Concebido na mesma época do processador do XBox 360 (R500), e do R520, o novo chip gráfico da ATI é o verdadeiro representante da arquitetura R5XX. O R580 na realidade é uma revisão do R520 e sua arquitetura conserva muita semelhança com o seu antecessor. A começar pelo novo controlador de memória que é inspirado no bus circular do Cell e da sua arquitetura em anel. Um « Crossbar Switch» é responsável pela comunicação entre o VPU e os outros chips. Inicialmente prevista para as memórias GDDR-4, esta revisão pode atingir um bandwitch de até 48 Gb/s. O sistema de cache também foi revisto, assim como as tecnologias Hyper Z e HSR (Hidden Surface Removal), responsáveis por maximizar a otimização dos recursos.
O GPU da linha Radeon X1900 se destaca dos modelos anteriormente apresentados pela companhia devido a presença de 48 processadores de pixel shader, 8 processadores de vertex shaders, 16 ROPs (render back-ends) e 16 texture units. Assim como a nVidia, a ATI também acredita que os jogos modernos exigirão mais poder de cálculo do que operações de texturas e isso atualmente já está sendo presenciado em alguns jogos que utilizam shaders mais complexos e um maior número de instruções.
Segundo a ATI, games como F.E.A.R. precisam de um GPU que execute até sete operações de cálculo e uma operação de textura, apesar de Splinter Cell: Chaos Theory já exigir oito operações de cálculo e uma operação de textura. Os mais recentes processadores gráficos da ATI, da Radeon X1600 até a Radeon X1900, são caracterizados pela operação com três processadores de pixels shader para cada texture unit. Ainda segundo a companhia, a razão 3:1 cria as condições ideais para a execução dos atuais e dos futuros aplicativos 3D.
A nova Radeon X1900 apresenta as mesmas funcionalidades da sua antecessora X1800 com uma pequena diferença na implantação do Shader Model 3.0 que agora apresenta uma precisão de cálculo de 32 bits contra os 24 bits da antiga linha. O HDR (High Dynamic Range), responsável por tirar o sono de muitos jogadores, também está presente e oferecendo suporte as texturas FP16. Diferente da família GeForce 6/7, a Radeon X1900 é capaz de trabalhar simultaneamente com o antialiasing e o HDR, apesar dela não poder acessar as texturas diretamente, fugindo um pouco das especificações da Microsoft….
O AVIVO, que debutou com o R520, também é o responsável pelas funções de vídeo do R580. Em detalhes, o AVIVO é composto de diversas otimizações de decodificação de vídeo (MPEG2, WMV9, H.264) e de acordo com a ATI ele é capaz de poupar o CPU na hora de executar esta tarefa, apesar desta função ainda não estar funcional.
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