英特尔发布了三款新的基于夸克内核的微控制器,芯片里有集成传感器,同时它们还兼容x86架构,扩展级操作温度范围也被优化为-40°C ~ +85°C,适应于新的物联网平台。
这三名聚焦物联网、低功耗的英特尔夸克处理器家族的新成员,是英特尔第二代物联网平台的一部分。其中夸克D1000现已开始发售,升级版夸克D2000会在今年年底上市。内置在英特尔居里模块内的夸克SE,预计也会在2016年上半年上市,夸克SE中设有传感器集线器和集成的模式识别功能。
为大家熟知的400MHz的夸克X1000,目前被用于英特尔伽利略黑客SBC或是众多物联网网关产品上,与X1000不同的是,这些新的类微控制器的夸克运行时地频率只有32MHz,它们支持裸机代码和实时操作系统,但不支持Linux。不过,据英特尔方面透露,夸克D2000和夸克SE模型均来自于奔腾ISA,拥有完整的英特尔x86指令集架构的兼容性和可扩展性,但没有x87的浮点运算单元,这两个模型也都添加了-40°C ~ +85°C的操作温度范围。
夸克在英特尔物联网CPU组合中扮演的角色
英特尔发布的这三款夸克产品,是第二代英特尔物联网平台的一部分,该平台包含一个新的在类MCU的夸克上运行的风河Rocket实时操作系统。英特尔的风河子公司宣布Rocket操作系统为用于物联网应用开发和监测的风河螺旋云平台的一部分,配套的是风河Linux的一个精简版本,叫风河Pulsar Linux,在夸克X1000和英特尔Atom上运行。
风河Rocket其实是开源Viper实时操作系统的新名字,这是风河公司专有的VxWorks实时操作系统。今年的早些时候,英特尔称,在英特尔爱迪生模块中,关闭夸克处理器后,Viper仍可运行,它主要是由英特尔Atom系统芯片驱动Linux。
英特尔物联网平台开发选项
开发者们可通过基于Eclipse的英特尔微控制器系统工作室(ISSM)集成开发环境(IDE)来应用新的夸克处理器。而夸克D2000和SE微控制器可以在实时操作系统或裸机代码中运行,夸克D1000既是精简版,似乎仅限于裸机代码,如表所示。
英特尔三款新夸克的ISSM支持
目前新夸克能摆脱风河Rocket独立支持RTOS的程度尚不可知,但值得注意的是,ISSM能支持的表中显示的是“RTOS”,而不是“Rocket”。英特尔最近宣布会提供Brillo爱迪生套件运行谷歌的新的轻量级系统,类似RTOS的安卓衍生Brillo OS。Brillo也作为英特尔物联网支撑平台的发行版本之一,与Windows、安卓、Chrome浏览器、Linux Yocto项目、风河新Rocket和Pulsar Linux。以上所说这些大多还是涉及Atom和夸克X1000,而不是新的夸克模型。
夸克D1000框图
夸克D2000框图
这三个夸克新产品提供了更好的安全性,并且在能耗方面比8个英特尔400MHz 的X1000还要小。夸克D1000,内置有32 kB闪存和8 kB SRAM,活跃时的电流低至320μA,还提供精确的电源管理功能,以此激活电池供电和线路供电传感器。单核的D2000配置与其类似,32 kB闪存,8 kB OTP存储器以及8 kB SRAM。它提供额外的I/ O口,以及工业标准的运行温度和x86架构的支持。
夸克D1000 CRB结构框图
英特尔目前针对夸克D1000提供了一个小尺寸的“客户参考主板”(CRB),主板包括闪存,蓝牙LE和WiFi无线模块,以及一个3轴加速度计。此外,该板还包括板载USB端口,JTAG和UART接口和用于扩展的Arduino接口。
夸克SE框图
夸克SE将首先出现在已经亮相的小居里上,与居里一起用于可穿戴和传感器终端模块。此外,霍尼韦尔正在使用夸克SE对基于可穿戴传感器输入的“互联劳动力”工业安全监控系统进行测试。面向智能楼宇的Yanzi也在Yanzi能源监测传感器插件、Yanzi运动追踪传感器和空间利用率监测器中使用SE芯片。“未来夸克SE模型在板载智能芯片将会被扩展,其强大的、内置的机器学习分析功能能够满足物联网发展的要求”,英特尔说。针对下一代的夸克SE,英特尔说将为“高效、基于硬件的联想记忆提供自适应分析,使得系统可根据上下文来灵活处理,而不是根据预存代码进行识别,更将包含所有的数据类型,在给定场景中,将新数据与现有的已经接受过训练的数据进行匹配”。
英特尔伽利略框图
研扬AIOT-X1000框图
虽然X1000和新发布的三款夸克产品一样包含了许多外设接口,除此之外它还提供了用于外部DRAM存储器,10/100以太网,和PCIe扩充的控制器。这些控制器使得X1000能够适应于英特尔物联网生态系统中的网络部分,例如物联网网关或是联网家居和工业自动化设备。
被泄露的Liffy Island框图
被泄露Seal Beach框图
我们可以看到,自那以后没人提及这些夸克的SoC了,X1000将在2016年取代了一个或多个下一代夸克应用处理器仅仅只是传言而已。很大程度上,第二代夸克SoC会像X1000一样支持Linux系统。如果第二代夸克应用处理器出现在新的伽利略SBC自旋上,我们并不会觉得惊讶,又或许它会被嵌在包含Arduino底板的“爱迪生2”模块上也不无可能。
这三款新夸克和新风河螺旋云计算软件为最新公布的第二代物联网平台提供支持,在去年的十二月份,英特尔已经公布了原始物联网平台变更的一些细节,原始模型最终被定义为“终端到终端的参考模型”,其中包括风河Linux边缘管理系统预备版,英特尔物联网网关的安全性被增强,此外,还有一个新的英特尔API和流量管理解决方案都是基于英特尔Mashery API的。
英特尔物联网平台概览
从有关物联网的情报来看,英特尔透露新平台为大数据分析采用改进的可信数据分析平台(TAP),英特尔方面称,“英特尔支持的开源项目,既可用于Linux,也能用于RTOS,加快在云环境中建立安全、高性能的大数据分析应用,并且可以被集成到终端到终端的物联网解决方案中”。
英特尔物联网网关