インテルクォーク

Intel Quarkは、 Intelの32ビット x86 SoCおよびマイクロコントローラーの製品ラインであり、小型・低消費電力設計で、ウェアラブルデバイスなどの新しい市場をターゲットとしています。この製品ラインは2013年の Intel Developer Forumで発表され、2019年1月に販売が終了しました。^[¹^]

QuarkプロセッサはAtomプロセッサよりも低速ですが、はるかに小型で消費電力も少ないです。SIMD命令セット（ MMXやSSEなど）^[²^]をサポートしておらず、組み込みオペレーティングシステムのサポートを目的としています。

Quarkは、（現在は製造中止となっている）Intel Galileo開発用マイクロコントローラボードに搭載されています。^{[ 3 ]} 2016年にArduinoはIntel Quark SoCを搭載したArduino 101ボードをリリースしました。^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} CPU命令セットは、ほとんどのモデルでPentium（P54C / i586）CPUと同じです。^{[ 6 ]}

歴史

Quarkシリーズの最初の製品は、最大400MHzのクロックレートを備えたシングルコア32nm X1000 SoCです。このシステムには、PCI Express、シリアル UART、I²C、ファストイーサネット、USB 2.0、SDIO、電源管理コントローラ、GPIOなどの複数のインターフェースが搭載されています。16KBのオンチップ組み込み SRAMと統合DDR3 メモリコントローラが搭載されています。^[⁷^]^[⁸^]

Quarkコアを搭載した2番目のインテル製品であるIntel Edisonマイクロコンピュータは、2014年1月に発表されました。SD カードに近いサイズのフォームファクタを持ち、 Wi-FiまたはBluetoothを使用したワイヤレスネットワーク機能を備えています。^[⁹^]

2015年1月、インテルは、80kBの SRAMと384kBのフラッシュを搭載したQuark SEコアをベースにした、ウェアラブルアプリケーション向けの超小型Intel Curieモジュールを発表しました。^[¹⁰^]ボタンサイズのこのモジュールには、6軸加速度計、DSPセンサーハブ、Bluetooth LEユニット、バッテリー充電コントローラーも搭載されています。

インテルは2019年1月にQuark製品の販売終了を発表し、注文は2019年7月まで受け付け、最終出荷は2022年7月に予定されている。^{[ 1 ]}^{[ 11 ]}

プロセッサのリスト

「レイクモント」（32 nm）

Lakemontという名前は、複数のQuarkシリーズプロセッサのプロセッサコアを指すために使用されています。^{[ 12 ]}^：4^{[ 13 ]}^：42

「クラントン」

出典: ^{[ 14 ]}

すべてのモデルは、 x87 FPUとNXビットを備えた i586命令セットをサポートしています。
温度範囲: X10 x 1 モデルの場合 -40 °C ～ +85 °C、X10 x 0 モデルの場合 0 °C ～ +70 °C
X102 xモデルでセキュアブートをサポート
16ビットチャネル1つを備えたDDR3コントローラ
2 つの PCI-Express 2.0 コントローラー (それぞれ 1 レーン)。
2 つの USB 2.0 ホストポートと 1 つの USB 2.0 デバイスポートを備えた USB コントローラ
10/100 MBit Ethernet コントローラ 2 個
SDIO 3.0、eMMC 4.41、SD 3.0をサポートする統合メモリカードリーダー
SPI、UART（シリアルポート）、I2CをサポートするシリアルI/O

(L2 キャッシュ列には L1 キャッシュのサイズが表示されます。)

モデル	sSpec番号	コア	クロックレート	GPU周波数	L2キャッシュ	I/Oバス	メモリ	電圧	TDP	ソケット	発売日	部品番号	発売価格（米ドル）
クォークX1000	SR1BY (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2013年第4四半期	DH8066101538300	9.63ドル
クォークX1001	SR1VB (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2014年第2四半期	DHQ1ET	11.77ドル
クォークX1010	SR1BZ (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800（ECC）	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2014年第1四半期	DH8066101555100	10.16ドル
クォークX1011	SR1VC (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800（ECC）	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2014年第2四半期	DHQ1ECCET	12.31ドル
クォークX1020	SR1VW (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800（ECC）	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2014年第2四半期	DHQ1ECCSECCTS1	11.45ドル
クォーク X1020D	SR1BX (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800（ECC）	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2014年第1四半期	DH8066101531900	10.70ドル
クォークX1021	SR1WH (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800（ECC）	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2014年第2四半期	DHQ1ECCSECETS1	13.39ドル
クォーク X1021D	SR1VA (A0)	1	400MHz	該当なし	16KB	PCIe	DDR3-800（ECC）	0.95～1.1V	2.2ワット	FC-BGA11E	2014年第2四半期	DHQ1ECCSECET	12.85ドル

「シルバービュート」

32ビットx86命令セットの限定されたサブセットのみを実装している（例：セグメンテーション、BCD /文字列命令、AF/PFフラグはXCHGサポートされていない）^{[ 15 ]}

モデル	sSpec番号	コア	クロックレート	GPU周波数	L2キャッシュ	I/Oバス	メモリ	電圧	TDP	ソケット	発売日	部品番号	発売価格（米ドル）
クォークD1000	SLKMJ（B1）	1	32MHz	該当なし		AHB-Lite、APB ^{[ 16 ]}^{: 30}	eSRAM	1.62～3.63V	0.025ワット	QFN 40	2015年第3四半期	DMNIAD01SLVBT	2.54ドル

「ミントバレー」

x87 なしでi586命令セットをサポートします。

モデル	sSpec番号	コア	クロックレート	GPU周波数	L2キャッシュ	I/Oバス	メモリ	電圧	TDP	ソケット	発売日	部品番号	発売価格（米ドル）
クォークD2000	SR2KF (A0)	1	32MHz	該当なし		AHB-Lite、^{[ 13 ]}^{: 72} APB ^{[ 13 ]}^{: 96}	eSRAM	1.62～3.63V	0.025ワット	QFN40	2015年第3四半期	FND2000	2.54ドル

「アトラスピーク」

x87 なしでi586命令セットをサポートします。

モデル	sSpec番号	コア	クロックレート	GPU周波数	L2キャッシュ	I/Oバス	メモリ	電圧	TDP	ソケット	発売日	部品番号	発売価格（米ドル）
クォーク SE C1000	SR2T6 (A0) SR2TJ (A1)	1	32MHz	該当なし	8KB	AHB-Lite、APB	eSRAM	1.8～3.3V	0.025ワット	VFBGA144	2015年第4四半期	LMCQ1000	10.32ドル

セグメントフォールトバグ

Intel Quark SoC X1000には、特定の状況下でセグメンテーションフォールトと呼ばれるクラッシュを引き起こすバグ（#71538） ^{[ 17 ]}が含まれています。Intelが実装した回避策は、コンパイルされたコードからLOCKプレフィックス（シングルスレッドプロセッサでは不要）を省略することです。^[¹⁸^] Yoctoプロジェクトを使用して構築されたソースベースの組み込みシステムでは、この回避策をコンパイル時に組み込むことができますが、 Debianなどの汎用Linuxディストリビューションはこのバグの影響を深刻に受けます。このような回避策は、マルチスレッドをサポートするバイナリでは正しく動作するためにLOCKプレフィックスが必要となるため、実装が容易ではありません。 ^[¹⁹^]

参照

インテルマネジメントエンジン

参考文献

^ ^a ^b「製品変更通知 116715-00」（PDF） .インテル品質文書管理システム. インテル . 2019年1月18日 . 2021年4月18日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） . 2020年9月29日閲覧。
^ Turley, Jim (2013年10月16日). 「Intel Quarkが、スピン、チャーム、そして奇妙な新ローエンドx86 MCUラインをラボから発表」 EEJournal. 2014年1月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ 「Intel® Galileo データシート」。 2013年10月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年10月7日閲覧。
^ “Arduino 101” . 2020年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年3月23日閲覧。
^ JavaFX 9 by Example、Arduino の章
^ 「Intel Quark SoC X1000 Core - 開発者マニュアル」。 2014年10月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年10月19日閲覧。
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^ Intel® Quark SoC X1000 (16K キャッシュ、400 MHz) 仕様 Archived 2014-01-08 at the Wayback Machine、Intel
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外部リンク

Intel Quark SoC ドキュメント
Quarkファミリー// Intel ARK（製品仕様）
インテルの「Quark」シリーズはウェアラブルデバイスをターゲットにしている。インテルはウェアラブルデバイスを動かす超小型チップを開発している。//CNET、2013年9月10日
インテル、ウェアラブルデバイス向け超小型Quarkチップを発表。ローエンドのAtomチップの5分の1の大きさ// The WSJ、2013年9月10日
インテルがIoTとウェアラブルコンピューティング向けの小型チップQuarkを発表// The Verge、2013年9月10日
QuarkでIntelはウェアラブルデバイス向けチップ市場に恩恵をもたらす// Ventureboat、2013年9月12日

[discontinued-1] 「製品変更通知 116715-00」（PDF） .インテル品質文書管理システム. インテル . 2019年1月18日 . 2021年4月18日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） . 2020年9月29日閲覧。

[2] Turley, Jim (2013年10月16日). 「Intel Quarkが、スピン、チャーム、そして奇妙な新ローエンドx86 MCUラインをラボから発表」 EEJournal. 2014年1月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[3] 「Intel® Galileo データシート」。 2013年10月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年10月7日閲覧。

[4] “Arduino 101” . 2020年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年3月23日閲覧。

[5] JavaFX 9 by Example、Arduino の章

[6] 「Intel Quark SoC X1000 Core - 開発者マニュアル」。 2014年10月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年10月19日閲覧。

[7] Flaherty, Nick (2013年10月7日). 「Intel Tackles SoC With Quark」 . EETimes. 2016年2月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年10月9日閲覧。

[arkx1000-8] Intel® Quark SoC X1000 (16K キャッシュ、400 MHz) 仕様 Archived 2014-01-08 at the Wayback Machine、Intel

[9] Gareth Halfacree (2014年1月7日). 「Intel、QuarkベースのEdisonマイクロコンピュータを発表」 . BitTech. 2014年1月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年1月7日閲覧。

[10] 「Intel® Curieモジュール：ウェアラブルデバイスのイノベーションを解き放つ」 Intel、2015年1月6日。2015年9月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年4月12日閲覧。

[11] Shilov, Anton (2019年1月22日). 「Intel、Quark SoCとマイクロコントローラーを廃止」 . AnandTech . 2020年11月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年9月29日閲覧。

[x1000_debugops_2014-12] Intel Quark SoC X1000 デバッグ操作. Intel Corporation. 2014.

[ds_d2000_2015-13] Intel QuarkマイクロコントローラD2000。Intel Corporation。2015年。

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[15] Intel、 Quark Microcontroller D1000 Programmer's Reference Manual、注文番号332913-02、2015年11月、14ページ。2021年4月13日にアーカイブ。

[ds_d1000_2015-16] Intel QuarkマイクロコントローラーD1000データシート. Intel Corporation. 2015年. 2016年2月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月15日閲覧。

[IntelReleaseNotes-17] 「Intel Quark SoC X1000 ソフトウェア - リリースノート」(PDF) . リビジョン 002. 2014年5月22日. p. 21. 2020年8月1日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2020年2月17日閲覧。

[18] “debian-glibc: Bug#738575: pthread: Intel Galileo ボード上の libpthread でセグメント違反が発生する”。2021年2月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年11月11日閲覧。

[19] 「#738575 - pthread: Intel Galileo ボード上の libpthread でセグメント違反 - Debian バグレポートログ」。2019年4月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年12月4日閲覧。

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インテル クォーク

歴史