ATI Radeon HD 2000 系列是 ATI 首款支援微軟 DirectX 10 標準的繪圖卡產品線，承襲 Xbox 360 繪圖處理器 Xenos 設計概念的第 2 代統合著色器架構（Unified Shader Architecture）設計，功能大幅強化擴充。
ATI Radeon HD 2000 系列符合微軟 DirectX 10 Shader Model 4.0 標準，具備可程式化硬體 Tessellation、24 倍自訂濾鏡反鋸齒處理、原生 CrossFire 多繪圖卡等技術；配備新一代 Avivo HD 標準統合影片解碼器（Universal Video Decoder），可支援 VC1 與 H.264 等先進影像壓縮編碼的完整硬體解碼處理。
除了影像處理的強化之外，ATI Radeon HD 2000 系列並首度整合數位音效處理功能，可透過 HDMI 端子直接輸出數位影像與音效，省去內部轉接的步驟，並可支援 HDCP 保護的 5.1 聲道音效輸出。
ATI Radeon HD 2000 系列桌上型版本共分為 2900、2600 與 2400 等 3 系列 5 款式。
ATI Radeon HD 2900 XT 是目前系列中最高階產品，採 80nm 製程生產，由 7 億電晶體所構成，核心時脈 742MHz，具備 320 組串流處理器（64 × 5），可提供 475GFLOPS 的可程式化浮點運算效能；配備 512MB 的 512bit × 1.65GHz GDDR3 繪圖記憶體，頻寬 105.6GBps；耗電量 200W 以上。
ATI Radeon HD 2600 / 2400 為主流 / 平價產品，首度採用 65nm 製程生產，規格如下：
| 規格 |
Radeon HD 2900 XT |
Radeon HD 2600 XT / PRO |
Radeon HD 2400 XT / PRO |
| 晶片代號 |
R600 |
RV630 |
RV610 |
| 製程 |
80nm |
65nm |
65nm |
| 電晶體數 |
7.0 億 |
3.9 億 |
1.8 億 |
| 核心時脈 |
742MHz |
800 / 600MHz |
700 / 525MHz |
| 記憶體類型 |
GDDR3 |
GDDR4 / GDDR3 / DDR2 |
GDDR3 / DDR2 |
| 記憶體時脈 |
1.65GHz |
2.20 / 0.80GHz |
1.60 / 0.80GHz |
| 記憶體匯流排 |
512bit |
128bit |
64bit |
| 記憶體頻寬 |
105.6GBps |
35.2 / 12.8GBps |
12.8 / 6.4GBps |
| 記憶體容量 |
512MB |
256MB |
256MB |
| 串流處理器 |
320 |
120 |
40 |
| 材質處理單元 |
16 |
8 |
4 |
| ROP
單元 |
16 |
4 |
4 |
| 影像處理技術 |
Avivo HD |
Avivo HD |
Avivo HD |
| 耗電量 |
200W 以上 |
45W |
25W 以下 |
| 預估零售價 |
399 美元 |
99～199 美元 |
～99 美元 |
可攜式版本則分為 2600、2400 與 2300 等 3 系列 5 款式，其中 2300 僅支援 DirectX 9 標準。
為搭配 ATI Radeon HD 2900 XT 的電源供應需求與新的 6 + 8 針腳電源接頭設計，目前全球已有 26 家電源供應器廠商將產品送交至 AMD 進行認證，其他廠商亦陸續確認中，詳細資訊可參考官方網站。
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