AMD Radeon

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
AMD-Radeon-Logo

AMD Radeon, früher ATI Radeon, ist ein Markenname von AMD, mit dem Grafikkarten und Grafikchips vermarktet werden. Im Segment der professionellen Grafikkarten wird die Bezeichnung AMD FirePro benutzt.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Altes ATI Radeon Graphics-Emblem

Seit dem Jahr 2000 nennt ATI Technologies seine neuen Grafikkarten und Grafikchips abseits des Marktes für professionelle Grafikkarten „Radeon“, während zuvor die Bezeichnung Rage verwendet wurde. Die letzten Rage-Karten lieferten jedoch nur eine mäßige Performance und waren auch von Treiberproblemen geplagt, sodass man sich für den neuen Markennamen entschied. AMD behielt nach der Übernahme von ATI Technologies den Markennamen Radeon bei. Der ursprüngliche Teil des Firmennamens ATI wurde mit der Übernahme als Markenname eingestellt.

Seit der AMD-Radeon-HD-6000-Serie wird die Marke ATI nicht mehr verwendet, da AMD das Markenportfolio im Rahmen der Umstrukturierung übersichtlicher gestalten will. Die Namen Radeon und FireGL sollen als AMD Radeon und AMD FirePro erhalten bleiben.

Allgemeines[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Radeon-Grafikkarten sind kompatibel zu Macintosh- und IBM-PC-kompatiblen Computern.

Neben den Desktop-Modellen gibt es noch die ATI Mobility Radeon-Reihe, die speziell für Notebooks konzipiert wurde und durch verschiedene Stromspartechniken verlängerte Akkulaufzeiten gewährleisten sollen.

Die Radeon-Grafikkarten hatten im zweiten Quartal 2014 einen weltweiten Marktanteil von 18 %.[1] Größter Konkurrent im GPU-Geschäft mit zwei Dritteln weltweitem Marktanteil ist Intel.[1]

Namensgebung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Radeon-Grafikkarten gibt es in verschiedenen Modellreihen, die mit einer vierstelligen Nummer gekennzeichnet sind. Dabei steht die erste Ziffer für die Generation des Grafikprozessors, wobei auf die „9000-Serie“ die „X-Serie“ folgte. Es wird angenommen, dass das „X“ für die römische 10 steht. Bei den ersten Radeon-Generationen orientierte sich die erste Ziffer an der unterstützten DirectX-Version (z. B. DirectX 9 bei Radeon 9700).[2] Dieses Schema wurde jedoch mit Einführung von Radeon 9000 und 9000 Pro (die auf der Architektur des Radeon 8500 basieren und nur DirectX 8.1 unterstützen) aus Marketinggründen aufgegeben.

Mit der zweiten und eventuell dritten Ziffer wird dann die Karte in ein Leistungssegment eingeteilt. Durch verschiedene Buchstabenkürzel wird die Leistung dann noch genauer beurteilt. Dies führt zu einer sehr großen Vielfalt von Modellbezeichnungen, so dass es nicht immer einfach zu beurteilen ist, welche Karte mehr leistet.

Mit dem Nachfolger der Radeon X1xxx wurde das Namensschema geändert. Das „X“ am Beginn des Namens wurde durch ein „HD“ ersetzt, um die High-Definition-Fähigkeiten der Karte zu unterstreichen. Mit dem Start der HD-3xxx-Serie wurden auch die Buchstabenkürzel entfernt, stattdessen wird jetzt mit der ersten Ziffer die Generation, und mit der zweiten und dritten Ziffer die Leistungsklasse angegeben.

Seit 2013 wird ein neues Namensschema verwendet. Mit dem Start der R200-Serie wurde ein R5, R7 oder R9 (R für Radeon) an den Anfang der Modellbezeichnung gesetzt, um grob die Leistungsklassen zu unterscheiden. Danach folgt eine dreistellige Nummer, deren erste Ziffer die Generation, deren zweite und dritte Ziffer die Leistungsklasse bzw. den verwendeten Chip angeben. Ein „X“ am Ende steht oft für den Vollausbau des Grafikchips. Eine Besonderheit dabei stellt der Dual-GPU-Chip R9 295X2 dar, bei dem das X2 nicht für einen Vollausbau, sondern für die doppelte Chipbestückung steht.

Grafikkarten mit Radeon-Chips werden – abgesehen von den Vereinigten Staaten und Kanada – fast ausschließlich von Drittfirmen produziert und vertrieben. AMD stellt jedoch sogenannte „Referenzdesigns“ zur Verfügung, bei denen das Platinen- und Lüfterlayout auf eine Grafikkarte festgelegt wird. Dieses wird von vielen Herstellern am Anfang des Verkaufs übernommen und später durch eigene Kühllösungen und sogar eigene Boardlayouts ersetzt.

Treiber[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Treiber für Radeon-Grafikkarten werden laufend weiterentwickelt und stehen für Windows- und Linux-Systeme bereit. Dabei werden die Treiber für Windows, die seit der Veröffentlichung der AMD-Radeon-HD-6000-Serie den Namen AMD Catalyst tragen, im Regelfall monatlich veröffentlicht. Die (proprietären, also nicht quelloffenen) Treiber für Linux – manchmal noch „fglrx“ genannt, in der Zwischenzeit nutzt AMD den Namen „Catalyst“ auch unter Linux – erscheinen in der Regel zu den gleichen Zeitpunkten. Für die neue GCN-Reihe wurde Catalyst 2016 von AMD Crimson abgelöst. Für Karten mit Terascale-Architektur wird nur noch Legacy-Support mit Catalyst ohne Neuentwicklung durchgeführt.

Den Status der eigenen Karte und Treibersoftware kann man mit Software wie GPU Caps Viewer (Windows XP bis 10) detailliert einsehen und kann auch kleine Demos ablaufen lassen [3].

Für Linux stehen weiterhin die Open-Source-Treiber „radeon“ und „radeonhd“ (DDX) zur Verfügung. Der „radeon“-Treiber bietet zusammen mit Kernelversion 3.0 (oder neuer) Kernel Mode Setting[4] für alle aktuellen Chips, ab einem Linux-Kernel 2.6.34 (oder neuer) werden auch viele der Stromsparfunktionen der Radeon-Chips genutzt.[5][6] Seit Kernel 3.11 ist auch das Dynamic Power Management (DPM) moderner GPUs durch den Kernel unterstützt[7], welches zwei Kernel-Releases später standardmäßig aktiviert wurde.[8] Beide Treiber stehen unter der MIT-Lizenz und werden als Teil des X.Org-Servers entwickelt.

Die 3D-Beschleunigung wird durch ein DRI-Modul des Mesa-Projekts für alle aktuellen Radeon-Chips zur Verfügung gestellt.[5] Für Chips ab dem R300 wird nur noch der Treiber auf Basis der Gallium3D-Infrastruktur weiterentwickelt. Die „klassischen“ Treiber für die GPU-Chipsätze R300-R500 „r300“ (häufig auch „r300c“) und neuer („r600c“) sind im Oktober 2011 entfernt worden[9]. Der Gallium3D-basierte Treiber „r300g“ implementiert OpenGL 2.1 vollständig. Die Implementierung höherer OpenGL-Standards für den „r600g“- und den „radeonsi“-Treiber schreitet unterdessen voran.

Stand Mai 2016 wird der maximal durch Mesa3D 11.x unterstützte OpenGL-Level 3.3 (Core Profile) für „r600g“ und OpenGL 4.1 für „radeonsi“ mit GCN-Architektur implementiert [10]. Mit der neuen Version Mesa 12.x steht seit Juni 2016 OpenGL 4.1 für r600g und 4.3 für radeonsi zur Verfügung [11].[5]

Mit Mesa 13 (Ende 2016) wird OpenGL 4.4 und 4.5 zur Verfügung stehen.

Das oben genannte DDX kann man für Chips ab dem R300 auch mit dem X.org-State-Tracker für Gallium3D ersetzen[12][13], wobei dieser in Zukunft durch den XA-State-Tracker ersetzt werden soll. Für die vom „radeonsi“ unterstützten GPUs wird die 2D-Beschleunigung des DDX mittels GLAMOR über die 3D-Pipeline zur Verfügung gestellt. Bei vom „r600g“ unterstützte Chips ist GLAMOR eine Alternative zu EXA.

Neben der reinen 3D-Beschleunigung implementieren die in Mesa3D enthaltenen DRI-Module für die Radeon-GPUs weitere Beschleunigungsfunktionen, wie zum Beispiel die hardwareunterstützte Dekodierung von Videos (es werden sowohl VDPAU als auch neuerdings OpenMAX unterstützt) oder Enkodierung (OpenMAX über die Video Encoding Engine in GPUs ab den Southern-Islands-Chips). Neben einer passenden Mesa-Version sind auch mindestens ein aktueller Kernel und eine aktuelle Version der libdrm notwendig. Beim „radeonsi“ kommt auch noch eine Abhängigkeit zu LLVM hinzu, da die Generierung der Hardware-Befehle von einem LLVM-Target übernommen wird.

Seit Anfang September 2007 unterstützt AMD die Entwicklung freier Treiber für die Grafikkarten der Radeon-Reihe.[14]

Tuning[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mit dem „Radeon BIOS editor“ gibt es ein Freeware-Tool zum Bearbeiten des BIOS von AMD-Grafikkarten. Es können GPU-und RAM-Taktraten und die jeweilige GPU-Spannung für jeden Modus einzeln eingestellt werden. Außerdem können die Einstellungen des jeweils auf der Grafikkarte verbauten Lüfters verändert werden, ebenso diverse andere Parameter.

Grafikprozessoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Grafikprozessoren (GPUs) der Radeon-Produkte haben eine Kennung der Form Rxxx. In den RVxxx-Varianten werden Techniken umgesetzt, welche die Produktionskosten senken (von englisch value). Bei den RVxxx-Prozessoren ist die Leistung teilweise erheblich vermindert. Die Nummerierung ist nicht immer chronologisch und Prozessoren mit höheren Nummern verfügen nicht notwendigerweise über eine bessere Grafikleistung.

Teilweise basieren verschiedene Grafikkarten auf derselben GPU und werden nur durch interne Mechanismen eingeschränkt, so werden z. B. Pipelines gesperrt oder der Takt verringert (siehe Suffixe). Häufig werden auch verschiedene GPUs für dasselbe Modell verwendet – z. B., wenn eine neuere Revision des Chips vorliegt bzw. dieser überarbeitet wurde.

Zu beachten ist, dass sich alle GPUs mit nativer AGP-Schnittstelle problemlos auch auf PCI-Grafikkarten einsetzen lassen. Ähnlich verhält es sich mit GPUs mit nativer PCIe-Schnittstelle: Diese lassen sich mittels des Brückenchips ATI Rialto auch für AGP-Grafikkarten nutzen. Dies wurde hauptsächlich in der Zeit genutzt, als der Grafikkartenmarkt allmählich von AGP zu PCIe wechselte; heute hat diese Form der Adaptierung keine Bedeutung mehr.

Embedded-Grafikprozessoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

AMD bietet auch Grafikprozessoren für das Embedded-Segment an. Für diese Modelle garantiert AMD eine Langzeitverfügbarkeit von fünf Jahren.[15] E9000-Module basierend auf Polaris wurden nun angekündigt als Nachfolger der E8000-Reihe [16].

Modell Launch Shader-Prozessoren
(Compute Units)
Gleitkomma-Leistung
Single Precision
Speicher Open
GL
Open
CL
Direct X
3D
Vulkan UVD Leistungs-
aufnahme
Anschlüsse
Größe Busbreite Frequenz
Einheiten GFLOPS Bit MHz W
E9550 (Polaris, GCN 4) [17] 2016-09-27 2304 (36 CU) 5834 8192 MB GDDR5 256 2000 4.5 2.0 12 1.0 6.3 0095 MXM-B
E9260 (Polaris, GCN 4) [18] 2016-09-27 0896 (14 CU) 2150 4096 MB GDDR5 128 1750 4.5 2.0 12 1.0 6.3 0050 PCIe 3.0, MXM-A
E8950 (GCN 3) [19] 2015-09-29 2048 (32 CU) 3010 8192 MB GDDR5 128 1500 4.5 2.0 12 1.0 4.2 0095 MXM-B
E8870 (GCN 2) [20] 2015-09-29 0768 (12 CU) 1536 4096 MB GDDR5 128 1500 4.5 2.0 12 1.0 4.2 0075 PCIe 3.0, MXM-B
E8860 (GCN 1) [21], [22], [23] 2014-01-25 0640 (10 CU) 0800 2048 MB GDDR5 128 1125 4.5 1.2 12.0 1.0 3.1 0037 PCIe 3.0, MXM-B
E6760 (Turks) [24], [25] 2011-05-02 0480 (06 CU) 0576 1024 MB GDDR5 128 0800 4.3 1.2 11 N/A 3.0 0035 PCIe 2.1, MXM-A, MCM
E6465 (Caicos) [26], [27] 2015-09-29 0160 (02 CU) 0192 2048 MB GDDR5 064 0800 4.5 1.2 11.1 N/A 3.0 <020 PCIe 2.1, MXM-A, MCM
E6460 (Caicos) [28][29] 2011-04-07 0160 (02 CU) 0192 0512 MB GDDR5 064 0800 4.5 1.2 11.1 N/A 3.0 0016 PCIe 2.1, MXM-A, MCM
E4690 (RV730) [30] 2009-06-01 0320 (04 CU) 0388 0512 MB GDDR3 128 0700 3.3 1.0 10.1 N/A 2.2 0030 MXM-II
E2400 (RV610) [31] 2006-07-28 0040 (02 CU) 0048 0128 MB GDDR3 064 0700 3.3 ATI Stream 10.0 N/A 1.0 0025 MXM-II

Streamprozessoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Dank der hohen Grundleistung bei der Berechnung von Gleitkommazahlen eignen sich moderne Grafikprozessoren auch zur Ausführung von gleitkommalastigen Anwendungen. Die Leistungsfähigkeit in diesem speziellen Anwendungsgebiet übertrifft alle aktuell verfügbaren x86-Prozessoren bei weitem. Beginnend mit der Radeon-X1000-Serie können die Grafikprozessoren zum Beispiel Rechenaufgaben für das Projekt Folding@home übernehmen.

Modelle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Desktop

Mobilbereich

Chipsätze[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: ATI Radeon Xpress

AMD veröffentlicht auch Chipsätze mit integrierten GPUs. Diese integrierten Grafikeinheiten werden unter dem Namen „ATI Radeon Xpress“ vermarktet. Der komplette Name der AMD-Chipsätze weicht dabei aber von der Bezeichnung der Grafikeinheit ab.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Statista: Marktanteile der führenden Hersteller am Absatz von Grafikchips weltweit vom 2. Quartal 2009 bis zum 2. Quartal 2014, abgerufen am 16. November 2014
  2. http://alt.3dcenter.org/news/2002/woche28.php#2002-07-08
  3. http://www.ozone3d.net/gpu_caps_viewer/
  4. Thorsten Leemhuis: Kernel-Log – Was 3.0 bringt (4): Treiber. Heise online, 13. Juli 2011, abgerufen am 14. Juli 2011.
  5. a b c Feature Matrix for Free Radeon Drivers. In: X.Org Wiki. 14. März 2014, abgerufen am 16. März 2014 (englisch).
  6. Thorsten Leemhuis: Kernel-Log – Die Neuerungen von Linux 2.6.35. Heise online, 2. August 2010, abgerufen am 27. Oktober 2010.
  7. Thorsten Leemhuis: Kernel-Log – Was 3.11 bringt (4): Grafiktreiber. Heise online, 29. August 2013, abgerufen am 16. März 2014.
  8. Thorsten Leemhuis: Kernel-Log – Was 3.13 bringt (5): Grafiktreiber. Heise online, 10. Januar 2014, abgerufen am 16. März 2014.
  9. Eric Anholt: Radeon DRI1 removal. In: Mailingliste: mesa-dev. 20. Oktober 2011, abgerufen am 17. November 2011 (englisch).
  10. https://people.freedesktop.org/~imirkin/glxinfo/glxinfo.html
  11. https://mesamatrix.net
  12. Michael Larabel: Running The Xorg State Tracker On R300 Gallium3D. Phoronix, 24. August 2011, abgerufen am 4. September 2011 (englisch).
  13. Michael Larabel: R600g Now Works With Xorg State Tracker. Phoronix, 23. August 2011, abgerufen am 4. September 2011 (englisch).
  14. Thorsten Leemhuis: AMD will Entwicklung freier 3D-Linux-Treiber fördern. Heise online, 6. September 2007, abgerufen am 27. Oktober 2010.
  15. AMD Embedded-Grafikprozessoren. AMD, abgerufen am 15. September 2011.
  16. https://www.heise.de/newsticker/meldung/AMD-Embedded-Radeon-E9000-Grafikchips-fuer-4K-Spielhoellen-und-VR-Mediziner-3334539.html
  17. https://www.techpowerup.com/gpudb/2882/radeon-e9550-mxm
  18. https://www.techpowerup.com/gpudb/2883/radeon-e9260-mxm
  19. https://www.techpowerup.com/gpudb/2765/radeon-e8950
  20. https://www.techpowerup.com/gpudb/2767/radeon-e8870
  21. https://www.amd.com/Documents/AMD_Embedded_Radeon_E8860_ProductBrief.pdf
  22. https://www.heise.de/newsticker/meldung/Grafikeinheit-fuer-Spielautomaten-Radeon-E8860-mit-GCN-Architektur-2126747.html
  23. https://www.techpowerup.com/gpudb/2550/radeon-e8860
  24. https://www.amd.com/Documents/AMD-Radeon-E6760-Discrete-GPU-product-brief.pdf
  25. https://www.techpowerup.com/gpudb/1736/radeon-e6760
  26. http://www.amd.com/en-us/press-releases/Pages/amd-graphics-lineup-2015sep29.aspx
  27. https://www.techpowerup.com/gpudb/2766/radeon-e6465
  28. https://www.amd.com/Documents/power-efficient-gpu-product-brief.pdf
  29. https://www.techpowerup.com/gpudb/1738/radeon-e6460
  30. https://www.techpowerup.com/gpudb/1777/radeon-e4690
  31. https://www.techpowerup.com/gpudb/1739/radeon-e2400