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Radeon HD 5000系列
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ATI Radeon HD 5000系列，是AMD(ATI)的显示核心系列产品，研发代号Evergreen。2007年AMD公司在台湾参加台北国际电脑展览会，展会结束后，公司工程师到酒吧享乐，并提议利用酒店集团名称Evergreen作为新显示核心的代号。Evergreen正是台湾的长荣集团[1]。整个系列的第一款产品是RV870/Cypress显示核心，采用此芯片的显卡名为Radeon HD 5870，于2009年9月23日推出。核心拥有1600个流处理器，数量是上一代的两倍。它是AMD首个支持DirectX 11的显示核心系列。同时针对OpenCL而设计，加强显示核心的通用运算能力。此外，其ATI Eyefinity技术，可以使显卡支持多屏幕输出。数量最多可以支持六个屏幕输出。
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DirectX 11
随着Windows 7操作系统在2009年尾推出，新的DirectX 11亦借势推出。
DirectX 11改进了对多线程技术的支持，因而让应用程序可以同步新增有用资源或者管理状态，并让其可以从所有专用线程中发送提取命令，这样可以提升每一个线程启动游戏的效率，并且可以比DirectX 10去更好的利用CPU的核心数量不断提高所带来的潜力[2]。
相对于旧有的Shader Model 4.0，新增了五个新的指令集。编程者可以更轻易查看和操作数据。着色引擎方面，除了4.0版本拥有的顶点着色引擎、像素着色引擎、几何着色器外，还另外增加了外壳着色器、运算着色器和域着色器。
随着显示核心的性能愈来愈强劲，利用显卡作非立体计算可以更有效发挥产品性能，使之适用范围更广泛。通用计算包括物理加速、人工智能和光线跟踪。利用显示核心作相关计算，性能比单纯用CPU更好。近年，两大显示核心制造者－AMD和NVIDIA都大力推动通用计算。现时已有三种相关的开发接口的，分别是CUDA、Stream和OpenCL。CUDA是NVIDIA的专属接口，非NVIDIA显示核心不能支持。Stream是ATI所开发，而OpenCL则由Khronos所制定。而DirectCompute 11是DirectX 11的一部分，由微软制定。
自Radeon HD 2000系列开始，AMD的显示核心都支持Tessellation技术。到了DirectX 11时，微软正式将Tessellation技术放到DirectX标准中。而DirectX 10和11的Tessellation技术是不同的。为了配合Tessellation运算，DirectX 11增加了Hull和Domain两个着色器，所以效率和效果会有所提高[3]。
架构
Cypress推出的时候，Terascale 绘图引擎架构的流核心数量、纹理单位与ROP跟上一代的 RV770 都二倍成长。此架构的流核心设计几乎没有变动，不过新增了支持 DirectX 11/DirectCompute 11 的能力。[5] 与上一代的设计相似，每一个 SIMD 核心集成了 4 个纹理单位与 16 个流核心（每个含有5个处理单元，总共80个单元）。
而跟上一代不同的另一个地方是为了与 DirectX 11 兼容，流核心能够处理单精度与双精度的 FMA (Fused Multiply Add) 指令运算，它提供的精度比 MAD (Multiply Add) 还要高，而且他也遵循 IEEE 754-2008 标准。[6] Evergreen原生支持SAD (Sum of Absolute Difference) 指令，在类似影音转换的应用上，执行性能可以大幅提升。
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每个 SIMD 核心也搭载了 32 kiB 的本地资料共享 (Local Data Share) 与 8 kiB 的 L1 缓存，[5] 而每个 SIMD 核心都能共享 64 kiB 的全局资料共享 (Global Data Share)。
每一个流核心都有两组L2缓冲存储器，每一组的容量是128kb。纹理单元方面，是16k x 16k格式。而DirectX 11中的HDR纹理压缩技术——BC6以及BC7都可以被支持[4]。
每个存储器控制器链接著 8 组 ROP 单元，每组提供 32bit 的通道，每一单元使用 128kiB 的 L2 缓存。[5] Redwood 则是有 4 组 64bit 通道的 ROP 单元。另外，增加了EDC效验功能。可以支持循环冗余校验，增加数据传输的可靠性。
用作画面的后期处理，例如反锯齿功能。Evergreen核心新加了回读路径，改善抗锯齿性能。
显示核心的性能已经大幅提升，理论上可以支持已更高的分辨率玩游戏。但受显示器技术所限，分辨率提升亦有限。另外，高分辨率显示器价钱高，性能却不一定好。例如显示器的更新率可能只有30Hz。所以，利用多个显示器组合成一个大显示器，可以成为一个解决方案。以往的显卡已经可以支持双显示器输出。但是，两个显示器中间的黑边，可能阻碍进行游戏。如果可以使用三个显示器的话，就可以营造一个比较理想的视野。如果使用多于一张显卡，去达致多显示器输出的话，就会失去立体加速。2002年的时候，Matrox就推出了幻日显卡，可以支持三个显示器输出。不过，它的立体加速性能有限。另外，Matrox曾经推出过DualHead2Go的后续产品——TripleHead2Go。它可以将显示接口分享给三个显示器。系统误以为只一个显示器，从而解决立体加速的问题。不过，这个产品只支持单一接口输入，采用VGA输出，分辨率有限。在专业显卡方面，某些产品在一张显卡上采用两个显示核心，从而支持四个视频输出。所以实际效果与同时插入两张显卡无异[7]。
为了解决上述的问题，AMD在这一代显卡引进了ATI Eyefinity Technology的新型显示技术。每一个RV870显示核心都集成了六个显示输出控制器。每一个输出的影像分辨率是2560x1600，每一个颜色通道的比特深度是10-bit。一张显卡能够提供到最高6组屏幕同步显示，这些屏幕进一步组合成一片大型画面，让操作系统认为有一个超高清晰度的单屏幕。HD 5000全系列都能够支持 Eyefinity技术，除了拥有六个DisplayPort输出接口的 Radeon HD 5870 Eyefinity Edition 以外都只支持三屏幕输出。[8]
如果有超过两个没有提供 DisplayPort 接口的屏幕就可以使用 DisplayPort 的转接器，它能够将 DisplayPort 的信号转换成 VGA、单路/双路 DVI 或是 HDMI，以便使用 Eyefinity 技术。[8] 下面的表格表明了 HD 5800/5700 系列能够使用的最大配置。
不过有些没被 ATI 验证过的其他配置 (DVI + HDMI + VGA) 组合有时也是可行的。.[9]
在影片处理能力上，AVIVO HD 与 通用视频解码器的搭配下这一代的显卡还是具备着播放蓝光影片和HD DVD的硬件解码功能，而搭配 Catalyst 9.11 以后的驱动程序更能够让像是Youtube或Hulu中有使用以 H.264 为压缩基础之 Flash 格式的Full HD影片更流畅的播放。此外，显示流水线支持 xvYCC 色域以及在 HDMI 接口上拥有 12-bit 的单路色彩输出，且 AVIVO HD 也支持 Windows Vista 及 Windows 7 的 DXVA 2.0 API 标准。
而在这代的另一项重要里程就是开始支持 HDMI 1.3a 标准。上一代的 Radeon R700 系列 显示芯片只支持到 LPCM 7.1 声道的音频及无法让外部解码器比特流提供 Dolby TrueHD 及 DTS-HD Master Audio 输出支持，在这一代已经提供这些输出支持。
其他技术
Evergreen的显示内存控制器，新增支持循环冗余校验。GDDR5的Link Retraining技术，可以即时将存储器的频率和电压转换。在2D模式时转换到立体计算模式时，此技术可以减低之间的出错机会[10]。
相对于上一代产品只支持HDMI 1.1输出，新的显示核心支持HDMI 1.3输出。后者的带宽更高，可以传输更高质量的影像。又或者可以传输更多消息，包括音频消息。而自Radeon R600开始，显示核心都集成了音效芯片。这样显卡上的HDMI输出，可以直接包含音频和视频数据。而不需要额外的声卡处理相关信号，然后透过接线将音频消息传到显卡，再由显示核心将音效和视频信号结合，作HDMI输出。旧有的AMD显示核心内置的音频芯片，只支持5.1声道输出。而新的Evergreen显示核心，内置音频芯片新增7.1声道输出。音频解决方案方面，Evergreen显示核心新增支持Dolby HD和DTS-HD Master Audio。数字功放可以直接将HDMI中的音频信号解码。另外，电脑再不需要使用额外的声卡，去输出此等音频格式信号。
为了回应对手NVIDIA的3D Vision技术，AMD也推出了自家的立体显示技术。不过，此技术并非AMD独家研发，而是和iZ3D公司合作。而相关技术的电路并不是集成在显示核心中，而是在显示器里[11]。
Evergreen支持自家的Stream标准。另外，同样支持开放的Direct Compute和OpenCL标准。浮点运算能力方面，Radeon HD 5870的理论值是2.7 TFLOPS。上一代的产品应用到天河一号的时候，产品的性能是理论值的70%左右[12]。
利用DirectX 11的Direct Compute和Tessellation技术，可以造到物理加速的效果。例如游戏《科林麦克雷：尘埃2》中，旗帜的飘扬和灰尘的飞扬。Havok物理引擎方面，AMD将会利用多核心中央处理器作运算。
产品
Radeon HD5970于2009年11月19日正式发布，产品数日后已开始上市销售。
与上两代Radeon HD3800/4800 X2系列类似，Radeon HD5970也是在一块PCB上安装两颗GPU，并通过一颗PLX PCI-E 2.1桥接芯片组建内部CrossFire，也支持双卡组建四路CrossFire。与上代Radeon HD 4800 X2不同的是，由于PCI-E 2.1带宽和电源管理已经非常完善，故没有采用在Radeon HD4800X2上使用过的CrossFire Sideport，而使用了类似Radeon HD3870X2的PCI-E内部桥接[13]。PCI-E 2.1相比2.0，虽然带宽没有上升，但就加入了大量的管理技术。
Radeon HD5970由两颗RV870组成，共集成达43亿晶体管，内含高达3200个流处理器，默认频率为725MHz，相比Radeon HD5870为低，但几乎每一片Radeon HD5970都能使用原厂的超频工具返回900MHz以上的水平。默认频率下运算能力高达4.64TeraFLOPS，比上一代的HD4870X2高出70%。存储器方面依然保持256比特总线，每颗核心皆拥有频率为4.0GHz的1GB GDDR5存储器（即总共2GB），两颗核心共提供总共高达256GB/s的带宽。
得益于40nm制程及新电源管制技术，功耗仍能保持上代的水平，满载功耗为294W，闲置功耗相比HD4870还低，只有42W。散热器的方面，AMD在本系列首次均热板设计，配合鼓风机式风扇，最高能带走400W热量[14]。
Radeon HD5870是首款Radeon HD5000系列的产品，于2009年9月23日发布，拥有1600个流处理器，默认频率为850MHz，存储器方面拥有256bit带宽和4.8GHz的1GB GDDR5存储器。公版卡全长达28cm，比Radeon HD4870X2更长[15]。
Radeon HD 5870 Eyefinity6 Edition于2010年3月11日发布。显然卡拥有六个mini DisplayPort输出接口。核心方面仍然使用Cypress核心，拥有1600个流处理器。由于显卡拥有六个TMDS通道，所以支持六个显示器的输出，每个显示器最高的分辨率是1080p[16]。
Radeon HD5850同样使用RV870核心和1GB GDDR5存储器，但只拥有1440个流处理器，而且默认频率较低[15]。
Radeon HD5830于2010年2月25日发布。它只有1120个流处理器，核心频率是800MHz，显示内存方面，将会采用4.0GHz的GDDR5，带宽有256-bit。由于核心频率较HD5850为高，所以功耗较上线的HD5850更高。
Radeon HD 5700系列于2009年10月13日发布。Radeon HD5770拥有800个流处理器、128bit存储器带宽和1GB GDDR5存储器，而Radeon HD5750只有720个流处理器[17]。
Radeon HD5670于2010年1月14日发布，拥有400个流处理器、128bit存储器带宽和1GB GDDR5存储器[4]。
Radeon HD 5570在2010年2月推出。规格上与Radeon HD 5670接近，拥有400个流处理器，只是核心频率较低，而且显示内存的规格亦较差，只支持DDR3显示内存。而高一级的Radeon HD 5670则支持GDDR5显示内存[18]。Radeon HD 5570正式发布的核心制程是40nm，带宽是128-bit[19]。直接对手是NVIDIA的GeForce GT 220。
Radeon HD 5550 为320个流处理器，支持DDR2显示内存，核心频率为550MHz。
Radeon HD 5450于2010年2月4日发布，属于入门级产品。它拥有80个流处理器，核心制程是40nm。显示内存方面，可以支持DDR3或者DDR2以区分价格，而其带宽只有64-bit。由于核心发热量比较低，显卡可以采用被动式散热器。集成声效卡可以支持7.1声道效果。与同系列比较高阶的核心不同，Radeon HD 5450的SIMD所拥有的流处理器数量比较少，并即是每流处理器可分享到更多的L1缓冲存储器[20]。
规格表
ATI Radeon HD 5000系列，开发代号‘Evergreen’，是最后一个使用‘ATI’品牌的AMD显示核心系列产品。
- Radeon HD 5000系列是AMD-ATI图形处理器系列中最后一个单卡支持双模拟式CRT荧幕（即内置两个RAM-DAC）特性的系列
1 统一渲染单元数量 : 纹理映射单元数量 : 渲染输出单元数量
2GDDR5显示内存的资料发送速率是其时钟频率的4倍，而非其它DDR存储器的两倍
3热设计功耗（TDP）数值来源于超微官方资料。不同厂商的非公版显卡电路板设计会使得实际TDP数值和官方资料的有所不同。
4全部显示核心支持‘角度无关各向异性过滤’和‘Eyefinity’特性，其中‘Eyefinity’使得一块显卡支持三荧幕显示输出，部分型号更可以支持更多的荧幕显示输出
6Radeon HD 5870 Eyefinity Edition显卡支持最多6个mini DisplayPort显示信号输出。[8]
ATI Mobility Radeon HD 5000系列行动型显示核心，开发代号‘Manhattan’，是最后一个采用‘Mobility Radeon HD XXXX’的命名方式显示核心系列，也是最后一个使用‘ATI’品牌的行动显示核心系列。
注释及参考资料
更多信息
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