英特爾發布了三款新的基于夸克內核的微控制器,芯片里有集成傳感器,同時它們還兼容x86架構,擴展級操作溫度范圍也被優化為-40°C ~ +85°C,適應于新的物聯網平臺。
這三名聚焦物聯網、低功耗的英特爾夸克處理器家族的新成員,是英特爾第二代物聯網平臺的一部分。其中夸克D1000現已開始發售,升級版夸克D2000會在今年年底上市。內置在英特爾居里模塊內的夸克SE,預計也會在2016年上半年上市,夸克SE中設有傳感器集線器和集成的模式識別功能。
為大家熟知的400MHz的夸克X1000,目前被用于英特爾伽利略黑客SBC或是眾多物聯網網關產品上,與X1000不同的是,這些新的類微控制器的夸克運行時地頻率只有32MHz,它們支持裸機代碼和實時操作系統,但不支持Linux。不過,據英特爾方面透露,夸克D2000和夸克SE模型均來自于奔騰ISA,擁有完整的英特爾x86指令集架構的兼容性和可擴展性,但沒有x87的浮點運算單元,這兩個模型也都添加了-40°C ~ +85°C的操作溫度范圍。
夸克在英特爾物聯網CPU組合中扮演的角色
英特爾發布的這三款夸克產品,是第二代英特爾物聯網平臺的一部分,該平臺包含一個新的在類MCU的夸克上運行的風河Rocket實時操作系統。英特爾的風河子公司宣布Rocket操作系統為用于物聯網應用開發和監測的風河螺旋云平臺的一部分,配套的是風河Linux的一個精簡版本,叫風河Pulsar Linux,在夸克X1000和英特爾Atom上運行。
風河Rocket其實是開源Viper實時操作系統的新名字,這是風河公司專有的VxWorks實時操作系統。今年的早些時候,英特爾稱,在英特爾愛迪生模塊中,關閉夸克處理器后,Viper仍可運行,它主要是由英特爾Atom系統芯片驅動Linux。
英特爾物聯網平臺開發選項
開發者們可通過基于Eclipse的英特爾微控制器系統工作室(ISSM)集成開發環境(IDE)來應用新的夸克處理器。而夸克D2000和SE微控制器可以在實時操作系統或裸機代碼中運行,夸克D1000既是精簡版,似乎僅限于裸機代碼,如表所示。
英特爾三款新夸克的ISSM支持
目前新夸克能擺脫風河Rocket獨立支持RTOS的程度尚不可知,但值得注意的是,ISSM能支持的表中顯示的是“RTOS”,而不是“Rocket”。英特爾最近宣布會提供Brillo愛迪生套件運行谷歌的新的輕量級系統,類似RTOS的安卓衍生Brillo OS。Brillo也作為英特爾物聯網支撐平臺的發行版本之一,與Windows、安卓、Chrome瀏覽器、Linux Yocto項目、風河新Rocket和Pulsar Linux。以上所說這些大多還是涉及Atom和夸克X1000,而不是新的夸克模型。
夸克D1000框圖
夸克D2000框圖
這三個夸克新產品提供了更好的安全性,并且在能耗方面比8個英特爾400MHz 的X1000還要小。夸克D1000,內置有32 kB閃存和8 kB SRAM,活躍時的電流低至320μA,還提供精確的電源管理功能,以此激活電池供電和線路供電傳感器。單核的D2000配置與其類似,32 kB閃存,8 kB OTP存儲器以及8 kB SRAM。它提供額外的I/ O口,以及工業標準的運行溫度和x86架構的支持。
夸克D1000 CRB結構框圖
英特爾目前針對夸克D1000提供了一個小尺寸的“客戶參考主板”(CRB),主板包括閃存,藍牙LE和WiFi無線模塊,以及一個3軸加速度計。此外,該板還包括板載USB端口,JTAG和UART接口和用于擴展的Arduino接口。
夸克SE框圖
夸克SE將首先出現在已經亮相的小居里上,與居里一起用于可穿戴和傳感器終端模塊。此外,霍尼韋爾正在使用夸克SE對基于可穿戴傳感器輸入的“互聯勞動力”工業安全監控系統進行測試。面向智能樓宇的Yanzi也在Yanzi能源監測傳感器插件、Yanzi運動追蹤傳感器和空間利用率監測器中使用SE芯片。“未來夸克SE模型在板載智能芯片將會被擴展,其強大的、內置的機器學習分析功能能夠滿足物聯網發展的要求”,英特爾說。針對下一代的夸克SE,英特爾說將為“高效、基于硬件的聯想記憶提供自適應分析,使得系統可根據上下文來靈活處理,而不是根據預存代碼進行識別,更將包含所有的數據類型,在給定場景中,將新數據與現有的已經接受過訓練的數據進行匹配”。
英特爾伽利略框圖
研揚AIOT-X1000框圖
雖然X1000和新發布的三款夸克產品一樣包含了許多外設接口,除此之外它還提供了用于外部DRAM存儲器,10/100以太網,和PCIe擴充的控制器。這些控制器使得X1000能夠適應于英特爾物聯網生態系統中的網絡部分,例如物聯網網關或是聯網家居和工業自動化設備。
被泄露的Liffy Island框圖
被泄露Seal Beach框圖
我們可以看到,自那以后沒人提及這些夸克的SoC了,X1000將在2016年取代了一個或多個下一代夸克應用處理器僅僅只是傳言而已。很大程度上,第二代夸克SoC會像X1000一樣支持Linux系統。如果第二代夸克應用處理器出現在新的伽利略SBC自旋上,我們并不會覺得驚訝,又或許它會被嵌在包含Arduino底板的“愛迪生2”模塊上也不無可能。
這三款新夸克和新風河螺旋云計算軟件為最新公布的第二代物聯網平臺提供支持,在去年的十二月份,英特爾已經公布了原始物聯網平臺變更的一些細節,原始模型最終被定義為“終端到終端的參考模型”,其中包括風河Linux邊緣管理系統預備版,英特爾物聯網網關的安全性被增強,此外,還有一個新的英特爾API和流量管理解決方案都是基于英特爾Mashery API的。
英特爾物聯網平臺概覽
從有關物聯網的情報來看,英特爾透露新平臺為大數據分析采用改進的可信數據分析平臺(TAP),英特爾方面稱,“英特爾支持的開源項目,既可用于Linux,也能用于RTOS,加快在云環境中建立安全、高性能的大數據分析應用,并且可以被集成到終端到終端的物聯網解決方案中”。
英特爾物聯網網關