIA也推出過同類產品,名為 Personal Cinema 系列。

电腦顯示晶片[编辑]

在2008年中,AMD宣佈會將FireGL和FireMV系列顯示卡合併為FirePro系列。前者會命名為ATI FirePro 3D Graphics,後者會命名為ATI FirePro Multi-View。[5]

核心性產品[编辑]

任天堂wii使用的Hollywood晶片
  • Flipper - 这是一个用於Nintendo Gamecube的3D加速器,由ArtX开發。Flipper的功能類似Direct3D 7加速器。它有四條表現流水線,硬体支援T&L,有限度支援pixel shader。很創新的,此晶片整合了3 MB的1T-SRAM,作為極速低延遲(6.2 ns)記憶体。此記憶体用來存取紋理和Z-buffer數據。記憶体頻寛是10.4 GB/秒(當时的極速)。Flipper是由Nintendo 64 Reality Coprocessor團隊設計,前SGI成員。
  • Xenos - 微軟Xbox 360主機繪圖核心,ATI設計。核心代号"R500"。衡量此核心的效能是困難的,原因是核心結構与桌面电腦的顯示晶片截然不同。此晶片整合了記憶体,用於加快anti-aliasing的運算。Pixel和Vertex处理不再分开,同一处理單元可处理Pixel或Vertex數據。
  • Hollywood - Nintendo的第七世代遊戲核心,同样是ATI設計,用於Wii

手提式晶片[编辑]

  • Imageon-2002年發佈,志在為手提產品和手提电話帶來3D加速功能。現在的Imageon 2300包含3D引擎,MPEG-4解碼功能,JPEG編碼和解碼功能,支援二百萬像素數碼相機鏡頭。記憶体方面,支援2MB低功耗SDRAM。

2008年,在西班牙巴塞罗那举行的3GSM大会中,AMD發佈了新款的Imageon手机处理器。這次發佈有三款处理器,和兩款用於手提電話的顯示核心。顯示核心方面,AMD可以將有關的技術,授權給其他厂商,用以集成到其他產品中。[6]。由於NVIDIA於較早的時候亦公佈了相關產品,這亦顯示出傳統的硬體廠商,開始將注意力放到流動裝置上。

這次發佈的新產品列表:

  • 手机处理器
    • AMD Imageon D160 - 移动电视处理器,主要用於接收移动电视,支援DVB-TDVB-H标准。
    • AMD Imageon M210 - 音频处理器,用於音频裝置中,支援長時間播放。
    • AMD Imageon A250 - 多媒体应用处理器,用於智能手机中,類似電腦的中央处理器。
  • 顯示核心
    • AMD Z460 OpenGL ES 2.0 - 用作加速立體運算,為统一渲染架构。意法半导体的STn8820处理器已集成此顯示核心。
    • AMD Z180 OpenVG 1.x - 用作加速矢量图形的運算,例如Flash效果。

晶片組[编辑]

眼見nVidia推出nForce系列,ATI亦推出產品對抗。但南橋設計一直搞不好,經常靠外援。最初使用VIA,其後使用ULi(前稱ALi)。令ATI晶片組普及的原因,是客戶有所需求。傳統晶片組設計商不能跟上潮流,只推出支援DirectX 6或7的整合型晶片組,而ATI的晶片組已支援DirectX 9,客戶當然要技術和效能較強者。況且付多五美元,即猶如購買了一張低階顯示卡,ATI晶片組吸引力極強。而且,ATI在圖形設計已有堅固基礎,所以能輕易踏入整合型晶片組市場。第一代的ATI晶片組內建了Radeon 7000顯示核心,有支援AMD和Intel處理器版本之分,不過並沒有正式推出市場。其後推出內建Radeon 9100顯示核心的晶片組,並可支援雙通道記憶體,但對記憶體相容不足。與此同時,ATI推出沒有內建顯示核心的晶片組。之後再推出新晶片組,內建X300顯示核心。2005年,Intel宣布放棄低階市場,並使用ATI的整合型晶片組推出主機版。在其他主機版製造商陸續使用ATI產品下,令ATI晶片組的市場佔有率高過SiS。此時,nVidia為防止ATI威脅其晶片組地位,收購ULi間接斷絕其南橋供應。

Intel[编辑]

以下是ATI推出的Intel平臺晶片組:

AMD[编辑]

AMD晶片組列表:

一路而來,ATI的南橋總是不甚完美,例如著名的USB問題,所以主機版製造商曾經使用ULi的南橋替代。

由於AMD已經併購ATI,ATI有關晶片組形號已經易名。例如原本的ATI Radeon Xpress 1600 CrossFire和ATI Radeon Xpress 3200 CrossFire會易名為AMD 480X CrossFire和AMD 580X CrossFire。新的命名方式是“AMD+芯片组代号+产品定位代码”。产品定位代码有支持CrossFire的X、高端的T、主流的G、低端的V和移动平台的M。

数位产品平台[编辑]

NVIDIA發佈APX 2500应用处理器後,意法半导体於翌日(即是2008年2月12日)亦發佈了相關处理器。該处理器由意法半导体AMD合作研發,形號是Nomadik STn8820。

晶片的製程是65nm,集成了ARM1176处理器,核心頻率是528MHz,亦內建了一個AMD OpenGL ES 2.0顯示核心。由於顯示核心的功能與Xbox 360中的Xenos顯示核心相似,所以亦被称为mini-Xenos。與AXP 2500一樣,晶片支援720p高畫質影片播放功能。

在成本控制方面,意法半导体比NVIDIA的方案更好。其平台使用更少晶片,所以成本更低。

市場領導[编辑]

ATI Radeon顯卡的反鋸齒能力設定視窗
ATI Radeon X850XT
ATI Radeon 7500LE

ATI於1985年成立,為了公司前途,決定不再大量製造基本2D图像晶片。而在1987年,ATI發售EGA Wonder和VGA Wonder家族顯示卡。這些顯示卡功能都比IBM自身的顯示裝置(EGA and VGA)好。1991年5月,ATI發佈Mach8,ATI第一款优化微軟視窗的產品。CPU不再需要運算畫面資料,提升系統效能。1992年,發佈了Mach32,比前代產品有很大進步。

但第一款為人熟悉的多媒体晶片,应該是1994年推出的Mach64。尤其是Mach64硬体支援YUV-to-RGB顏色轉換,和硬体縮放。這样个人电腦能应付基本AVIMPEG-1播放,而不需要昂貴的專用硬件解碼器。之後,Mach64-VT從CPU接过逐行掃描的工作。1996年的ImpacTV进一步支援800x600 VGA-to-TV編碼。而这些產品並不是太昂貴。

ATI在1996年發售第一款內置TV Tuner的顯視卡,是現代All-in-Wonder系列的前身。功能包括ATI第二代3D Rage II顯視晶片提供的3D加速、64-bit 2D效能、TV質素影象加速、影象擷取、TV Tuner、無閃爍TV-out和立体声TV声效。

但是,正當ATI与OEMs建立起优質多媒体卡的名譽,在1990年代後期,消費者亦要求強勁3D效能,這做成3dfxnVidia的掘起。在1999年1月,All-in-Wonder 128伴隨着第一次警告。它包含Rage 128 GL繪图晶片,16 MB顯示記億体版本的銷售情況良好。但有所改進但延期的32 MB的版本則銷情不佳,原因是它的價錢与3D效能不配合。ATI必須發展整合型3D加速器,与nVidia當时正在設計的晶片競爭。

ATI第一款真正的3D晶片是3D Rage II。此晶片支援雙線性和三線性過濾。它亦支援Z-buffer,和一些Direct3D材質混和模式。但是像素過濾只是比S3ViRGE略好,在當时來說是很差了。從特色來說,亦只比工作站級的MatroxMystique略好。

而1997年的3D Rage Pro,填充率效能改進到与原本的3dfx Voodoo Graphics一样,三角形形成引擎速度是1.2 M triangle/秒。單通道三線性過濾與一個完整的紋理完成混合。Rage Pro得到大批OEM訂單,原因是其優良的DVD播放效果和低廉的價格,但惡劣的驅動阻礙了它的發展。直到產品推出了接近兩年的1999年,才有一个達到应有水準的驅動。新驅動有20-40%的效能提升。隨後,ATI終於了解到發展驅動的重要性。

1997年,128 GL的研發得到Tseng Labs研發團隊的幫助。它的对手是RIVA TNTVoodoo 2。先進的記憶體結構允許Rage 128在32bit渲染時,效能損失減至最低。不幸的是當時大多數电玩只支持nVidia領先的16bit渲染。

最終,RIVA TNT2蠶食了ATI原有的OEM市場,縱使ATI的產品能夠提供优質的dvd播放,售價低廉。1999年4月,Rage 128 Pro推出,功能包括非等方性濾鏡,更好的工三角形生成引擎,和更高的頻率。當時,Rage 128 Pro的MPEG-2加速技術為當時領先,能夠在Pentium III 600 MHz平台提供即時MP@HL(1920x1080)播放功能。ATI為了提高顯示卡性能,進行了一項名為"曙光女神"的實驗,亦即是MAXX技術。原理是將兩顆Rage 128 Pro顯核集成在同一塊PCB板上,类似Voodoo II的SLI。每個顯核交替運算畫面。但由於MAXX技術需要兩倍顯示記憶體,價格高昂,同時受制於差勁的驅動程式,性能不佳,這計劃並不成功。最後,ATI停止主流多顯核顯示卡的研發。

ATI擅於製造低端的OEM顯示卡。那些顯示卡擁有不俗的2D效能、DVD加速和完美的3D功能。但ATI不能在高端市場有效地挑戰他人。在2000年3月的遊戲開發者論壇上,開發者都渴望知道有關第六代繪圖核心的資料,雖然大多數人士都抱懷疑態度。這段時期,很多公司都發佈不能如期、或冒險地付運的產品。然而,ATI在遊戲開發者論壇上閉門展示其新型繪圖核心的測試版,新產品命名為Radeon 256。

於2000年,ATI發布了Radeon核心(R100)。ATI建基於這個核心的新顯示卡原命名為Radeon 64,代表它支援64MB DDR RAM,但最終更名為Radeon 7200,代表它支援DirectX 7。R100核心起初支持了一些顯著的功能,例如完整的DirectX 7凸凹紋理映射(浮雕,點積3和環境映射凹凸貼圖),硬體3D陰影,硬體個別畫素抖動消除技術和一些DirectX 8的像素著色效果。不幸地,ATI使用了2條像素流水線的設計,每條像素流水線有3個光柵單位(即是2*3架構)。對手nVidia的GeForce 2晶片使用了4條像素流水線的設計,每條像素流水線有2個光柵單位(即是4*2架構)。那時,很少3D程式每個週期利用到多過兩個紋理運算,所以Radeon的第三個光柵單位很少被利用到。

ATI證明原先的Radeon 64並不是唯一的攻擊。隨後在2001年,ATI推出了第二代Radeon核心 - R200,即是Radeon 8500。R200的像素流水線架構與nVidia的GeForce 2系列相同,它們都是4條像素流水線的設計,每條像素流水線有2個光柵單位。原先Radeon 8500核心頻率是300MHz,但核心不能承受。最後,ATI的零售產品盒和文件都標榜Radeon 8500的填充率是300MHz的2.4 GTexel/s,但卡的核心頻率調低到只有275MHz。nVidia很快的推出頻率更高的GeForce顯示卡。當時nVidia最強的GeForce 4 Ti顯示卡能提供更強大的效能,但ATI的顯示卡能提供更好的圖像質素和著色效果。事實上,由於R200支援DirectX pixel shader 1.4,所以它依然支援很多2005年的電玩,但同期的GeForce 4只支援pixel shader 1.3,兼容度比Radeon 8500略遜一籌。

在這個時期,ATI為了對抗nVidia,開始銷售顯核予顯示卡厰商,而顯示卡會附上"Powered by ATI"字樣。這個突然的轉變令nVidia措手不及,嘗到了自不幸的NV1計劃以來第一次失敗。此外,ATI推出了由R100核心發展而成的RV200,即Radeon 7500。RV200的功能與R100相同,但核心頻率大幅提升至290 MHz。ATI亦推出了只有單條流水線的Radeon 7000。最後,多餘的R100顯核則以Radeon 7200的姿態出現。

Radeon 8500受到OEMs的歡迎,這是由於它與主機板的相容性比nVidia的產品高。驅動程式仍舊是ATI的弱點,但隨著時間的推進,已有相當的進步。Radeon 8500顯示卡系列的良好性能和功能,使ATI正式成為nVidia的對手,而其他顯示卡厰商,例如3dfx,早已結束業務。ATI亦推出了催化劑(Catalyst)驅動程式套裝,它的質素,相容性和效能都比前代驅動程式進步。

對於nVidia,Radeon 256和Radeon 8500是警告,示威著nVidia自以為理所當然的高聳市場地位。2002年對於ATI是決定性的一年,ATI突如其來發佈了新的Radeon結構。第三代Radeon是從頭研發的DirectX 9顯示核心,Radeon 9700(R300)是歷史中其中一個最創新的產品。此外,ATI勝過nVidia的DirectX 9晶片數個月。縱使R300使用當時最強的四條像素流水線架構,但沒有電玩利用到此架構的優勢。

Radeon 9700高效能的原因在於它擁有256bit記憶体頻寬。在此之前,所有高性能顯示卡,如TNT和Rage 128,都只是擁有128bit記憶体頻寬。縱使兼容度比GeForce 4,甚至是自家的Radeon 8500差,但記憶体頻寬比那些卡多很多。事實上,nVidia的GeForce FX 5800使用了128bit記憶体頻寬,影響效能發揮。

從此,ATI在高端市場保持著優勢,並將技術推廣到市場分額最大的中低端市場。ATI決定銷售R300的削弱版,使它成為中端市場產品,並命名為Radeon 9500。而Radeon 9500 Pro則配備了R300核心,但只使用了128bit記憶體頻寬,核心頻率為275MHz。這張顯示卡比最快的GeForce 4顯示卡還快,尤其是DirectX 9。

R300引起顯示卡廠商的注意。為了滿足中端市場的需求,ATI甚至容許廠商售賣Radeon 9700顯示卡的削弱版,但一半的像素流水線被遮蔽掉了。這些顯示卡與一般的Radeon 9500 Pro顯示卡不同,它有256bit記憶體頻寬,但只有四條像素流水線,性能比一般的差。熱衷硬件者發現能輕易透過破解驅動,重開被遮蔽掉的像素流水線,令價錢一般的Radeon 9500搖身一變成為昂貴的Radeon 9700顯示卡。

低端市場方面,ATI推出了RV250。它是建基於Radeon R200核心,但每條像素流水線的光柵單位減半。這個架構與原本的GeForce相同,但Radeon 9000的效能與Radeon 8500差不多。它與只有兩條像素流水線的GeForce 4 MX競爭。而原先的R200核心則被包裝成Radeon 9100出售。由於Radeon 9100每條像素流水線的光柵單位數目與Radeon 8500相同,所以效能比Radeon 9000好。Radeon 9200(RV280)是RV250的AGP 8X版本。Radeon 9100 IGP是整合型顯示卡,只有兩條像素流水線。這個時期的ATI顯示卡命名比較混亂。

ATI在2003年推出了Radeon 9800 Pro(R350)以取代Radeon 9700。對比nVidia的GeForce FX 5800,它的功耗比較低,但效能更好。在中端市場方面,推出了Radeon 9600(RV300),像素流水線數目比9800 Pro減半。它的效能比Radeon 9500 Pro(R300)稍低,但功耗亦比較低。在DirectX 8應用下,它的效能比Radeon 8500(R200)和Geforce 4低,但DirectX 9則搖搖領先,這是由於那些舊卡並不支援DirectX 9。

據Mercury Research所說,ATI市場佔有率在2004年第三季由4%升至27%,而nVidia的市場估有率由23%降至15%。而市場估有率第一則是Intel,估有率是39%,縱使只是銷售整合型顯示卡。

在2005年,ATI開始銷售X800 XL PCI-E顯示卡,它是X800核心的110納米製程版本。而原先的X800核心則採用130納米low-K製程。X850是當時ATI的高端顯示卡,以取代Radeon 9800。但不支援32bit渲染和SM 3.0令它難以與nVidia GeForce 6競爭

在2005年10月,ATI終於推出90納米製程的Radeon X1000系列顯示卡。其實早一年前已敲打出最初版本。但由於一個迴路上的故障,令最終頻率降低了150 MHz,最終令大規模生產延遲了數個月。這個關鍵性的的延遲令nVidia的7800系列顯示卡搶盡了高端市場。縱使ATI保持了市場估有率,但利潤則減少了。

注释及参考资料[编辑]

外部連結[编辑]