23 ans de cartes graphiques ATI en images

Les cartes ATi à travers les âges

Après nous être intéressés aux cartes graphiques NVIDIA, passons à ATi (maintenant AMD). ATi, une société canadienne, a proposé des cartes graphiques dès sa naissance (en 1985) mais il s’agissait essentiellement de clones d’IBM 8514 destinés aux OEM. ATi a été rachetée par AMD mais la société continue à produire des cartes graphiques et reste une des sociétés les plus importantes dans ce domaine.

La EGA Wonder, première carte ATi

En juillet 1987, ATi lance ses premières cartes « grand public ». Une des deux cartes est la EGA Wonder. Interfacée en ISA 8 bits, la bande passante vers le CPU est donc de 4,7 Mo/s sur un appareil à base de 8086. La carte est — comme son nom l’indique — EGA, ce qui veut dire qu’elle est capable d’afficher 16 couleurs parmi une palette de 64 et de travailler en 640 x 350. Mieux, un mode 800 x 600, spécifique à la carte, était même disponible. La carte disposait de 256 ko de mémoire vidéo et d’un connecteur de type DE-9, dédié aux écrans de l’époque.

Pour se donner une idée, une EGA Wonder valait — en 1987 — 399 $, soit 779 $ actuels en adaptant la valeur à l’inflation.

La VGA Wonder : 256 couleurs !

La VGA Wonder, sortie en même temps que la EGA Wonder, porte aussi le nom d’ATi 28800. Elle s’interfaçait en ISA et proposait 512 ko à 1 Mo de mémoire, avec la possibilité de travailler en VGA (640 x 480).

La Mach 8 a 1 Mo de mémoire

La Mach 8, sortie en 1991, est un clone de la carte 8514/A de chez IBM. Disponible en version ISA (16 bits) ou en MCA (un bus IBM), cette carte était capable de travailler en 256 couleurs (8 bits) et proposait 512 ko ou 1 Mo de mémoire. La carte permettait d’atteindre 1 024 x 768, mais uniquement en entrelacé, en mode progressif à 60 Hz (classique), la puce atteint 640 x 480.

La Mach 32 accélère DOS

La Mach32, sortie en 1992, proposait une accélération des interfaces graphiques sous DOS. Dotée d’un bus mémoire sur 64 bits, cette carte pouvait travailler en 24 bits (16 millions de couleurs) et était disponible en de multiples interfaces, dont le récent VLB.

La Mach 64, plus rapide

La Mach64 est sortie en 1994 et elle offrait de bonnes performances en 2D, avec notamment une accélération sur « 64 bits » et un bus mémoire de la même largeur. La Mach64 a notamment été améliorée (avec l’adjonction de fonctions 3D) pour les puces de la famille Rage. Disponible en plusieurs interfaces, la carte a été déclinée par ATi en plusieurs versions en fonction de la capacité de la mémoire (entre 1 et 8 Mo).

ATi Rage : une Mach 64 avec la 3D

En 1995, ATi sort sa première carte « 3D », la Rage. Basée sur la partie 2D de la Mach 64 (elle est d’ailleurs connue sous le nom Mach 64 GT), cette carte est une des premières à apporter une accélération de la 3D et de la vidéo. Les cartes ne prenaient en charge que DirectX (5.0 au mieux) et quelques API propriétaires de l’époque, ainsi qu’OpenGL dans le monde professionnel et ATi n’avait pas intégré de setup engine (les calculs étaient laissés au CPU).

La carte a été vendue par ATi directement, sous le nom 3D Xpression, et elle a commencé sa carrière sous le nom Mach 64 GT avant de devenir Rage en fin de vie.

ATi Rage II : ATi passe au DVD

En 1996, avec la Rage II, ATi améliore les choses. Plus rapide en 3D que la Rage (de 20% environ), la carte accélère la décompression du récent format MPEG-2 (utilisé dans les DVD) et peut utiliser de la mémoire SGRAM en lieu et place de la EDO (même si les cartes d’entrée de gamme utilisent encore cette mémoire). Notons que la carte est toujours dépourvue de setup engine (très utilisé en 3D) et qu’elle apporte aussi la prise en charge d’une sortie TV.

Pour se donner une idée, la carte a été lancée dans sa version 4 Mo au prix de 199 $, ce qui donne (en $ actuel) environ 280 $.

ATi Rage Pro : enfin un setup engine, et de l’AGP

En 1997, avec le Rage Pro, ATi apporte deux grosses nouveautés : un setup engine pour le traitement des triangles (auparavant laissé au CPU) et la prise en charge de l’AGP 2x (533 Mo/s au lieu de 133 Mo/s en PCI). La carte, très populaire, a été déclinée en énormément de versions et a même été intégrée sur des cartes mères de serveurs jusque dans les années 2000. Bonne idée, la carte est aussi la première à proposer la prise en charge du motion compensation sur le format MPEG-2, ce qui permettait de lire un DVD sur une machine modeste sans carte d’accélération dédiée.

La Rage Pro, dans sa version @Work (une version @Play avec sortie TV était aussi proposée) valait 299 $ avec une mémoire de 8 Mo. En $ actuels (en tenant compte de l’inflation), la carte serait vendue aux environs de 400 $ (407 $). Des versions moins rapides (comme la Rage IIc) et d’autres destinées aux PC portables (Rage LT) ont même été proposées, cette dernière ayant aussi été vendue sur des machines de bureau comme une des premières cartes DVI (XPert LCD). Enfin, une version « Turbo » de la carte a aussi été vendue, avec des pilotes améliorant le score sur certains benchmarks (mais ne changeant rien le reste du temps).

La famille 128 : GL, Pro et Maxx

Pour succéder au Rage Pro, ATi a proposé la puce Rage 128, qui luttait contre les TNT et G400 des concurrents.La carte a été déclinée en plusieurs versions et est surtout connue pour ses problèmes de pilotes, qui a suivi ATi pendant de longues années. Les deux premières sont la Rage 128 GL et la Rage 128 VR. La GL est une version destinée aux joueurs, dotée de mémoire sur 128 bits, alors que la version VR est plus lente et se limite à 64 bits. La Rage 128 Pro, apparue plus tard, améliore la fréquence et ajoute quelques fonctions (dont un setup engine plus rapide). Elle offre aussi le S3TC et un TMDS pour le DVI, en plus de l’AGP 4x (déjà disponible pour le 128 GL dans une révision mineure). Fin 1999, et pour lutter contre la GeForce 256, ATi annonce la Rage Fury MAXX, une carte dotée de deux puces en parallèle et traitant une image sur deux sur chaque puce. Une technique réutilisée depuis dans beaucoup de modèles.

Une Rage Fury (Rage 128 GL) 32 Mo se vendait 299 $ à sa sortie, soit 400 $ actuel. Les cartes de la famille Rage 128 apportaient aussi la possibilité de travailler en 32 bits dans les jeux (au prix d’une perte de vitesse) et la décompression totalement matérielle des flux MPEG-2. Au niveau des anecdotes, Apple a utilisé des Rage 128 interfacées en PCI à 66 MHz sur certains appareils, les chipsets pour PowerPC G3 ne gérant pas l’AGP. Notons enfin que les rares acheteurs de Rage Fury MAXX n’ont pas aimé le passage à Windows 2000 et Windows XP : cette carte dotée de deux puces n’en activait qu’une seule sur ces systèmes, l’AFR (la technologie permettant le partage) ne fonctionnant que sous Windows 98 et Windows Me.

La Radeon vient taquiner la GeForce 256

En 2000, ATi vient concurrencer NVIDIA et son GPU GeForce 256 avec son VPU (Visual Processing Unit) Radeon. Connue sous le nom Rage 6 puis finalement R100, la Radeon est la première carte ATi dotée d’une unité T&L. La Radeon était destinée aux joueurs et une version moins complète, la Radeon VE, sera proposée aux professionnels, avec notamment la possibilité de travailler sur deux écrans. La Radeon est la première carte ATi à utiliser de la DDR. En 2001, ATi sort une sorte de « die shrink » du R100 (Radeon) avec le RV200, alias Radeon 7500. On gagne une plus grande fréquence et deux sorties vidéo pour un prix en diminution.

La Radeon changera de nom en fin de vie, pour devenir la Radeon 7200. A sa sortie, la version 64 Mo (en DDR) valait 399 $ (510 $ actuels), un prix élevé pour une carte graphique. La Radeon 7500, sortie plus tard, valait 199 $ en version 64 Mo à sa sortie en septembre 2001 (250 $ actuels). Notons enfin qu’ATi a aussi utilisé l’architecture « R100 » dans des chipsets (les IGP 320M, 345M et 7000, notamment).

ATi passe à DirectX 8

En 2001, ATi passe à DirectX 8 avec les Radeon 8500, alias R200. Cette carte était placée en face des GeForce 3 de NVIDIA et était même compatible avec la norme 8.1 de Microsoft. Cette carte phare chez ATi a été renommée en Radeon 9100 après quelques années et une version moins onéreuse (et un peu moins puissante) a été proposée sous le nom Radeon 9000, alias RV250. Plus tard, une version AGP 8x de la carte, avec la puce RV280, a aussi été proposée.

La carte a été lancée au prix de 399 $ à l’époque (environ 499 $ actuels) et des versions moins rapides (8500 LE) ont aussi été proposées, tout comme des IGP équipés d’une technologie comparable (Radeon 9100 IGP). La Radeon 9000 Pro, proche de la 8500 mais sortie environ un an plus tard, ne valait que 149 $ en version 64 Mo (180 $ environ).

Avec le R300, ATi frappe un grand coup

2002. ATi frappe un grand coup avec le R300, la puce de la mythique Radeon 9700. Première carte DirectX 9.0 du marché, elle sera bien plus efficace que la GeForce 5800 de NVIDIA, décevante. Une version « Pro », plus rapide, sera aussi proposée. Cette carte est une des premières à passer à un bus sur 256 bits et offrait des performances de premier plan en 3D. La Radeon 9500, moins rapide, utilisait la même puce avec quelques fonctions en moins, alors que la 9500 Pro offrait simplement un bus sur 128 bits (au lieu de 256 bits) qui pouvait être réactivé dans certains cas. En mars 2003, ATi propose la Radeon 9800, une version plus rapide de la 9700 Pro, une des premières cartes à adopter de la GDDR2 (dans certaines versions). La Radeon 9600, alias RV350, est une version moins rapide du R350 créée pour éviter de devoir modifier « à la main » des R300 et gravée en 130 nm. Notons qu’ATi a aussi utilisé des R360 et des RV360, des puces gravées en « low-K » pour augmenter les fréquences.

La Radeon 9700, annoncée en juillet 2002, valait 399 $ dans sa version 128 Mo, l’équivalent de 485 $ en 2010. ATi, avec ses cartes de la famille 9800, a multiplié ses références et certains constructeurs en ont profité pour modifier certaines caractéristiques, comme le bus mémoire qui passait de 256 bits à 128 bits sur certaines Radeon 9800 SE.

ATi R300, on passe en PCI-Express

Juin 2004, le PCI-Express arrive (enfin) dans nos machines, avec des puces basées sur le R300. ATi va propose des cartes X300, de l’entrée de gamme, et des cartes X600, en milieu de gamme. Les cartes offrent les mêmes fonctions que les cartes de la famille 9600 (RV350) mais avec une gravure en 130 nm low-K (X600) ou 110 nm (X300).

La X300 est la première carte ATi à proposer l’HyperMemory : la solution est simple et consiste à utiliser la mémoire centrale, accessible « rapidement » via le PCI-Express, comme mémoire vidéo en plus d’une mémoire dédiée. Les cartes ont généralement 256 Mo au total, dont seulement 128 Mo présents physiquement sur la carte. Notons enfin que la Radeon X300 ressortira en 2007 sous le nom X1050.

ATi R400, l’AGP ne meurt pas, le CrossFire arrive

En 2004, ATi propose la carte qui va succéder aux modèles de la famille 9000. Alors que les X300 et X800 sont basés sur le R300, la Radeon X800 est basée sur le R420 et existe en AGP et en PCI-Express. Pour remplacer les X600, basée sur l’ancienne architecture, ATi a proposé la X700, une carte équipée d’une puce R420 modifiée (RV410). La société a aussi proposé deux variantes du R420 : le R430 (en 110 nm) et le R480, une version plus rapide de la puce. Enfin, le CrossFire a été lancé avec les cartes de la famille R400, uniquement en PCI-Express bien évidemment.

La Radeon X800 XT Platinum Edition, haut de gamme de l’époque, valait 499 $, soit environ 580 $ actuels. Le CrossFire souffrait de beaucoup de limitations à l’époque, dont une définition maximale de 1 600 x 1 200, à cause d’une puce externe nécessaire pour la reconstitution des images, en plus de l’obligation d’acheter une carte CrossFire « maître ».

ATi lance la série 1000/R520, décevante

Octobre 2005, ATi lance Fudo, alias R520. Au lancement, la gamme est complète, avec trois modèles : X1300 en entrée de gamme, X1600 en milieu de gamme et X1800 en haut de gamme. Petit problème, les X1800 ne sont pas très performantes… Un peu plus tard, la société lance les X1900 et des variantes des X1300/X1600, gravées plus finement, et rattrape ses problèmes de performances. Les cartes dérivées du R520 amènent aussi la gestion du MPEG-4 et la prise en charge des Pixel Shader 3.0.

Pour information, les X1300 et X1600 sont les premières cartes à offrir le CrossFire sans liaison directe entre les cartes (en utilisant le bus PCI-Express). Et notons qu’AMD continue à soutenir activement l’AGP, avec la majorité des cartes disponibles dans cette interface, en plus du PCI-Express.

R600/Radeon HD 2000 : le renouveau ?

Avec les Radeon de la famille 2000 (basée sur le R600), ATi lance des cartes résolument tournées vers la vidéo : la société intègre une puce HD Audio permettant de sortir l’audio en HDMI et un moteur de décompression capable de prendre en charge les formats HD récents, comme le H.264 ou le VC1. Plus intéressant, la compatibilité DirectX 10 des cartes amène une architecture unifiée. Notons qu’ATi compte différemment les « processeurs de flux » par rapport à NVIDIA, la valeur en vec5 permet donc de comparer (en simplifiant) les cartes avec leur équivalent NVIDIA.

Dans les fonctions, notons aussi le bus en « ring », qui est équivalent à un bus 512 bits en architecture classique, tout du moins sur le très haut de gamme. Point intéressant, certains pilotes donnent des informations sur une Radeon HD 2600 X2, une carte jamais sortie officiellement et donc dotées de deux GPU.

Le R600 évolue, les Radeon HD 3000 arrivent

Avec la série 3000, ATi améliore ses puces, sans gros changements : des fréquences plus élevées, une finesse de gravure améliorée et la prise en charge du PCI-Express 2.0. C’est aussi avec les Radeon de la série 3000 qu’ATi (re)propose une carte avec deux GPU, du jamais vu depuis la Rage 128 MAXX.

C’est aussi une des premières fois qu’ATi ne décline pas toute sa gamme en AGP, les cartes de ce type sont de plus en plus rares. De plus, ATi passe d’un bus 1 024 bits en anneau sur la série 2000 (512 bits dans chaque sens) à « 512 bits » (256 bits en pratique). Les cartes sont aussi compatibles DirectX 10.1, une API peu utilisée.

Les Radeon 4000, une franche réussite

En 2008, ATi enfonce le clou avec les Radeon de la série 4000. La gamme R700 est complète, rapide et pas très chère. Contrairement à NVIDIA qui se tourne vers le GPGPU, ATi propose une gamme dédiée à la 3D et très efficace. Les Radeon 4000 serviront aussi de test en grandeur nature pour le passage au 40 nm, certains modèles de la gamme étant passé du 55 nm des premières cartes à cette nouvelle technologie. Comme avec les Radeon de la série 3000, ATi propose des cartes à deux GPU.

ATi va aussi proposer un moteur de décompression vidéo plus efficace, le support d’OpenCL sur certains modèles et les Radeon 4000 signent le retour d’un bus mémoire classique, sur 256 bits, à la place du bus « ring » des R520 et R600.

Le passage au 40 nm se passe mal avec les Radeon 5000

Avec Evergreen, alias R800, ATi frappe fort : les cartes sont plus rapides, consomment moins et sont compatibles DirectX 11. Petit problème, le rendement en 40 nm de TSMC est faible et la société a donc deu mal à fournir les cartes aux revendeurs et donc — mécaniquement — aux joueurs.

Bonne idée de la nouvelle gamme, la possibilité de gérer six écrans, via des sorties en DisplayPort. Attention, même s’il y a six sorties DisplayPort, il n’y a que deux TMDS et deux RAMDAC, ce qui oblige les utilisateurs à installer des écrans DisplayPort (ou passer par des adaptateurs actifs).

La grande saga All in Wonder

Avant de terminer, parlons de la mythique série des All In Wonder : les cartes de cette gamme étaient dédiées aux utilisateurs aimant la vidéo et elles ont donc été équipées de puces d’entrées/sorties. Apparue en 1996 avec une puce Rage II+, la gamme a survécu jusqu’en 2008 avec une Radeon HD 3650. Nous allons nous intéresser à trois modèles de cette gamme, même s’il y en évidemment bien d’autres.

Notons qu’AMD a même sorti une carte dotée d’une prise FireWire 400, un peu à la manière de certaines cartes son Creative, qui posait des problèmes sur beaucoup de cartes mères incapables de séparer l’AGP du PCI.

Dans les consoles

Pour terminer, intéressons-nous au monde des consoles. En effet, ATi a racheté (en 2001) la société ArtX, qui travaillait sur la puce du GameCube et qui a été à la base de la Radeon 9700. Plus tard, ATi a équipé la Wii et la Xbox 360. Les puces intègrent toutes de la mémoire eDRAM, interfacées sur un bus très large et offrant une énorme bande passante mais avec une capacité limitée.

Rappelons que NVIDIA équipe par ailleurs la première Xbox et la PlayStation 3, sans oublier la fameuse Gizmondo.