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Quark,英特尔射向ARM的银色子弹?(技术篇)
来源:  时间:2014-06-30
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文中内容均为作者个人观点和看法。

 

技术对比:Quark瞄准ARM的技术优势

不管是CISC还是RISC,不管是ARM架构还是X86架构,我们必须承认的一点是,每个架构都有自己的优点所在,即使是已经没落的PPC和68K,也不是完全的一无所长。 英特尔在Quark产品定义过程中,就是在针对特定的应用领域,弥补自己不足的同时尽可能将X86的技术优势发挥出来。

Quark瞄准的是深度的嵌入式应用,从性能上看,Quark在这个应用中瞄准的也是相对高端的群体。在基本的性能列表中,虽然英特尔并不那么希望突出X86的身份,我们看得出依然存在很多X86传统的影子,比如典型的DDR3内存支持以及PCIE2.0的支持等。

Quark 的基本性能中,有几个是值得特别关注的,首先是主频,400MHz的主频对于深度嵌入式应用,特别是绝大多数ARM核的MCU来说,还是有比较明显的性能优势的,至少从一些实际应用中,Quark可以做简单的实时视频处理,这给了Quark进入更多MCU无法企及的应用的可能。

16KB 的高速缓存看起来不算多,但是对这个级别的嵌入式应用来说也已经足够,毕竟可扩展支持的最大内存高达2GB,最大内存带宽1.6GB/s,这几个数据可以这么去总结,一般的ARM M4内核的MCU是做不到这样的内存配置的,即使有从内存上配置接近甚至超过的MCU,其价格也都是20+美元以上的水平,比Quark便宜的ARM核 MCU从内存上确实不是玩惯了X86架构的英特尔产品的对手。

还有一个特点也是延续了X86产品一贯的优势,就是丰富的I/O资源,这点也许在传统的深度嵌入式应用中,并不显得多重要,但是对于一些新兴的应用来说,I/O资源丰富必然带来的扩展功能更为强大,而且,很多应用已经越来越模糊了嵌入式设计的不同层次结构,这样与其他层次应用的亲和力,更多的将体现在I/O资源的匹配度上。


基本性能


内存与扩展


丰富的I/O

看完细节我们再来分析技术指标背后深入的东西

在英特尔的规格定义中,Quark大概为英特尔最新的代号Sivermont的Atom处理器1/5大,而功耗仅为其1/10,当然实际上可能会有一些差异,但这似乎体现了英特尔对Quark的基本定位。虽然第一代的Quark从整体的功耗上还没有做到只有Atom的1/10,不过这应该是英特尔未来下一代努力的方向,或者更直接点说,Quark的定位将会在未来的几年里主打1w以下功耗的处理器市场,1W对于一个400MHz的处理器来说,对比现有的 ARM系MCU,在性能和功耗比上,就存在着抗衡的可能,至于那些现在觉得M4系列MCU有些吃力的应用,其他处理器又功耗不太合适的应用,Quark恰如其分的满足了一切需求。

说完功耗说尺寸,现在我们看到的伽利略板子上的Quark尺寸是完全可以考虑放到一些可穿戴设备上的,这是Quark进入可穿戴市场应用的最基本要求。虽然对比MCU,Quark那15X15mm的尺寸比一般的M4系列MCU还是要大了不少,不过需要考虑的是X86架构的集成功能单元不是ARM核MCU能够相比的,那么这点尺寸的差别就不是那么重要了。别忘了一个更需要注意的特性是,Quark是一颗SoC,那么其集成的功能单元就更多了,尺寸的区别就更可以忽略了。毕竟如果去对比性能更高的ARM的R系列甚至A系列,他们的尺寸比Quark还是要大一些了。尺寸的问题中,还有一个是工艺,英特尔的半导体数字工艺无可挑剔,不过Quark还是选择的32nm而不是22nm,也许一方面是英特尔的SoC技术还不算足够成熟,另一方面,平面工艺似乎更适合前期的Quark,如此多革命性的新元素堆积而成的新处理器,需要先平稳的观察其表现如何,相信以后的Quark会在工艺和功耗上具有很明显的提升。而现在绝大多数的MCU还是保持40nm工艺的水平。

应该说,看这些性能,不难发现英特尔对Quark的定位上颇具匠心,性能切入了ARM在M系列和R系列以及A系列之间的性能真空地带,应用瞄准了高端深度嵌入式应用,市场则应该说加入可穿戴这个新应用的时机不算太晚,至少这些给了quark比手机处理器更多的成功的可能。但仅凭这些远远不能动摇ARM日益扩张的统治地位,因为ARM最强的不是它的技术,而是它的商业模式和生态系统,或者说得难听点,ARM就是靠着生态系统和商业模式强行打破PPC和MIPS 以及68K等32位MCU架构的百花齐放和谐局面,几近一统江湖的。

既然我们定义Quark是一颗射向ARM的银色子弹,Quark又是如何在这两个方面具有“致命杀手”的潜质呢?请关注下期微信。

 

作者简介:李健,《电子产品世界》杂志社副主编,专注嵌入式领域十余年