Intel Quark X1020

Intel Quark X1020 to układ SoC tej rodziny, oferujący nieznacznie zmodyfikowaną specyfikację względem modelu X1010.

Intel Quark X1020 jako układ SoC

Intel Quark X1020 jest 32-bitowym układem SoC przeznaczonym do zastosowań wbudowanych. W jednym układzie scalonym połączono procesor, kontrolery pamięci oraz interfejsy wejścia-wyjścia potrzebne do budowy niewielkiego urządzenia elektronicznego. Model ten należy do rodziny Intel Quark X1000, znanej również pod wcześniejszą nazwą kodową Clanton. Nie jest to typowy procesor do współczesnego laptopa ani desktopowy układ wielordzeniowy.

X1020 wykorzystuje jeden rdzeń procesora i obsługuje jeden wątek. Częstotliwość bazowa wynosi 400 MHz, a pamięć podręczna ma pojemność 16 KB. Układ jest zgodny z 32-bitowym wariantem architektury instrukcji kompatybilnej z procesorami Pentium, ale nie obsługuje Intel 64, technologii Hyper-Threading ani Intel Turbo Boost. Taka konstrukcja ogranicza wydajność obliczeniową, lecz pozwala utrzymać prostotę i niski pobór energii urządzenia.

Pamięć, zasilanie i parametry pracy X1020

Intel Quark X1020 współpracuje z pamięcią DDR3 o szybkości 800 MT/s. Kontroler pamięci ma jeden kanał, a maksymalna obsługiwana pojemność wynosi 2 GB, zależnie od zastosowanych kości i konfiguracji platformy. Maksymalna przepustowość pamięci określana jest na 1,6 GB/s. Układ obsługuje także ECC, czyli mechanizm korekcji wybranych błędów pamięci. ECC może zwiększyć odporność systemu na pojedyncze przekłamania danych, ale jego wykorzystanie zależy również od projektu płyty głównej oraz użytych modułów pamięci.

Proces technologiczny zastosowany dla tego układu ma wymiar 32 nm, a jego współczynnik TDP wynosi 2,2 W. Niska wartość TDP ułatwia projektowanie urządzeń chłodzonych pasywnie, bez dużego radiatora i wentylatora. Intel podaje dla X1020 obudowę FCBGA393 o wymiarach 15 × 15 mm. Jest to układ lutowany bezpośrednio do płyty, dlatego nie można go wymienić tak jak procesora montowanego w typowym gnieździe desktopowym. Temperatura złącza może dochodzić do 110°C, natomiast zakres temperatury pracy zależy od wariantu i warunków określonych dla konkretnej platformy.

Interfejsy zintegrowane w Intel Quark X1020

Układ udostępnia interfejs PCI Express 2.0. Dokumentacja produktu wskazuje obsługę konfiguracji x1 oraz maksymalnie dwóch linii PCI Express, co pozwala projektować połączenia z dodatkowymi kontrolerami lub urządzeniami peryferyjnymi. X1020 ma również trzy porty USB 2.0, dwa zintegrowane interfejsy sieciowe LAN, dwa interfejsy UART oraz 16 linii GPIO. GPIO, czyli wejścia i wyjścia ogólnego przeznaczenia, mogą służyć do obsługi przycisków, czujników, sygnalizatorów i innych elementów urządzenia.

W specyfikacji Intel dla X1020 nie przewidziano zintegrowanego kontrolera SATA ani portu IDE. Oznacza to, że urządzenie oparte na tym SoC nie musi korzystać z klasycznego dysku SATA; pamięć masowa może być podłączona przez inny kontroler przewidziany w projekcie płyty. X1020 wspiera funkcje związane z bezpieczeństwem rozruchu oraz pracę z pamięcią ECC, jednak rzeczywiste działanie tych mechanizmów zależy od firmware'u, układu płyty głównej i konfiguracji producenta urządzenia. Samo oznaczenie X1020 nie opisuje kompletnego komputera, lecz konkretny element platformy wbudowanej.

Rozpoznawanie układu X1020 podczas serwisowania

Identyfikacja Intel Quark X1020 powinna opierać się na oznaczeniu nadrukowanym na obudowie, dokumentacji płyty oraz informacji zapisanej w firmware. Nie należy utożsamiać go automatycznie z podobnymi modelami X1000, X1010, X1020D lub X1021, ponieważ warianty rodziny mogą różnić się obsługą ECC, zabezpieczonego rozruchu, zakresem temperatur i przeznaczeniem. W przypadku urządzenia wbudowanego ważne jest również sprawdzenie całej platformy: napięć zasilających, zegara, pamięci DDR3, układów sieciowych, urządzeń USB oraz zawartości pamięci firmware.

Warszawskie Pogotowie Komputerowe zajmuje się profesjonalną naprawą laptopów, komputerów PC i ich podzespołów. Przy urządzeniu wykorzystującym nietypowy układ SoC zakres diagnozy powinien obejmować objawy występujące na całej płycie, a nie tylko sam procesor. Brak obrazu, niestabilny start, problemy z siecią lub zatrzymywanie rozruchu mogą wynikać z pamięci, zasilania, firmware'u albo uszkodzenia któregoś z układów współpracujących z X1020. Wymiana samego SoC jest czynnością wymagającą odpowiedniego sprzętu do montażu obudów BGA oraz dostępu do właściwej dokumentacji serwisowej.