RV670的表现终于让刚刚合并的AMD-ATI松了一口气，不过这个时候对手的G92的潜力也已经被挖掘殆尽，需要全新的架构进行不重。2008年6月，NVIDIA正式推出了全新的GT200核心。代号GT200的GeForce GTX 280是NVIDIA基于第二代统一着色器及计算架构的第一款产品，架构归属于为G100，在性能上相对上一代的产品（G80）来说快大约50%到100%。虽然体积庞大，功耗和发热都不低，但强悍的性能还是让众多玩家相继追捧。

刚刚稍微轻松的AMD-ATI不得不紧锣密鼓的进行下一代产品的研发，终于推出了代号RV770核心架构。不过这次AMD-ATI并没有将心思花费在性能王者的面子问题上，转而走小核心道路。代号RV770的Radeon HD 4870、HD 4850和GT200一样属于第三波次的DirectX 10产品，不过和GT200几乎完全性能先决的策略不同的是，RV770走的是攻占中端市场，避开了NVIDIA旗舰级GT200架构的锋芒，为广大的普通用户创造了极具价值GPU选择方案。

RV770

RV770拥有10个SIMD Core，每个SIMD Core内的VLIW单元数量为16个，因此从SIMD内核数量看RV770是RV670的2.5倍，而SIMD内核中的运算资源并没有变化，VLIW单元数量从64个增加到160个。因为每个VLIW单元是“1大4小”结构，即一个全功能SP单元和4个仅能执行乘加运算而无法执行连乘运算的部分功能SP。所以整体上RV770拥有800个流处理器。

RV770运算资源的大幅度扩充带来Shader单元的性能提升，但是让NVIDIA更没有想到的是ATI潜心研究改进了R600以来GPU的后端设计，主要是RBE（Render Back-End）单元，也就是NVIDIA所称的ROP单元。RBE单元主要用来实现多重采样和抗锯齿以提高画质或者降低高画质下GPU的性能衰减。

采用GDDR5显存的HD4870

除了RBE单元的改进，ATI还做了一项工作，那就是彻底摒弃了一直处于争议的R600 Ringbus环形内存控制器总线，使用AMD擅长的Crossbar总线。Ringbus最大的优势在于可以用最少的晶体管来实现最大的带宽，但是Ringbus的代价是极大地整体延迟和粗糙的数据流动管理。业界公认的最快的互联方式只有Crossbar，NVIDIA虽然承受着高集成度带来的苦恼，但一直坚持使用Crossbar。

这3方面的改进让RV 700成为一款在性能和功耗上表现优秀的GPU，同时不触碰NVIDIA最高端产品的思路让ATI获得了中高端的大量市场份额。加之以往积累下的细分市场经验，Radeon HD 4000系列在中低端也诞生了普通用户能够接受的产品，在多个市场层面形成了对市场的控制和对NVIDIA的冲击。这时的NVIDIA虽然在最高端无忧，但是在主流市场上只能用G92的衍生核心来保护逐渐被ATI抢走的份额，至此AMD-ATI完成了并购之后的第一波反击。

Radeon HD 4000系列包括：HD 4200（IGP）、HD 4290（IGP）、HD 4350、HD 4550、HD 4650、HD 4670、HD 4730、HD 4770、HD 4830、HD 4850、HD 4850 x2、HD 4870、HD 4870 x2、HD 4890。