
Tất cả đều nói về ATI Technologies. Đây là một câu chuyện thú vị về sự hình thành, phát triển và kết cục của 'khổng lồ' đồ họa của Canada.

Một ngôi sao mới lóe sáng
Như nhiều công ty công nghệ vĩ đại khác, câu chuyện này bắt đầu vào những năm 1980. Lee Lau, một người di cư đến Canada từ nhỏ, đã tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật điện tử tại Đại học Toronto (UoT).Sau thời gian làm việc cho Motorola, ông thành lập Comway, một công ty thiết kế card mở rộng và card đồ họa cho PC của IBM. Cùng với Benny Lau và Kwok Yen Ho, họ biến Comway thành Array Technology Incorporated vào năm 1985.

Card đầu tiên của ATI, card Hercules, ATI CW16800-A (Graphics Solution). Gate array là các khối màu đen trên bảng mạch. Ảnh: VGA Museum.
Mục tiêu của công ty là thiết kế chipset tăng tốc video dựa trên gate array và bán cho các OEM sử dụng trong PC IBM và các card mở rộng của họ. Với áp lực pháp lý, họ đổi tên thành ATI Technologies sau vài tháng.Giải pháp Đồ họa

Bo mạch Mach bước vào sàn đấu
Card đồ họa của những năm 80 rất khác so với những gì chúng ta biết ngày nay, bất kể chúng có điểm tương đồng bề ngoài hay không. Chức năng chính của chúng là chuyển đổi thông tin hiển thị từ máy tính thành tín hiệu điện cho màn hình - không có gì khác. Tất cả các tính toán liên quan đến việc tạo ra hình ảnh đồ họa và màu sắc được CPU xử lý hoàn toàn. Tuy nhiên, đã đến lúc để có một bộ xử lý chuyên dụng đảm nhận một phần nào đó của các nhiệm vụ này. Một trong những sản phẩm đầu tiên trên thị trường đến từ IBM, dưới dạng bo mạch màn hình 8514. Mặc dù ít tốn kém hơn so với card đồ họa cho máy trạm, nhưng vẫn có giá hơn 1,200 đô la, làm cho nhiều công ty phải cân nhắc khi muốn sản xuất các bản sao và biến thể của riêng mình.


Kiến trúc Rage
Hai năm sau khi ra mắt bộ xử lý Mach64, ATI đã giới thiệu một bộ xử lý mới vào tháng 4 năm 1996. Được biết đến với tên mã là Mach64 GT, nhưng được quảng cáo dưới tên 3D Rage, đây là sản phẩm đầu tiên của hãng kết hợp cả khả năng tăng tốc 2D và 3D.
Card ATI 3D Rage. Ảnh: VGA Museum.
Tuy nhiên, các phiên bản đầu tiên như 3D Xpression chỉ có 2 MB EDO DRAM (Extended Data Out) với hiệu suất kém và giới hạn màu 16-bit đến độ phân giải tối đa 640 x 480. Mặc dù hiệu suất 3D của bộ xử lý Rage không ấn tượng, nhưng nó vẫn được giá rẻ khoảng 220 đô la và có hiệu suất 2D và MPEG-1 tốt.

Vào tháng 10 năm 1996, card Đồ họa 3dfx Voodoo (ảnh trên) ra mắt, chỉ hỗ trợ 3D nhưng hiệu suất kết xuất của nó khiến card Rage II của ATI trở nên nhạt nhòa. ATI đã tập trung hơn vào thị trường PC rộng lớn hơn, phát triển một chip mã hóa TV chuyên dụng, ImpacTV, và kết hợp khả năng tăng tốc MPEG-2 vào chip 3D Rage II, tạo ra một card đa phương tiện với giá cả phải chăng.

Bảng mạch ATI 3D Rage Pro AGP 2x. Ảnh: VGA Museum.
ATI đã thâu tóm Tseng Laboratories vào cuối năm 1996, đem lại sự cải tiến đáng kể cho kiến trúc Rage vào năm 1998 với Rage 128. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, 3dfx Interactive, Matrox và Nvidia đã có thiết kế chip ấn tượng và nhiều sản phẩm trên thị trường, làm cho các thiết kế của ATI trở nên không cạnh tranh ở tầm cao nhất.

Mặt trước của card Rage Fury MAXX. Ảnh: Retronn.de.
Chip Rage 128 Pro cung cấp sức mạnh cho card Rage Fury dành cho game và bo mạch Xpert 2000 dành cho văn phòng. ATI thậm chí đã gắn hai bộ xử lý trên một card, Rage Fury MAXX (hình trên), nhưng không thể cạnh tranh với các card hàng đầu từ 3dfx và Nvidia.
Một kỷ nguyên mới, một thương vụ mua lại mới
Khi thương hiệu Rage đã được biết đến với các card giá rẻ nhưng hiệu quả, ATI khởi đầu thập kỷ mới với những thay đổi đáng chú ý. Họ đã đơn giản hóa tên mã của kiến trúc cũ từ Rage 6c thành R100 và giới thiệu dòng sản phẩm mới: Radeon.
Card đồ họa Radeon đầu tiên, ATi Radeon 256 DDR, xung nhịp GPU 166 MHz. Ảnh: Hardware Museum.
Nhưng các tính năng tiên tiến của nó cũng mang theo nhược điểm. API kết xuất phổ biến nhất vào thời điểm đó, Direct3D 7, không hỗ trợ hoàn toàn và phiên bản kế tiếp của nó cũng không được hỗ trợ. Chỉ thông qua các tiện ích mở rộng của OpenGL và ATI mới có thể khai thác hết khả năng của nó.
Card đồ họa Radeon đầu tiên ra mắt vào ngày 1 tháng 4 năm 2000. Với 32 MB DDR-SDRAM, xung nhịp 166 MHz và giá bán lẻ khoảng 280 đô la, nó cạnh tranh được với các dòng Voodoo5 của 3dfx và GeForce2 của Nvidia.

Dòng sản phẩm GeForce2 của Nvidia đã giữ vững vị thế về hiệu suất. Ảnh: Wikimedia.
Tuy nhiên, ATI vẫn làm chủ thị trường OEM và túi tiền của họ đang đầy. Trước khi Radeon ra mắt, ATI lại một lần nữa thu hút sự chú ý của những khách hàng tiềm năng. Họ đã mua lại công ty chip đồ họa ArtX mới thành lập với số tiền lớn là 400 triệu đô la dưới dạng quyền chọn cổ phiếu.

Card đồ họa Radeon 8500 với chip R200. Ảnh: Hardware Museum.
ATI tiếp tục phát triển những sản phẩm kỹ thuật ấn tượng nhưng hiệu quả không cao vào năm 2001 với việc giới thiệu chip R200 và thế hệ card đồ họa Radeon tiếp theo mang tên gọi mới là dòng 8000-series.
ATI đã khắc phục tất cả những hạn chế của R100, làm cho nó hoàn toàn tương thích với Direct3D 8 và bổ sung nhiều tính năng mới. Trên lý thuyết, kiến trúc mới này đem lại nhiều lợi ích hơn bất kỳ sản phẩm nào khác trên thị trường. Đó là sản phẩm duy nhất hỗ trợ pixel shader v1.4, tạo ra kỳ vọng cao rằng nó sẽ gặt hái thành công.
Chiếc card đồ họa huyền thoại cuối cùng cũng đã xuất hiện
Trong nửa đầu năm 2002, tin đồn về chip đồ họa R300 sắp ra mắt của ATI bắt đầu lan truyền trên internet.Thiết kế của GPU thế hệ tiếp theo này chịu ảnh hưởng nặng nề từ ArtX. Số liệu được quảng cáo về R300 dường như quá tốt để trở thành sự thật.

Một trong những sản phẩm vĩ đại nhất mọi thời đại trong lịch sử GPU, card đồ họa Radeon 9700 Pro. Ảnh: PixelPipes.
ATI Radeon 9700 Pro trang bị chip R300 mới, hiệu suất thực tế của sản phẩm này là một bất ngờ lớn. Trong mọi bài đánh giá, mẫu card mới của ATI hoàn toàn vượt trội so với các đối thủ cạnh tranh.
Tất cả trong thiết kế bộ xử lý đã được tinh chỉnh tỉ mỉ. Radeon 9700 Pro là một tuyệt tác kỹ thuật với số lượng mạch ống gấp đôi so với 8500 và hoàn toàn tuân thủ Direct3D 9.

Mặt trước card Asus GeForce FX 5800 Ultra từ nVidia, không phải là một trong những GPU vĩ đại nhất mọi thời đại. Ảnh: Hardware Museum.
ATI đã kiên trì cải tiến R300 và mỗi phiên bản kế tiếp nhau đều đủ sức đối đầu với những gì tốt nhất từ Nvidia – mạnh hơn trong các trò chơi Direct3D, mạnh hơn nhiều với AA kết hợp AF. Doanh thu và lợi nhuận ổn vững là đặc trưng của giai đoạn này.

ATI Xenos trên máy chơi game Xbox360, một hình mẫu sớm sủa về tương lai của GPU. Ảnh: Oleg Kashirin.
Thiết kế R300 của ATI đã thu hút sự chú ý của Microsoft, dẫn đến việc gã khổng lồ công nghệ này ký hợp đồng với ATI để phát triển bộ xử lý đồ họa cho máy chơi game Xbox tiếp theo của họ, 360. Khi chiếc máy này ra mắt vào tháng 11 năm 2005, hướng đi của các GPU và API đồ họa trong tương lai đã trở nên rõ ràng – một kiến trúc đổ bóng thống nhất hoàn toàn trong đó các mạch ống đỉnh và mạch ống pixel rời rạc sẽ hợp nhất thành một mảng đơn vị xử lý duy nhất.
Mặc dù ATI hiện đã đi trước một bước so với các đối thủ cạnh tranh trong lĩnh vực này, nhưng họ vẫn cần phải duy trì tốc độ tăng trưởng của mình. Giải pháp cho vấn đề hóc búa này đến thật bất ngờ.
Toàn bộ thay đổi nằm ở giới chóp bu
Năm 2005, người đồng sáng lập, Chủ tịch kiêm Giám đốc Điều hành lâu năm, Kwok Yuen Ho, đã nghỉ việc tại ATI. Ông này, cùng bà vợ và một số người khác đã bị điều tra vì giao dịch nội gián cổ phiếu công ty trong hai năm, kể từ năm 2000. Mặc dù cặp vợ chồng này được miễn trừ mọi cáo buộc, nhưng bản thân ATI lại không chịu trả gần 1 triệu đô la tiền phí phạt vì đã lừa dối cơ quan quản lý.Ông Ho đã từ chức CEO vào thời điểm đó. David Orton, cựu Giám đốc Điều hành của ArtX, đã tiếp quản vào năm 2004. James Fleck, một doanh nhân thành đạt và giàu có, đã thay thế Ho làm Chủ tịch. Lần đầu tiên sau 20 năm, ATI có một bộ sậu lãnh đạo chẳng có bất kỳ mối liên hệ nào với nguồn gốc của nó.
Năm 2005, công ty đạt doanh thu cao nhất từ trước đến nay - cao hơn mức 2.2 tỷ đô la một chút. Trong khi thu nhập ròng khiêm tốn là 17 triệu USD, đối thủ cạnh tranh duy nhất của ATI trên thị trường, Nvidia, cũng không khá hơn là bao, mặc dù có thị phần lớn hơn và lợi nhuận lớn hơn.
Với tâm thế tích cực này, ban lãnh đạo mới đã tự tin thực hiện mục tiêu của họ là thúc đẩy tăng trưởng doanh thu bằng cách phát triển các lãnh vực yếu hơn và củng cố thế mạnh của mình.

AMD đã xuất hiện đột ngột trên chặng đường của ATI. Ảnh: Chip.pl.
Vào tháng 7 năm 2006, gần như hoàn toàn bất ngờ, AMD công bố ý định mua lại ATI. Cuộc trao đổi trị giá 4.2 tỷ đô la tiền mặt (60% trong số đó đến từ khoản vay ngân hàng) và 1.2 tỷ đô la cổ phiếu. AMD ban đầu tiếp cận chào mua Nvidia nhưng họ đã từ chối các điều khoản được đề xuất của thỏa thuận.
Việc mua lại là một canh bạc lớn đối với AMD, nhưng ATI đã rất phấn khởi và vì một lý do chính đáng. Đây là cơ hội để đẩy Nvidia ra khỏi thị trường chipset bo mạch chủ. ATI có khả năng có thể sử dụng các xưởng đúc riêng của AMD để sản xuất một số GPU của mình và các thiết kế của họ có thể được tích hợp vào CPU.
AMD rõ ràng là sẵn sàng chi rất nhiều tiền và có sự hỗ trợ tài chính (từ ngân hàng) để làm như vậy. Trên hết, thỏa thuận này cũng có nghĩa là tên của ATI sẽ vẫn được sử dụng.
Việc mua lại được hoàn tất vào tháng 10 năm 2006 và ATI chính thức trở thành một phần của Tập đoàn Sản phẩm Đồ họa của AMD. Đương nhiên là đã có một số cải tổ trong cơ cấu quản lý, nhưng mặt khác thì hoạt động kinh doanh vẫn bình thường. Thành quả đầu tiên là việc phát hành GPU R600 (ảnh dưới) vào tháng 5 năm 2007 – kiến trúc đổ bóng hợp nhất đầu tiên của ATI, được gọi là TeraScale, dành cho thị trường chip x86.

Thiết kế mới rõ ràng dựa trên công việc đã làm với chip đồ họa của Xbox 360, nhưng các kỹ sư đã tăng quy mô mọi thứ lên cao hơn đáng kể. Thay vì có các mạch ống chuyên dụng cho các bộ đổ bóng đỉnh và đổ bóng pixel, GPU được tạo thành từ bốn dãy gồm mười sáu Đơn vị Xử lý Luồng (mỗi đơn vị chứa năm Đơn vị Logic Số học hoặc còn gọi là ALU) có thể xử lý bất kỳ bộ đổ bóng nào.
Tự hào có tới 710 triệu bóng bán dẫn và kích thước 420 mm vuông, R600 có kích thước gấp đôi R520. Card đầu tiên sử dụng GPU này là Radeon HD 2900 XT, cũng có các thông số ấn tượng – mức tiêu thụ điện năng 215 W, có bộ làm mát gồm hai khe và bộ nhớ GDDR3 512 MB rất nhanh trên bus bộ nhớ 512 bit.
Nvidia đã đánh bại ATI trên thị trường bằng cách tung ra một kiến trúc hợp nhất (được gọi là Tesla) vào năm trước. Bộ xử lý G80 của nó, được đặt trong GeForce 8800 GTX và bị cắt giảm cho bản GTS, được ra mắt vào tháng 11 năm 2006. Nvidia sau đó tiếp tục với Ultra có xung nhịp cao hơn vào tháng 5 năm 2007. Khi được đưa vào game thực tế, điểm số tốt nhất của ATI chậm hơn Ultra và GTX , nhưng tốt hơn so với GTS.
Ưu điểm tiết kiệm của Radeon HD 2900 XT là chính là giá của nó. Với giá 399 đô la, nó rẻ hơn 200 đô la so với MSRP của GeForce 8800 GTX (mặc dù khoảng cách này đã thu hẹp xuống còn khoảng 100 đô la vào thời điểm card R520 được ra mắt) và đáng kinh ngạc là thấp hơn 420 đô la so với bản Ultra của nVidia. Khi đối chiếu với số tiền bỏ ra thì hiệu suất vẫn là tuyệt vời.

Tại sao nó lại không tốt hơn? Một số thiếu sót về hiệu suất, so với các mẫu của Nvidia, có thể do thực tế là R520 có ít Đơn vị Ánh xạ Kết cấu (TMU) và Đơn vị Kết xuất Đầu ra (ROP) hơn so với G80. Các game vào thời điểm đó vẫn phụ thuộc nhiều vào kết cấu và tốc độ lấp đầy (kể cả Crysis).
Tốc độ xử lý đổ bóng của TeraScale cũng phụ thuộc nhiều vào khả năng của trình biên dịch trong việc phân chia đúng cách các chỉ lệnh (instruction) để tận dụng cấu trúc điện toán. Nói tóm lại, thiết kế này tiến bộ và hướng tới tương lai (việc sử dụng GPU trong máy chủ vẫn còn sơ khai), nhưng nó không lý tưởng cho các game của thời kỳ đó.
ATI đã chứng minh rằng họ hoàn toàn có khả năng tạo ra một kiến trúc đổ bóng thống nhất dành riêng cho việc chơi game với chip Xenos trong Xbox 360. Do đó, quyết định tập trung nhiều hơn vào hoạt động tính toán bằng GPU ắt hẳn là do áp lực nội bộ từ ban quản lý cấp cao.
Sau khi đầu tư rất nhiều vào ATI, AMD đã đặt nhiều hy vọng vào dự án Fusion của mình – sự tích hợp CPU và GPU vào một con chip gắn kết duy nhất, mà nó cho phép cả hai bộ phận hoạt động song song trên một số tác vụ nhất định.

Hướng đi này cũng được thực hiện với phiên bản lặp lại của GPU TeraScale (năm 2008) - RV770. Trong Radeon HD 4870 cao cấp nhất (ở trên), các kỹ sư đã tăng số lượng đơn vị đổ bóng lên gấp 2.5 lần chỉ để có thêm 33% bóng bán dẫn.
Việc sử dụng bộ nhớ GDDR5 nhanh hơn cho phép kích thước bus bộ nhớ giảm đi một nửa. Cùng với nút tiến trình 55nm của TSMC, toàn bộ khuôn (die) đã nhỏ hơn gần 40% so với chip R600. Tất cả điều này dẫn đến việc card được bán lẻ ở mức 300 đô la.
Một lần nữa, nó vẫn chỉ về nhì sau các card đồ họa GeForce mới nhất của Nvidia trong hầu hết mọi game. Tuy nhiên, trong khi GeForce GTX 280 cực kỳ nhanh, thì giá bán lẻ lúc ra mắt của nó lại cao hơn gấp đôi so với Radeon HD 4870.
Kỷ nguyên card đồ họa của ATI là tốt nhất về hiệu năng chơi game tuyệt đối đã qua, nhưng không ai đánh bại được chúng khi xét về giá trị đồng tiền. Không giống như kỷ nguyên 3D Rage khi các sản phẩm rẻ và chậm, những chiếc card Radeons mới nhất có giá cả phải chăng nhưng vẫn mang lại hiệu suất thỏa đáng.

Vào cuối mùa hè năm 2009, kiến trúc TeraScale sửa đổi đã giới thiệu một loạt GPU mới. Dòng này được gọi là Evergreen, trong khi con chip cụ thể được sử dụng trong card Radeon HD 5870 cao cấp được gọi là Cypress hoặc RV870. Bất chấp tên gọi dễ gây bối rối, các kỹ sư đã tăng gấp đôi số lượng bóng bán dẫn, số đơn vị đổ bóng, số đơn vị ánh xạ kết cấu, v.v.
Hiệu suất chơi trò chơi rất tuyệt vời, cùng mức tăng nhỏ trong giá chào bán khuyến nghị và mức tiêu thụ điện năng là có thể chấp nhận được. Chỉ có những card GPU kép, chẳng hạn như GeForce GTX 295 của Nvidia và Radeon HD 4870 X2 của chính ATI, mới nhanh hơn, mặc dù chúng đương nhiên đắt hơn. HD 5870 chỉ phải đối mặt với sự cạnh tranh thực sự sáu tháng sau đó khi Nvidia phát hành kiến trúc Fermi mới trong GeForce GTX 480.
Mặc dù không hoàn toàn quay trở lại những ngày tháng của 9700 Pro, nhưng chip TeraScale 2 cho thấy rằng các thiết kế của ATI không hề bị gạt bỏ.
Một lời chào tạm biệt cho ATI?
Vào năm 2010, ATI có một loạt GPU phong phú - các card đồ họa của họ được phân phối rộng rãi ở mọi phân khúc giá. Mặc dù thị phần chỉ bằng một nửa so với Nvidia, chip Radeon vẫn được ưa chuộng trong máy tính xách tay của nhiều nhà sản xuất. Sản phẩm chuyên nghiệp của họ, FireGL, phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực đồ họa và sáng tạo nội dung số, đồng thời số lượng hợp đồng OEM và GPU cho máy chơi game cũng tăng mạnh.Các sản phẩm ít thành công hơn đã được loại bỏ. Chipset bo mạch chủ và dòng All-in-Wonder tập trung vào đa phương tiện đã ngừng sản xuất và AMD đã bán mảng chipset Imageon, được sử dụng trong các thiết bị cầm tay, cho Qualcomm (tiền thân của GPU Adreno trong điện thoại thông minh). Bất chấp tất cả điều này, ban lãnh đạo của AMD tin rằng thương hiệu ATI không còn phù hợp, đặc biệt là so với thương hiệu AMD. Do đó, vào tháng 8 năm 2010, AMD thông báo rằng ba chữ cái đã gắn liền với card đồ họa trong 25 năm sẽ bị loại bỏ khỏi tất cả các sản phẩm trong tương lai – tức là ATI sẽ không còn tồn tại như một thương hiệu.

AMD, ngôi nhà miên viễn ATI. Ảnh: F Wong. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng với thương hiệu. Công ty vẫn hoạt động, mặc dù chỉ là một phần của AMD. Vào thời kỳ đỉnh cao, ATI có hơn 3500 nhân viên và nhiều văn phòng trên toàn cầu. Ngày nay, ATI hoạt động dưới tên ATI Technologies ULC, với trụ sở ban đầu vẫn được sử dụng và nhân viên được tích hợp hoàn toàn vào các bộ phận có liên quan trong cơ cấu tổ chức của AMD. Nhóm này vẫn đóng góp vào nghiên cứu và phát triển công nghệ đồ họa, được chứng minh qua danh sách bằng sáng chế và vị trí tuyển dụng. Nhưng tại sao AMD không hấp thụ hoàn toàn ATI, giống như Nvidia đã làm với 3dfx chẳng hạn? Các điều khoản của cuộc sáp nhập năm 2006 có nghĩa là ATI sẽ trở thành công ty con của AMD.

Mặc dù có thể ATI cuối cùng đã bị đóng cửa và được hấp thụ hoàn toàn, nhưng mức đầu tư và các vụ kiện gần như vô tận về vi phạm bằng sáng chế mà ATI đã tiếp tục giải quyết có nghĩa là nó vẫn chưa đến hồi kết. Tuy nhiên, với một lượng lớn hoạt động phát triển GPU hiện do AMD thực hiện tại nhiều địa điểm trên thế giới, việc đặt nhãn trên chip đồ họa (dù trong card Radeon hay bộ xử lý máy chơi game mới nhất) là sản phẩm của ATI không còn chính xác nữa. Thương hiệu ATI đã vắng bóng hơn một thập kỷ, nhưng di sản và kỷ niệm đẹp về các sản phẩm cũ của họ vẫn tồn tại. Nhánh ATI Technologies tiếp tục đóng góp cho lĩnh vực đồ họa gần 40 năm sau khi thành lập và chúng ta có thể nói rằng nó vẫn đang bán chạy. Đã qua đi nhưng chưa bị quên lãng? Không hề, ATI không biến mất và không bị quên lãng.Lược dịch từ bài của Nick Evanson, TechSpot.