Jako że jednym z głównym zadań nowych chipów jest zgodność z DirectX 10, zawarto w nich wiele nowinek. Mamy tu zunifikowane shadery, które pozwalają elastycznie rozdzielać zadania pomiędzy jednostki obliczeniowe, w zależności od tego, czy moc ma być przeznaczona na uzyskanie efektów specjalnych (Pixel Shaders), czy też na rozbudowaną fizykę i możliwości modyfikowania otoczenia (Vertex Shaders). Wcześniej zunifikowane shadery można było spotkać jedynie w serii GeForce 8 nVidii oraz w konsoli XBOX360, do którego chip graficzny przygotowała właśnie firma ATI.
Każda jednostka cieniowania w architekturze R600 ma 5 procesorów strumieni.
Radeon HD 2900 XT dysponuje 64 jednostkami Shader, zatem ma aż 320 procesorów strumieni. Dla porównania, rodzina Radeon X1900/X1950 miała do zaoferowania jedynie 96 jednostek - 48 wektorowych i 48 skalarnych.
architektura procesora w serii Radeon HD 2900
320 procesorów strumieni, 4 jednostki SIMDs,
4 jednostki teksturujące, 4 Render Back-End,
pamięć podręczna L1 i L2 na tekstury - łącznie 256kB 
architektura procesora w serii Radeon HD 2600
120 procesorów strumieni, 3 jednostki SIMDs,
2 jednostki teksturujące, 1 Render Back-End
pamięć podręczna L1 i L2 na tekstury - łącznie 128 kB
architektura procesora w serii Radeon HD 2400
40 procesorów strumieni, 2 jednostki SIMDs,
1 jednostka teksturujące 1 Render Back-End
cache L1 na tekstury 
W nowej architekturze przyśpieszono filtrowanie tekstur - bilinearne filtrowanie 64-bitowych tekstur jest nawet 7 razy szybsze niż w kartach z serii X1000. Inne rodzaje filtrowania nie zyskały tak imponującego wzrostu wydajności. Poprawiono też jakość filtrowania anizotropowego. Nowy GPU obsługuje tekstury o bardzo wysokiej rozdzielczości - aż do 8192x8192.
Cechą wyróżniającą Radeona HD 2900 XT jest zastosowanie po raz pierwszy w karcie graficznej 512-bitowego interfejsu szyny pamięci. Pozwala to zwiększenie efektywnej przepustowości i zredukowanie sytuacji, w której szyna będzie zapychała się od nadmiaru danych. W praktyce, 512-bitowy interfejs przekłada się między innymi na zwiększoną wydajność renderingu HDR. Warto też zauważyć, że jest to kontroler pierścieniowy, a nie krzyżowy, co pozwoli w przyszłości na jego łatwiejszą skalowalność.
