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冶天科技

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冶天科技
ATI Technologies Inc.
公司類型上市公司
股票代號TSXATY
NASDAQATYT
ISINCA0019411036在维基数据编辑
公司結局AMD收購
後繼機構ATI Technologies ULC
成立1985年8月20日 (1985-08-20)
结束2006年10月25日 (2006-10-25)[1]
創辦人何国源 编辑维基数据
代表人物何国源
David E. Orton
總部 加拿大安大略省萬錦
標語口號Technology you can Trust.
产业半导体工业
產品显卡
圖形處理器
芯片组
營業額 22.22億美元(2005年)
净利润 1693萬美元(2005年)
所有權者aMD 编辑维基数据
員工人數 3,700
网站ati.com(重定向到 amd.com)

冶天科技(英語:ATI Technologies Inc.),于1985年創立於加拿大安大略省萬錦,是一家专门设计与销售适用于个人电脑机顶盒數位電視、電子遊戲機及手提式設備等的顯示晶片芯片组無廠半導體公司。2006年7月24日被美國的超威半导体全資收購。ATI被收購前在北美歐洲亞洲等地曾擁有超過3,700名員工,2006年時營業額仍有22億美元之巨,後來AMD方面整合後,最終成為其顯示卡部門,並保留Radeon品牌進行銷售。

歷史

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AMD公司在ATI的前總部
ATI矽谷辦公室

ATI公司由四位加拿大華人移民在1985年8月20日創辦,他們分別是來自香港劉理凱(Lee Ka Lau)、劉百行(P. H. Lau)、何國源(Kwok Yuen Ho)、班尼·劉(Benny Lau)。

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已經為微軟的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宣布放弃ATI品牌[2]。不過在2015年,AMD又將其繪圖技術事業部門單獨命名為Radeon事業部——Radeon是ATI也是其被收購後一直沿用的繪圖晶片品牌。

產品

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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[3]。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[4]。顯示卡亦集成了TV Theater 650 PRO晶片,ClearQAM硬體MPEG-2解碼器[5]

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

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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。[6]

核心性產品

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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 - 由ATI製造的微軟Xbox 360主機繪圖核心,並命名為代号"R500"或是"C1",它還包含了其中名為embeddedDRAM(eDRAM)的特點。Xenos還有統一的遮罩架構可以動態讀取並平衡bank內相同效能單元間的像素與頂點處理。這大大地不同於以往桌上型電腦使用的顯示晶片,根據不同任務需求使用不同的bank。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

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  • 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。[7]。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。

2006年AMD收購ATI。2009年1月,AMD出售Imageon予高通。隨後,Imageon被高通更名為Adreno

晶片組

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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

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以下是ATI推出的Intel平臺晶片組:

AMD

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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。

数字产品平台

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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

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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。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的顯示卡,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的崛起。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,早已於2000年結束業務。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

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  1. ^ 2006年-2010年間AMD使用ATI做為其顯示卡的子品牌
  2. ^ 官方新LOGO出炉:“ATI”终将成为历史. [2011-04-02]. (原始内容存档于2010-12-07). 
  3. ^ Comdex:FIC(大众)推出支持P4的RADEON IGP340主板. [2014-04-21]. (原始内容存档于2014-04-23). 
  4. ^ ATI All-In-Wonder强势归来步入高清时代. [2008-08-03]. (原始内容存档于2008-07-30). 
  5. ^ 下载:ATI All-in-Wonder HD显卡驱动8.5版. [2008-08-22]. (原始内容存档于2008-12-01). 
  6. ^ AMD专业显卡FirePro V3700/V5700发布. [2008-08-07]. (原始内容存档于2008-09-04). 
  7. ^ AMD发布全系列Imageon手机处理器产品线. [2008-02-14]. (原始内容存档于2008-02-15).