到了2009年，中低端市场上NVIDIA依旧靠着马甲G92与AMD-ATi抗衡，虽然高端产品线上的GTX 280高枕无忧，但事实上利益丰厚的肥肉还是在中低端产品线上，虽然NVIDIA并不是很占优，但从G80时代积累下来的高人气还是稳坐钓鱼台。不过这一形势到下半年发生了巨变。

2009年9月23日，AMD率先发布了全球首款DX11显卡Radeon HD 5870，强悍的1600个流处理器使其一举登上当时单卡性能之巅，规格稍低的同门兄弟HD 5850也随之问世，与HD 5870双剑合并一同锻造出基于Cypress（RV 870）核心的HD 5800系列。由此，DX11时代之门正式开启。显卡采用的RV870核心采用第二代40nm工艺制造、搭载第四代GDDR5显存、拥有1600个流处理器、Eyeinfinty多屏显示技术、超低待机功耗等。最为关键的是Radeon HD5870给了用于一把打开DirectX 11这扇大门的钥匙，同时取得了对NVIDIA上一代顶级单卡Geforce GTX285的全面领先。无论是技术、规格还是性能，ATI用再一次登上GPU王座，达到了反击的新高点。

相比三个前辈，代号RV870的Radeon HD5870在架构上的变化不大。但得益于R600使用的SIMD结构VLIW组织方式流处理器体系的繁殖能力，它的规模再次扩大了2.5倍。量变引起质变，我们只要将R600和RV870进行简单的对比，就不难发现两者之间的巨大落差。RV870的晶体管数量创记录的达到了21亿个，流处理器也从R600时代的320个肆无忌惮的扩充到了1600个。同时纹理单元（TMU）、渲染后端（ROP）的规模也有同步扩张。加上UTDP和带宽节约技术的改进，这显然是一个问世就直奔性能王座而去的产品。

很显然在DX10初代HD2000惨遭失利后，痛定思痛的ATI近几代产品的进步非常大，HD3000率先启用新工艺并支持DX10.1标准，HD4000放弃Ringbus环形总线并首次使用尚未定型的GDDR5显存，HD5000则大踏步进入DX11时代并拿下性能宝座。

HD 5870

从商业策略而言，RV870继续延承了RV670、RV770的小核心策略，使得其性能/成本比十分突出，使得竞争对手在性能/成本比上很难超越。并且RV870发布也选择了一个十分合适的档期，刚好在NVIDIA GT200和Fermi青黄不接的时候。结果证明R600架构早已不是当年阿斗，在经历了失败镇痛之后它找到了正确的方向，绽放出了夺目的光芒。ATI通过不断的放大芯片规模，加强周边设计，让R600架构起死回生。

HD 5000系列的全面进攻，让NVIDIA长达半年都有些抬不起头，仅能依靠老一代显卡苦苦支撑，虽然期间推出过全新工艺的GeForce 、GT 220和GT 240，但都是杯水车薪。在AMD-ATI全面获胜同时，一向不肯轻易服输的NVIDIA又在密谋什么呢？