Las series Radeon HD 2000 y Radeon HD 3000 son una gama de procesadores gráficos comercializados por AMD bajo la marca ATI en mayo de 2007 y durante el año 2008. Tenían compatibilidad con DirectX 10 (Radeon HD 2000), DirectX 10.1 (Radeon HD 3000) y OpenGL 3.2 (ambas). Fueron las primeras tarjetas gráficas de AMD/ATI en hacer uso de una arquitectura de shading unificada y la segunda generación de su arquitectura unificada, siendo la primera la GPU Xenos de Xbox 360 con 240 stream processors.
Ambas series de la entonces llamada ATI se basan en la arquitectura R600 de dicha compañía.
En dicha arquitectura se tenía en primera instancia el procesador de comandos, encargado de la búsqueda y decodificación de instrucciones además de administrar el estado del procesador incluyendo los registros del sistema. También residía el sistema de interrupciones, la lógica de DMA y múltiples colas de instrucciones y varios puertos de registros, tanto los de gráficos como los de sistema.
Del procesador de comandos se pasaba a la etapa de configuración del motor. Relacionado con la vertiente puramente gráfica de la GPU, ahí se procesaban los datos estructurales de píxels, primitivas y vértices (direcciones de memoria, información topológica, teselación, chequeos previos de la coordenada Z).
Tras la etapa de configuración del motor se procedía al gestor del procesador. Es la unidad de control del núcleo de shaders. La carga de trabajo se distribuye en varios hilos o wavefronts agrupando cada uno 64 operaciones, con 100 hilos en vuelo para esconder latencias. El núcleo de shaders está formado por varias unidades de procesamiento vectorial. En el caso del R600 eran 4 grupos SIMD cada uno con 16 procesadores vectoriales (SPUs, Stream Processing Units). Estos 64 procesadores vectoriales compartían los registros de propósito general y la caché de texturas.
Por cada SPU hay 6 ALUs, 4 dedicadas a instrucciones aritméticas, 1 que además de instrucciones aritmétmicas también permite realizar funciones trigonométricas y una sexta ALU para las instrucciones de salto. ATI llamó a cada ALU Stream Processor, de ahí que el R600 totalmente dotado tuviera 320 stream processors (4 unidades SIMD X 16 SPUs X 5 ALUs aritméticas por SPU hacen 320 ALUs o Stream processors). El R600 era entonces una arquitectura VLIW5. Actualmente las Radeon HD 6000 son VLIW4.
Las HD 3000 están basadas exactamente en el mismo diseño R600. Las diferencias residen en pequeñas optimizaciones y un nuevo proceso de fabricación que han permitido reducir el número de transistores y aumentar la frecuencia de reloj. También se ha añadido el hardware necesario para dar soporte a DirectX 10.1.
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