Lịch Sử Phát Triển Card Đồ Họa AMD Radeon: Từ ATI Đến Đối Thủ Của Nvidia

Bài viết này sẽ đưa bạn khám phá lịch sử phát triển của dòng card đồ họa AMD Radeon, một thương hiệu lớn trong lĩnh vực đồ họa, cạnh tranh trực tiếp với Nvidia Geforce. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về những cột mốc quan trọng, các kiến trúc đột phá và những công nghệ tiên tiến đã làm nên tên tuổi của Radeon.

Logo AMD Radeon, biểu tượng của sức mạnh đồ họa và công nghệ tiên tiến.

Radeon ban đầu là một thương hiệu thuộc sở hữu của ATi, chuyên về đồ họa, RAM và SSD, được thành lập vào năm 2000. Dòng GPU Radeon kế thừa dòng Rage, một cái tên huyền thoại đã từng tạo nên tiếng vang lớn trên thị trường. Tuy nhiên, do tình hình kinh doanh khó khăn, ATi đã buộc phải bán mình cho AMD vào năm 2006 với giá 5.4 tỷ USD (tương đương hơn 125 nghìn tỷ VNĐ).

Sau khi sáp nhập, AMD đã tái cấu trúc thương hiệu Radeon. Tháng 8 năm 2010, thương hiệu ATI Radeon chính thức đổi tên thành AMD Radeon. Đến ngày 11 tháng 9 năm 2015, mảng đồ họa của AMD được tách riêng thành Radeon Technologies Group, dưới sự quản lý của ông Raja Koduri.

Bài viết này sẽ tập trung vào các dòng card Radeon được ra mắt sau khi AMD mua lại ATi vào năm 2006. Chúng ta sẽ chia lịch sử phát triển của Radeon thành ba giai đoạn chính, tương ứng với ba kiến trúc đồ họa: TeraScale, GCN (Graphics Core Next) và RDNA (Radeon DNA). Để đảm bảo tính súc tích, chúng ta sẽ tập trung vào thời điểm ra mắt và các tính năng mới của từng dòng card, đồng thời chỉ đề cập đến các dòng card được bán thương mại, không bao gồm các phiên bản OEM.

Kiến trúc TeraScale (2007 – 2011)

TeraScale là vi kiến trúc unified shader model thứ hai, được phát triển bởi ATI Technologies/AMD, sau Xenos. Nó thay thế các vi kiến trúc fixed pipeline cũ và cạnh tranh trực tiếp với vi kiến trúc unified shader đầu tiên của Nvidia, Tesla.

HD 2000 Series (2007)

  • Ngày ra mắt: 28/6/2007
  • Kiến trúc: Radeon R600
  • Tiến trình: 80nm và 65nm
  • Tính năng mới: CrossFireX, cho phép kết hợp nhiều card đồ họa để tăng hiệu năng.
  • Cạnh tranh: Geforce 8 series

Bo mạch card đồ họa HD 2900 XT, một trong những sản phẩm đầu tiên của kiến trúc TeraScale, đánh dấu bước tiến quan trọng trong công nghệ đồ họa của AMD.

Thông số kỹ thuật nổi bật của HD 2000 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
HD 2900 XT R600 XT 743 PCI Express 1.0 x16 512/1024 GDDR3/GDDR4

HD 3000 Series (2007)

  • Ngày ra mắt: Tháng 10/2007
  • Kiến trúc: Radeon R600
  • Tiến trình: 65nm và 55nm
  • Tính năng mới:
    • Hỗ trợ DirectX 10.0 và 10.1, mang lại trải nghiệm đồ họa tốt hơn cho các game thủ.
    • Hỗ trợ giao thức PCI Express 2.0, tăng băng thông truyền dữ liệu.
    • Hỗ trợ OpenGL 3.3

Card đồ họa Sapphire HD 3870, một trong những đại diện tiêu biểu của dòng HD 3000 series, nổi bật với hiệu năng mạnh mẽ và khả năng hỗ trợ các công nghệ đồ họa tiên tiến.

Thông số kỹ thuật nổi bật của HD 3000 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
HD 3870 RV670 XT 777 PCI Express 2.0 x16 512/1024 GDDR3/GDDR4

HD 4000 Series (2008)

  • Ngày ra mắt: 16/6/2008
  • Kiến trúc: TeraScale 1
  • Tiến trình: 55nm và 40nm
  • Tính năng mới:
    • Cụm điều khiển bộ nhớ mới, hỗ trợ VRAM GDDR5, tăng hiệu năng đáng kể.
    • SIP block UVD 2.0-2.2, cải thiện khả năng giải mã video.
    • Chip PLX PEX8647 xuất hiện trên các mã X2, hỗ trợ kết nối đa GPU.
    • Hỗ trợ OpenCL 1.1, DirectX 10.1

Bo mạch card đồ họa ASUS HD 4870, sản phẩm nổi bật của dòng HD 4000 series, được trang bị VRAM GDDR5 và các công nghệ tiên tiến, mang đến trải nghiệm chơi game và đồ họa mượt mà.

Thông số kỹ thuật nổi bật của HD 4000 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
HD 4870 RV770 XT 750 PCI Express 2.0 x16 512/1024/2048 GDDR3/GDDR4/GDDR5

HD 5000 Series (2009)

  • Ngày ra mắt: 10/9/2009
  • Kiến trúc: TeraScale 2
  • Tiến trình: 40nm
  • Tính năng mới:
    • Hỗ trợ 2 màn hình CRT trên 1 card, đáp ứng nhu cầu sử dụng đa màn hình.
    • AMD Eyefinity trình làng, cho phép xuất hình ảnh ra nhiều màn hình cùng lúc, tạo trải nghiệm gaming và làm việc độc đáo.
    • Hỗ trợ DirectX 11.3, OpenGL 4.5 và OpenCL 1.2

Card đồ họa HD 5450, một sản phẩm phổ biến trong dòng HD 5000 series, được biết đến với khả năng hỗ trợ đa màn hình và các công nghệ đồ họa mới nhất.

Thông số kỹ thuật nổi bật của HD 5000 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
HD 5870 Cypress XT 850 PCI Express 2.1 x16 1024/2048 GDDR5

HD 6000 Series (2010)

Đây là series đầu tiên AMD loại bỏ hoàn toàn chữ ATi ra khỏi thương hiệu Radeon.

  • Ngày ra mắt: 22/10/2010
  • Kiến trúc: TeraScale 2 và TeraScale 3
  • Tiến trình: 40nm
  • Tính năng mới: Chủ yếu là về kiến trúc TeraScale 3, tập trung vào cải thiện hiệu năng và hiệu suất.

Card đồ họa HD 6970, một trong những sản phẩm cao cấp của dòng HD 6000 series, được trang bị kiến trúc TeraScale 3, mang lại hiệu năng vượt trội và trải nghiệm đồ họa sống động.

Thông số kỹ thuật nổi bật của HD 6000 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
HD 6970 Cayman XT 880 PCI Express 2.1 x16 2048 GDDR5

Giai đoạn kiến trúc TeraScale kết thúc, mở ra một kỷ nguyên mới với kiến trúc GCN.

Thời kỳ kiến trúc GCN (2012 – 2017)

HD 7000 Series (2012)

  • Ngày ra mắt: 9/1/2012
  • Kiến trúc: Graphics Core Next (GCN) thế hệ 1. Có 1 mã sử dụng GCN thế hệ 2 (HD 7790)
  • Tiến trình: 28nm
  • Tính năng mới:
    • Kiến trúc GCN mới, mang lại hiệu năng và hiệu suất vượt trội so với TeraScale.
    • Hỗ trợ giao thức PCI Express 3.0, tăng băng thông truyền dữ liệu.
    • Hỗ trợ API Vulkan 1.0, cải thiện hiệu năng trong các ứng dụng và game hỗ trợ Vulkan.
    • Hỗ trợ Video Coding Engine (VCE), tăng tốc mã hóa video.

Bo mạch card đồ họa ASUS HD7870 DirectCU II, sản phẩm nổi bật của dòng HD 7000 series, được trang bị kiến trúc GCN thế hệ 1, mang lại hiệu năng mạnh mẽ và khả năng tản nhiệt hiệu quả.

Thông số kỹ thuật nổi bật của HD 7000 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
HD 7970 GHz Edition Tahiti XT2 1000/1050 PCI Express 3.0 x16 3072/6144 GDDR5

Dòng HD 8000-series sẽ không được đề cập vì đây chỉ là phiên bản đổi tên của dòng HD 7000 và chỉ bán thông qua OEM.

R7/R9 200 Series (2013)

  • Ngày ra mắt: 8/10/2013
  • Kiến trúc: Graphics Core Next (GCN) thế hệ 2. 1 mã sử dụng GCN thế hệ 3 (R9 285)
  • Tiến trình: 28nm
  • Tính năng mới:
    • AMD TrueAudio, mang lại trải nghiệm âm thanh sống động và chân thực hơn.
    • Hỗ trợ Crossfire với cả đời card trước, tăng tính linh hoạt cho người dùng.
    • Hỗ trợ DirectX 12, tận dụng tối đa hiệu năng phần cứng trong các game DirectX 12.

Card đồ họa Sapphire R9 290X Tri-X, một trong những sản phẩm cao cấp của dòng R9 200 series, được trang bị kiến trúc GCN thế hệ 2, mang lại hiệu năng vượt trội và khả năng tản nhiệt hiệu quả.

Thông số kỹ thuật nổi bật của R7/R9 200 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
R9 290X Hawaii XT 1000 PCI Express 3.0 x16 4096/8192 GDDR5

Nổi lên nhờ “coin”: Vào thời điểm này, bitcoin bắt đầu được chú ý và card AMD cho hiệu năng khai thác vượt trội, nhanh chóng trở nên khan hiếm. Giá card bị đẩy lên cao ngất ngưởng và luôn trong tình trạng hết hàng từ Q3/2013 đến Q1/2014.

R7/R9 300 Series (2015)

  • Ngày ra mắt: 16/6/2015
  • Kiến trúc: Graphics Core Next (GCN) thế hệ 1 và 2. Dòng Fury sử dụng GCN thế hệ 3
  • Tiến trình: 28nm
  • Tính năng mới:
    • Bộ giới hạn khung hình, giúp tránh lãng phí hiệu năng render số fps quá lớn, dẫn đến nóng card.
    • Hỗ trợ Virtual super resolution, cho phép render hình ảnh ở độ phân giải cao hơn rồi downsampled, cho hình ảnh mượt mà không cần khử răng cưa.
    • Hỗ trợ Liquid VR, mang lại trải nghiệm thực tế ảo tốt hơn.
    • VRAM HBM (High Bandwidth Memory) lần đầu xuất hiện (trên R9 Fury X), tăng băng thông bộ nhớ và hiệu năng tổng thể.

Card đồ họa MSI R9 390X Gaming 8G, một trong những sản phẩm cao cấp của dòng R9 300 series, được trang bị kiến trúc GCN và VRAM GDDR5, mang lại hiệu năng mạnh mẽ và khả năng tản nhiệt hiệu quả.

Thông số kỹ thuật nổi bật của R7/R9 300 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
R9 Fury X Fiji XT 1050 PCI Express 3.0 x16 4096 HBM

RX 400 Series (2016)

  • Ngày ra mắt: 29/6/2016
  • Kiến trúc: Graphics Core Next (GCN) thế hệ 4, tên mã Polaris
  • Tiến trình: 14nm
  • Tính năng mới:
    • Bộ điều khiển màn hình mới, hỗ trợ các chuẩn kết nối mới nhất.
    • Kiến trúc GCN thế hệ 4, cải thiện hiệu năng và hiệu suất so với các thế hệ trước.
    • Có thể decode HEVC ở 4K 60FPS với kênh màu 10-bit, đáp ứng nhu cầu xem video chất lượng cao.
    • Hỗ trợ DolbyVision và HDR10, mang lại trải nghiệm hình ảnh sống động và chân thực hơn.

Card đồ họa Sapphire NITRO RX 480, một trong những sản phẩm nổi bật của dòng RX 400 series, được trang bị kiến trúc GCN thế hệ 4, mang lại hiệu năng tốt và khả năng tản nhiệt hiệu quả.

Thông số kỹ thuật nổi bật của RX 400 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
RX 480 Ellesmere XT 1120 PCI Express 3.0 x16 4096/8192 GDDR5

Dòng card rút đến 162W qua khe PCIe: Một số reviewer phát hiện ra rằng AMD Radeon RX 480 vi phạm thông số kỹ thuật về tiêu thụ điện năng của PCI Express, gây ra tranh cãi lớn. AMD đã phát hành driver để khắc phục vấn đề này.

RX 500 Series (2017)

  • Ngày ra mắt: 18/4/2017
  • Kiến trúc: Graphics Core Next (GCN) thế hệ 4
  • Tiến trình: 14nm và 12nm
  • Tính năng mới:
    • Hỗ trợ chuẩn xuất hình DisplayPort 1.4 HBR, HDMI 2.0b, đáp ứng nhu cầu kết nối với các thiết bị hiển thị hiện đại.
    • Hỗ trợ chuẩn màu HDR 10, mang lại trải nghiệm hình ảnh sống động và chân thực hơn.

Card đồ họa Gigabyte RX580 Gaming-8GD-MI, một trong những sản phẩm phổ biến của dòng RX 500 series, được trang bị kiến trúc GCN thế hệ 4, mang lại hiệu năng tốt và khả năng tản nhiệt hiệu quả.

Thông số kỹ thuật nổi bật của RX 500 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
RX 580 Polaris 20 XT 1257 PCI Express 3.0 x16 4096/8192 GDDR5

Thế hệ card “quốc dân” tiếp theo: Dòng card này trở nên phổ biến nhờ hiệu năng đào coin tốt. Tuy nhiên, do phản ứng chậm chạp của AMD, thị trường coin sụp đổ và card “trâu” bị bán đầy đường.

RX Vega Series (2017)

  • Ngày ra mắt: 14/8/2017
  • Kiến trúc: Graphics Core Next (GCN) thế hệ 5
  • Tiến trình: 14nm và 7nm
  • Tính năng mới:
    • Chuẩn VRAM mới: HBM2, tăng băng thông bộ nhớ và hiệu năng tổng thể.
    • CU (Compute Unit) thế hệ mới, cải thiện hiệu năng tính toán.
    • Hỗ trợ DirectX 12.1, tận dụng tối đa hiệu năng phần cứng trong các game DirectX 12.

Card đồ họa Powercolor Red Devil RX Vega 64, một trong những sản phẩm cao cấp của dòng RX Vega series, được trang bị kiến trúc GCN thế hệ 5 và VRAM HBM2, mang lại hiệu năng vượt trội.

Thông số kỹ thuật nổi bật của RX Vega series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
RX Vega 64 Vega 10 XT 1247 PCI Express 3.0 x16 8192 HBM2

Đến và ra đi trong thầm lặng: Dòng card RX Vega không được người dùng quan tâm do giá thành cao, hiệu năng không vượt trội so với RX 500 series và tiêu thụ điện năng lớn.

Giai đoạn kiến trúc GCN kết thúc, mở ra một kỷ nguyên mới với kiến trúc RDNA.

Thời kỳ kiến trúc RDNA (2019 – Nay)

RX 5000 Series (2019)

  • Ngày ra mắt: 7/7/2019
  • Kiến trúc: Radeon DNA (RDNA) thế hệ 1
  • Tiến trình: TSMC 7nm FinFET
  • Tính năng mới:
    • Chuẩn VRAM mới: GDDR6, tăng băng thông bộ nhớ và hiệu năng tổng thể.
    • CU thế hệ mới, giúp cải thiện IPC (Instructions Per Clock) so với thế hệ cũ.
    • Kiến trúc mới: RDNA, được thiết kế để tối ưu hóa hiệu năng chơi game và hiệu suất năng lượng.
    • Hỗ trợ giao thức PCI Express 4.0 x16, tăng băng thông truyền dữ liệu.

Card đồ họa Sapphire Pulse RX 5700XT 8G, một trong những sản phẩm nổi bật của dòng RX 5000 series, được trang bị kiến trúc RDNA thế hệ 1 và VRAM GDDR6, mang lại hiệu năng vượt trội và trải nghiệm chơi game mượt mà.

Thông số kỹ thuật nổi bật của RX 5000 series:

GPU Tên mã Xung gốc (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
RX 5700 XT Navi 10 XT 1605 PCI Express 4.0 x16 8192 GDDR6

Dòng card với GPU 7nm đầu tiên trên thế giới: AMD đã vươn lên dẫn đầu khi ra mắt dòng card với GPU 7nm đầu tiên trên thế giới.

RX 6000 Series (2020)

  • Ngày ra mắt: 28/10/2020
  • Kiến trúc: RDNA 2
  • Tiến trình: 7nm
  • Tính năng mới:
    • Hiệu năng tăng gấp đôi so với thế hệ trước.
    • Rage Mode: Tự động OC chỉ với 1 cú nhấp chuột, giúp người dùng dễ dàng tăng hiệu năng.
    • Infinity Cache, SAM (Smart Access Memory), tăng hiệu năng và giảm độ trễ.
    • Hỗ trợ API DX12 Ultimate, Ray Tracing, mang lại trải nghiệm đồ họa chân thực hơn.
    • Hỗ trợ công nghệ Super Resolution (tương tự DLSS của Nvidia), cải thiện hiệu năng trong game.
    • Xung boost lên trên 2000 MHz, mang lại hiệu năng vượt trội.

Hình ảnh chiếc AMD Radeon RX 6800 XT, một trong những sản phẩm cao cấp của dòng RX 6000 series, được trang bị kiến trúc RDNA 2 và VRAM GDDR6, mang lại hiệu năng vượt trội và trải nghiệm chơi game đỉnh cao.

Thông số kỹ thuật nổi bật của RX 6000 series:

GPU Tên mã Xung nhịp (cơ bản/boost) (MHz) Giao thức VRAM (MB) Loại VRAM
RX 6900 XT Navi 21 2015/2250 PCI Express 4.0 x16 16384 GDDR6

Vượt lên đối thủ: RX 6000 tiêu thụ ít điện hơn RTX 3000 của Nvidia và dẫn đầu công nghệ, buộc Nvidia phải “copy”. Tuy nhiên, Nvidia vẫn mạnh nhờ Ray Tracing và DLSS.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về lịch sử phát triển của card đồ họa AMD Radeon, một trong hai nhà sản xuất card đồ họa lớn nhất thế giới. Điều quan trọng cần lưu ý là những định kiến về card AMD nóng và tốn điện đã không còn đúng kể từ thế hệ RX 6000.