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  全系列均支援CrossFire

  R520核心是全新的繪圖引擎,稱為Ultra-Threaded Pixel Shader Engine。它比以前的繪圖核心更有效率。加上以高時脈運作,所以X1800 XT在只擁有16條畫素流水線的情況下,效能能與超越擁有24條畫素流水線的GeForce 7800 GTX。

  支援Pixel Shader 3.0。新的繪圖引擎能把一個很長的Pixel指令,分拆為很多較短的指令,然後再分給各個Pixel Shader Unit運算,由於指令被分拆成很多的小段,各個Unit的運算時間相若。不像以往指令比較長,各小段的複雜程度有分別,造成一些Unit比較快完成運算,而等待另一個Unit的運算結果,造成閒置和浪費。新的繪圖引擎能同時處理512個指令,並支援4*4=16畫素的Pixel Block,提高了Dynamic Branching的效率。這個引擎如果發現了有Unit處於閒置,會立即指示新的指令,不會造成浪費。如果閒置的原因是等待其他Unit的運算結果,它會被凍結此Unit,釋出ALUs來執行其他指令。

  新的繪圖核心支援Vertex Shader 3.0,可執行1個128Bit Floating Point Data或是四個32Bit的組合,每個Vertex Shader單元能在每時脈能生成兩個Vertices。

  全新的記憶體控制器稱為512-Bit Ring Bus Memory Controller,能減少記憶體的延遲率,增加Hyper-Z的效能。在高解析度和開啟AA及AF特效下,效能會有明顯改善。  傳統顯示卡縱使有高記憶體頻寬,效能亦不能大大提升,原因是核心很多時並不需要太高的頻寬。有如小水流在大水管內流動,很多空間被浪費掉了。  雖然ATi R520的記憶體頻寬是256Bit,但內部架構卻是512Bit。它其實是由兩個256Bit環型管道、四個Ring Stop及8組32Bit的Memory Client所組成。每一個Ring Stop會負責2顆32Bit的記憶體顆粒,而資料的儲存是會通過Ring Stop直至到達指定記憶體。由於兩個環的走向是相對的,多數通過一個Ring Stop就能到達指定記憶體。  R520的記憶體讀取架構是,當某單元需要從記憶體讀取資料時,該單元會向記憶體控制器作出讀取要求,但資料不會回傳到記憶體控制器,而是通過Ring Bus傳到該單元。由於不用回傳資料,效率提高了。  ATi亦改良了對外的記憶體頻寬,R520和ATi Radeon X850都是256Bit記憶體頻寬。但X850是由4組64Bit通道組成,而R520則是由8組32Bit通道組成。當核心從記憶體提取8個32Bit的資料時,一個週期即能完全讀取。但上一代的X850同樣提取8個32Bit的資料時,由於只有4組通道,需要兩個週期才能完全讀取。

  新的AA模式稱為Adaptive AA。這模式是Super-Sample AA和Multi-Sampling的結合,能在畫質及效能上取得平衡。核心能因應每個物件的透明度情況去選擇最合適的AA模式。透明的話就採用Super-Sample AA來達至最佳效果,不透明的話就用Multi-Sampling來取得最佳效能,R520最高支援12X AA。

  為迴應nVidia的GeForce 7900系列,ATi推出Radeon X19 Series顯示卡對抗。畫素處理單元數目大幅提升至48個。  和X1800時代,ATI與NVIDIA平坐,甚至ATI略微頹勢的情況不同,X1900時代與Geforce7對陣,ATI幾乎佔據全面優勢,但持續時間不長便被NVIDIA G80系列打破。  根據ATI統計,畫素渲染已成為遊戲運算的瓶頸。自從DirectX 8於2001年推出,可程式設計的渲染引擎被引入,畫素渲染開始被大量使用。同時,畫素渲染的複雜程度亦不斷的增加。渲染指令分為兩類,一個是從顯示記憶體中提取資料作紋理渲染;另一種是利用數學運算作渲染。在2001年時,兩種渲染指令所佔用的資源是相近的。但往後幾年,數學運算型渲染佔用的資源越來越大。到了2006年,比例達到了5:1。根據預測,比例還會持續上升。有鑑於此,ATI將畫素處理器和紋理處理器的比例設成3:1。這樣做是確保紋理處理器有足夠頻寬,又會有較多畫素處理器作數學運算型渲染。  被喻為最後的ATi顯示卡,Radeon X1950XTX亦已推出。業內人士估計AMD將會取代ATi作為顯示卡品牌(最後ATI顯示卡品牌一直到2010年HD6000釋出時,才被AMD正式放棄)。X1950XTX率先支援更快和更低功秏的GDDR4顯示記憶體,使顯核潛能發揮得更淋漓盡至。從X1950XTX CrossFire和7950GX2 Quad SLI的測試可看出,ATI以雙顯核擊敗了nVidia的四顯核,可得知Pixel Shader在遊戲的比重非常的大。  CrossFire方面,X1950Pro和X1650XT都內建了 Composting Engine,配置變得簡單,不再需要主卡和接線。  與此同時,ATi亦釋出了數款新顯示卡:

  架構與桌面版本相同,所有版本皆支援DirectX 9.0c,OpenGL和AVIVO。電源管理技術是PowerPlay 6.0。
Radeon X1 Series(代號R520為X1800),是ATi的一款顯示卡,以臺積電0.09微米Low-k製程生產,支援DirectX 9.0c。經過重新設計的Radeon X1 Series與前代Radeon X Series核心完全不相類似。Radeon X1 Series亦支援ShaderModel 3.0、HDR等技術,與對手nVIDIA的同代產品平起平坐。