ATI Radeon DDR
Nel 2000 ATI passò al marchio Radeon, usato ancora oggi. Il primo modello di quella famiglia era chiamato semplicemente Radeon DDR. Il cuore di questa soluzione era una GPU chiamata R100.
L'R100 rappresentava un'evoluzione della Rage 128 Pro, ma aveva un engine Transform and Lighting (T&L). Aveva anche due pixel pipeline e tre TMU. ATI aggiunse anche HyperZ, ovvero tre tecnologie (Z compression, Fast Z clear e Hierarchical Z-buffer) che permettevano di limitare l'uso del bandwidth di memoria e migliorare l'efficienza di rendering.
La Radeon DDR segnò il salto al processo produttivo a 180 nanometri, che aiutò a far lavorare la GPU a 183 MHz sulla versione della scheda con 64 MB di memoria (quella con 32 MB aveva una GPU a 166 MHz).
ATI All-In-Wonder Radeon 7500
Nel 2001 ATI passò al processo produttivo a 150 nanometri. La prima GPU a beneficiarne fu l'RV200, usato nella All-In-Wonder Radeon 7500 (oltre che nella Radeon 7500 e nella 7500 LE). L'RV200 aveva un'architettura identica all'R100, ma ATI aumentò le frequenze per offrire maggiori prestazioni. Le schede All-in-Wonder integravano il chip ATI Rage Theater insieme a un sintonizzatore TV. Questa linee di schede ebbe molto successo e Nvidia non fu mai in grado di contrastarla in modo efficace.
ATI All-In-Wonder Radeon 8500
La All-in-Wonder Radeon 8500 usava una GPU R200 con quattro pixel pipeline e due TMU per pipeline, insieme a un paio di vertex shader. Questo core grafico supportava la specifica Pixel Shader 1.4 di Microsoft. L'azienda implementò in questa GPU anche HyperZ II, migliorando l'efficienza della tecnologia. Una frequenza di 260 MHz e 128 MB di memoria DDR a 550 MHz permettevano alla All-in-Wonder 8500 di offrire prestazioni simili alla Radeon 8500 e competere con le schede GeForce 3 di Nvidia.