半导体领域最吸引眼球的话题是什么？必须是英特尔和ARM的大PK，如果说双方在智能手机处理器和服务器处理器端的竞争是各自在对方固有的阵地里撕开一个缺口的话，那么嵌入式领域的较量，则是实打实的一场旷日持久的战争。

　　2006 年的告别，让英特尔虽然保留了X86的尊严却在智能手机市场错过了太多的机会，智能手机的生态系统已经很完善之后再用X86杀回去需要走的路不是两三个五 年能弥补的。而嵌入式系统则是英特尔多年从未放弃过的市场，并且一直有着自己的应用空间和生态链伙伴，从起点上并没有落后对手太多。

　　如果说Atom是为了延续英特尔在嵌入式领域的既有市场，那么Quark则是真真正正向ARM宣战的一款设计，这款曾经命名为Clanton的设计从 根本上就是一个基于X86架构的模仿ARM商业模式的嫁接种子，为的是将来能孵化出一颗击中ARM在嵌入式软肋的银色子弹！

　　最小的X86处理器Quark，至少从尺寸上有了跟ARM产品PK的样子

　　Quark：瞄准ARM的子弹

　　首先来看看官方的介绍吧，英特尔® Quark™ SoC X1000 是英特尔的功耗最低的安全 SoC，旨在将智能扩展至网络边缘，并降低安全管理的物联网端点设备的成本。此单核、单线程英特尔 Quark SoC X1000 专用于英特尔提供的最小内核上，使其成为无风扇和无头设计中低成本、小外形、4 层主板的理想设计解决方案。位于 15 毫米 x 15 毫米封装中的集成 I/O 接口、时钟和稳压器简化了设计，并通过最小化平台所需要的外部组件减缩了BOM。

　　15 毫米 x 15 毫米，这个颠覆性的尺寸至少从外观上拥有了不同其他英特尔产品面对ARM核产品时的优势，更重要的是，这是一颗SoC的尺寸，而在这个小小的尺寸小，跳动着一颗强大的内“芯”。

　　ARM&Intel技术对比：Quark的优势

　　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

　　技术指标背后要点

　　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。

　　Quark的机遇不仅仅局限于芯片本身

　　半导体的竞争，早就不是产品本身的竞争，而是生态系统之间的对抗。有时候，看到的未必就是全部，比如面对ARM和英特尔之间，看似是双方楚河汉界间剑拔弩张，实际上英特尔多年来一直是ARM核的最大客户之一。

　　ARM的成功，是一种商业模式和技术趋势的完美融合的成功，但并不等于这种模式就是成功的唯一模式，至少在诸多IP授权厂商中，没有任何人复制了ARM的辉煌。但这种商业模式依然可以加以借鉴并通向成功的，比如英特尔融会贯通之后推出的Quark。

　　Quark 作为一颗SoC处理器本身，具有诸多的创新性，比如最小的X86处理器，比如采用了简化的传统架构指令集，但相比于这些Quark的内涵超出了单一半导体 芯片的范畴，更让人感兴趣的是其可扩展的特性，这不仅仅是模仿ARM的IP核授权，而是面对的是整个产业对半导体IC的全新需求。

　　如果Quark不可扩展，那么其功耗和尺寸面对MCU或者MPU，没有太多的竞争优势可言，即使英特尔为其营造了一个庞大的生态系统，对比ARM核的 产品也看不出太多的亮点。但是在这里，我们不妨明确一个双方最基本的区别，ARM面对的客户，是Quark面对的竞争对手，这句话的直接解释可以 是，Quark 借用ARM的商业模式来对抗ARM自己的客户，这是Quark可扩展的最直接意义。

　　个性化设计和定制化服务，这是整个电子产品的设计链上越来越突出的主题，通用的平台固然重要，但是强调硬件个性化的潮流已经到来，千篇一律的ARM核带来的不仅仅是半导体芯片的利润下滑和功能趋同，更在一定程度上扼杀了硬件差异化带来的终端产品的差异化。

　　当硬件的利润被挤压得几乎窒息之后，总会有那么一些清新的氧气需要注入整个产业，来重新唤起这个产业的活力，正如苹果用iPhone引领的并不是智能 手机的浪潮，而是重新定义了个性化硬件价值。在传统的嵌入式领域，通用这个词正在从趋之若鹜变成避尤不及，而定制化和个性化的可扩展的硬件才是当红小生， 小米也好，锤子也罢，那些突出个性化的产品掀起的才是迎合这个时代的浪潮。

　　所以，Quark的诞生更多的是提供一个主处理平台，一个基本的处理单元来做好处理的事情，其他的功能来交给客户去自行定制开发突出产品最终硬件特色 的部分，这样带给最终产品的将是别人无法复制的个性化功能优势，而所有的主动权，都交给了客户，这点从商业模式上，给了客户比ARM模式更大的自由度，对 最终产品的影响也更直接。

　　对英特尔来说，开放Quark的架构有自己的优势，也面临一些迫切的挑战。

　　首先，英特尔明确表示，Quark的设计是可合成的，可以通过扩展点允许客户将自己的功能模块集成至Quark，例如，把有关加强通讯方面的指令模块 加进来。对于很多整机和系统厂商来说，这个意义是很积极的，不再需要被迫接受各种芯片内的打包附加功能，也可以藉由处理器去控制很多原来无法直接通信的功 能单元，说到底，这个功能是在强调板级硬件的设计自由度最大化，虽然与现有的半导体集成思潮背道而驰，但是却符合市场对电子产品硬件个性化需求的满足。

　　Quark 的指令集也是可以授权的，但是这个上面的问题却值得商榷，因为现在还没有哪个工厂敢说自己的IC工艺比英特尔还优秀，与其授权自己再去生产，为啥不直接买 英特尔的呢？不过英特尔同样把机会开放给了代工厂，Quark选择用32nm，就是为了让客户可以去代工厂寻找成熟的工艺自己加工，特别是一些半导体和系 统集成的客户，也许有自己的代工需求，也许希望更好的把Quark做集成，当然其出发点看中的都是Quark相比ARM能够给最终产品的硬件带来的差异 化。这部分的订单，抢来的几乎多数都是之前ARM的。

　　对Quark来说，更现实的机遇在于裸片的提供。现在越来越多电子产品的轻薄化趋势，特别是可穿戴设备的特殊需求，让裸片提供需求逐渐旺盛，裸片相比 于封装好的芯片，可以提供更大的自由度和灵活性，也能进一步压缩硬件空间和降低成本。提供裸片需要有比较好的工艺水平和可控的制造流程，而相比于其他的竞 争对手，英特尔的工艺和制造技术不需怀疑，提供开放的裸片恰恰是英特尔相比绝大多数ARM核产品企业最明显的优势之一。

　　当然，开放性和授权模式都是需要长期的经营去慢慢寻找机遇的，ARM在这条道路上也是摸索了10多年才成功的，而且随着Quark的升级和技术革新， 相信英特尔会让其变得越来越开放和越来越强大，成为市场上定制 化处理器的一个全新选择。对英特尔来说，在嵌入式领域里，缺少的不是一颗CPU，而是一个可以决定一条产业链和一个生态系统的处理器核心，这个核心就是 Quark，一个开放而灵活的Quark。