半導體領域最吸引眼球的話題是什么？必須是英特爾和ARM的大PK，如果說雙方在智能手機處理器和服務器處理器端的競爭是各自在對方固有的陣地里撕開一個缺口的話，那么嵌入式領域的較量，則是實打實的一場曠日持久的戰爭。

　　2006 年的告別，讓英特爾雖然保留了X86的尊嚴卻在智能手機市場錯過了太多的機會，智能手機的生態系統已經很完善之后再用X86殺回去需要走的路不是兩三個五年能彌補的。而嵌入式系統則是英特爾多年從未放棄過的市場，并且一直有著自己的應用空間和生態鏈伙伴，從起點上并沒有落后對手太多。

　　如果說Atom是為了延續英特爾在嵌入式領域的既有市場，那么Quark則是真真正正向ARM宣戰的一款設計，這款曾經命名為Clanton的設計從根本上就是一個基于X86架構的模仿ARM商業模式的嫁接種子，為的是將來能孵化出一顆擊中ARM在嵌入式軟肋的銀色子彈！

　　最小的X86處理器Quark，至少從尺寸上有了跟ARM產品PK的樣子

　　Quark：瞄準ARM的子彈

　　首先來看看官方的介紹吧，英特爾? Quark? SoC X1000 是英特爾的功耗最低的安全 SoC，旨在將智能擴展至網絡邊緣，并降低安全管理的物聯網端點設備的成本。此單核、單線程英特爾 Quark SoC X1000 專用于英特爾提供的最小內核上，使其成為無風扇和無頭設計中低成本、小外形、4 層主板的理想設計解決方案。位于 15 毫米 x 15 毫米封裝中的集成 I/O 接口、時鐘和穩壓器簡化了設計，并通過最小化平臺所需要的外部組件減縮了BOM。

　　15 毫米 x 15 毫米，這個顛覆性的尺寸至少從外觀上擁有了不同其他英特爾產品面對ARM核產品時的優勢，更重要的是，這是一顆SoC的尺寸，而在這個小小的尺寸小，跳動著一顆強大的內“芯”。

　　ARM&Intel技術對比：Quark的優勢

　　不管是CISC還是RISC，不管是ARM架構還是X86架構，我們必須承認的一點是，每個架構都有自己的優點所在，即使是已經沒落的PPC和 68K，也不是完全的一無所長。 英特爾在Quark產品定義過程中，就是在針對特定的應用領域，彌補自己不足的同時盡可能將X86的技術優勢發揮出來。

　　Quark瞄準的是深度的嵌入式應用，從性能上看，Quark在這個應用中瞄準的也是相對高端的群體。在基本的性能列表中，雖然英特爾并不那么希望突出X86的身份，我們看得出依然存在很多X86傳統的影子，比如典型的DDR3內存支持以及PCIE2.0的支持等。

　　Quark 的基本性能中，有幾個是值得特別關注的，首先是主頻，400MHz的主頻對于深度嵌入式應用，特別是絕大多數ARM核的MCU來說，還是有比較明顯的性能 優勢的，至少從一些實際應用中，Quark可以做簡單的實時視頻處理，這給了Quark進入更多MCU無法企及的應用的可能。

　　16KB 的高速緩存看起來不算多，但是對這個級別的嵌入式應用來說也已經足夠，畢竟可擴展支持的最大內存高達2GB，最大內存帶寬1.6GB/s，這幾個數據可以 這么去總結，一般的ARM M4內核的MCU是做不到這樣的內存配置的，即使有從內存上配置接近甚至超過的MCU，其價格也都是20+美元以上的水平，比Quark便宜的ARM核 MCU從內存上確實不是玩慣了X86架構的英特爾產品的對手。

　　還有一個特點也是延續了X86產品一貫的優勢，就是豐富的I/O資源，這點也許在傳統的深度嵌入式應用中，并不顯得多重要，但是對于一些新興的應用 來說，I/O資源豐富必然帶來的擴展功能更為強大，而且，很多應用已經越來越模糊了嵌入式設計的不同層次結構，這樣與其他層次應用的親和力，更多的將體現在I/O資源的匹配度上。

基本性能

內存與擴展

豐富的I/O

　　技術指標背后要點

　　在英特爾的規格定義中，Quark大概為英特爾最新的代號Sivermont的Atom處理器1/5大，而功耗僅為其1/10，當然實際上可能會有一些差異，但這似乎體現了英特爾對Quark的基本定位。雖然第一代的Quark從整體的功耗上還沒有做到只有Atom的1/10，不過這應該是英特爾未來下一代努力的方向，或者更直接點說，Quark的定位將會在未來的幾年里主打1w以下功耗的處理器市場，1W對于一個400MHz的處理器來說，對比現有的 ARM系MCU，在性能和功耗比上，就存在著抗衡的可能，至于那些現在覺得M4系列MCU有些吃力的應用，其他處理器又功耗不太合適的應用，Quark恰如其分的滿足了一切需求。

　　說完功耗說尺寸，現在我們看到的伽利略板子上的Quark尺寸是完全可以考慮放到一些可穿戴設備上的，這是Quark進入可穿戴市場應用的最基本要求。雖然對比MCU，Quark那15X15mm的尺寸比一般的M4系列MCU還是要大了不少，不過需要考慮的是X86架構的集成功能單元不是ARM核 MCU能夠相比的，那么這點尺寸的差別就不是那么重要了。別忘了一個更需要注意的特性是，Quark是一顆SoC，那么其集成的功能單元就更多了，尺寸的區別就更可以忽略了。畢竟如果去對比性能更高的ARM的R系列甚至A系列，他們的尺寸比Quark還是要大一些了。尺寸的問題中，還有一個是工藝，英特爾的半導體數字工藝無可挑剔，不過Quark還是選擇的32nm而不是22nm，也許一方面是英特爾的SoC技術還不算足夠成熟，另一方面，平面工藝似乎更 適合前期的Quark，如此多革命性的新元素堆積而成的新處理器，需要先平穩的觀察其表現如何，相信以后的Quark會在工藝和功耗上具有很明顯的提升。 而現在絕大多數的MCU還是保持40nm工藝的水平。

　　應該說，看這些性能，不難發現英特爾對Quark的定位上頗具匠心，性能切入了ARM在M系列和R系列以及A系列之間的性能真空地帶，應用瞄準了高端深度嵌入式應用，市場則應該說加入可穿戴這個新應用的時機不算太晚，至少這些給了quark比手機處理器更多的成功的可能。但僅憑這些遠遠不能動搖 ARM日益擴張的統治地位，因為ARM最強的不是它的技術，而是它的商業模式和生態系統，或者說得難聽點，ARM就是靠著生態系統和商業模式強行打破 PPC和MIPS 以及68K等32位MCU架構的百花齊放和諧局面，幾近一統江湖的。

　　Quark的機遇不僅僅局限于芯片本身

　　半導體的競爭，早就不是產品本身的競爭，而是生態系統之間的對抗。有時候，看到的未必就是全部，比如面對ARM和英特爾之間，看似是雙方楚河漢界間劍拔弩張，實際上英特爾多年來一直是ARM核的最大客戶之一。

　　ARM的成功，是一種商業模式和技術趨勢的完美融合的成功，但并不等于這種模式就是成功的唯一模式，至少在諸多IP授權廠商中，沒有任何人復制了ARM的輝煌。但這種商業模式依然可以加以借鑒并通向成功的，比如英特爾融會貫通之后推出的Quark。

　　Quark 作為一顆SoC處理器本身，具有諸多的創新性，比如最小的X86處理器，比如采用了簡化的傳統架構指令集，但相比于這些Quark的內涵超出了單一半導體芯片的范疇，更讓人感興趣的是其可擴展的特性，這不僅僅是模仿ARM的IP核授權，而是面對的是整個產業對半導體IC的全新需求。

　　如果Quark不可擴展，那么其功耗和尺寸面對MCU或者MPU，沒有太多的競爭優勢可言，即使英特爾為其營造了一個龐大的生態系統，對比ARM核的產品也看不出太多的亮點。但是在這里，我們不妨明確一個雙方最基本的區別，ARM面對的客戶，是Quark面對的競爭對手，這句話的直接解釋可以是，Quark 借用ARM的商業模式來對抗ARM自己的客戶，這是Quark可擴展的最直接意義。

　　個性化設計和定制化服務，這是整個電子產品的設計鏈上越來越突出的主題，通用的平臺固然重要，但是強調硬件個性化的潮流已經到來，千篇一律的ARM核帶來的不僅僅是半導體芯片的利潤下滑和功能趨同，更在一定程度上扼殺了硬件差異化帶來的終端產品的差異化。

　　當硬件的利潤被擠壓得幾乎窒息之后，總會有那么一些清新的氧氣需要注入整個產業，來重新喚起這個產業的活力，正如蘋果用iPhone引領的并不是智能手機的浪潮，而是重新定義了個性化硬件價值。在傳統的嵌入式領域，通用這個詞正在從趨之若鶩變成避尤不及，而定制化和個性化的可擴展的硬件才是當紅小生，小米也好，錘子也罷，那些突出個性化的產品掀起的才是迎合這個時代的浪潮。

　　所以，Quark的誕生更多的是提供一個主處理平臺，一個基本的處理單元來做好處理的事情，其他的功能來交給客戶去自行定制開發突出產品最終硬件特色的部分，這樣帶給最終產品的將是別人無法復制的個性化功能優勢，而所有的主動權，都交給了客戶，這點從商業模式上，給了客戶比ARM模式更大的自由度，對最終產品的影響也更直接。

　　對英特爾來說，開放Quark的架構有自己的優勢，也面臨一些迫切的挑戰。

　　首先，英特爾明確表示，Quark的設計是可合成的，可以通過擴展點允許客戶將自己的功能模塊集成至Quark，例如，把有關加強通訊方面的指令模塊加進來。對于很多整機和系統廠商來說，這個意義是很積極的，不再需要被迫接受各種芯片內的打包附加功能，也可以藉由處理器去控制很多原來無法直接通信的功能單元，說到底，這個功能是在強調板級硬件的設計自由度最大化，雖然與現有的半導體集成思潮背道而馳，但是卻符合市場對電子產品硬件個性化需求的滿足。

　　Quark 的指令集也是可以授權的，但是這個上面的問題卻值得商榷，因為現在還沒有哪個工廠敢說自己的IC工藝比英特爾還優秀，與其授權自己再去生產，為啥不直接買英特爾的呢？不過英特爾同樣把機會開放給了代工廠，Quark選擇用32nm，就是為了讓客戶可以去代工廠尋找成熟的工藝自己加工，特別是一些半導體和系統集成的客戶，也許有自己的代工需求，也許希望更好的把Quark做集成，當然其出發點看中的都是Quark相比ARM能夠給最終產品的硬件帶來的差異化。這部分的訂單，搶來的幾乎多數都是之前ARM的。

　　對Quark來說，更現實的機遇在于裸片的提供。現在越來越多電子產品的輕薄化趨勢，特別是可穿戴設備的特殊需求，讓裸片提供需求逐漸旺盛，裸片相比于封裝好的芯片，可以提供更大的自由度和靈活性，也能進一步壓縮硬件空間和降低成本。提供裸片需要有比較好的工藝水平和可控的制造流程，而相比于其他的競爭對手，英特爾的工藝和制造技術不需懷疑，提供開放的裸片恰恰是英特爾相比絕大多數ARM核產品企業最明顯的優勢之一。

　　當然，開放性和授權模式都是需要長期的經營去慢慢尋找機遇的，ARM在這條道路上也是摸索了10多年才成功的，而且隨著Quark的升級和技術革新，相信英特爾會讓其變得越來越開放和越來越強大，成為市場上定制 化處理器的一個全新選擇。對英特爾來說，在嵌入式領域里，缺少的不是一顆CPU，而是一個可以決定一條產業鏈和一個生態系統的處理器核心，這個核心就是 Quark，一個開放而靈活的Quark。