โปรเซสเซอร์คอร์ซอฟต์ VS ฮาร์ดคอร์โปรเซสเซอร์

19

ฉันกำลังศึกษา FPGA ที่เชื่อมต่อกับไมโครโปรเซสเซอร์เช่น ARM9

มาถึงแนวคิดของซอฟต์คอร์และฮาร์ดคอร์โปรเซสเซอร์ในการศึกษาของฉัน ขอให้ฉันรู้ว่าการเปรียบเทียบระหว่าง 2 ประเภทนี้คืออะไร; ความคล้ายคลึงกันหรือความแตกต่างในการดำเนินการหรือไม่

fpga arm

— วิธี Xing Quan
แหล่งที่มา

19

ซอฟต์คอร์ถูกนำไปใช้ในผ้า FPGA ในขณะที่ฮาร์ดถูกนำมาใช้เช่นเดียวกับวงจรรวมในขณะที่ยังคงเชื่อมต่อกับผ้า FPGA โดยทั่วไปการเปรียบเทียบจะลดลงไปที่:

โปรเซสเซอร์หลักของฮาร์ดคอร์ - ความเร็ว 100 MHz สูงถึง 1GHz +

สามารถบรรลุความเร็วในการประมวลผลที่เร็วกว่ามากเนื่องจากได้รับการปรับปรุงและไม่ จำกัด ด้วยความเร็วของผ้า
แก้ไขและไม่สามารถแก้ไขได้ (แม้ว่าจะสามารถใช้ประโยชน์จากตรรกะที่กำหนดเองในผ้า FPGA สำหรับการประมวลผล

หน่วยประมวลผลกลางนุ่ม - 250MHz และน้อยกว่า (ปกติน้อยกว่า 200MHz)

สามารถปรับเปลี่ยนและปรับให้เข้ากับความต้องการเฉพาะคุณสมบัติเพิ่มเติมคำแนะนำที่กำหนดเองและอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดาย
สามารถใช้หลายคอร์ได้ (ในราคาทรัพยากร)
ถูก จำกัด ด้วยความเร็วของเนื้อผ้า

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการย้ายไปที่ตัวประมวลผลขนาดใหญ่เป็นหลักเนื่องจากความต้องการการประมวลผลที่เร็วขึ้นซึ่งแกนประมวลผลแบบนุ่มนวลไม่สามารถให้บริการได้ เมื่อคุณใส่ตัวประมวลผลแบบฮาร์คอร์ด้วยผ้า FPGA โดยทั่วไปคุณสามารถเปิดใช้งานการประมวลผลข้อมูลจำนวนมากซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแอพพลิเคชั่นโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสาร

— Gustavo Litovsky
แหล่งที่มา

11

ตัวประมวลผลแบบ soft-core เป็นตัวประมวลผลที่ใช้งานโดยใช้เนื้อผ้า FPGA

โปรเซสเซอร์ฮาร์ดคอร์เป็นโปรเซสเซอร์ที่ใช้งานจริงตามโครงสร้างในซิลิคอน

โดยทั่วไปคุณสามารถเพิ่มตัวประมวลผลแบบ soft-core ไปยังระบบที่ใช้ FPGA หลังจากที่ได้รับการออกแบบ อย่างไรก็ตามการเพิ่มตัวประมวลผลแบบ hard-core นั้นต้องการ FPGA ที่แตกต่างกันหรือชิปเพิ่มเติมบนบอร์ด

ตัวประมวลผลแบบ hard-core นั้นเป็นที่ต้องการเมื่อเป็นไปได้เนื่องจากอัตราส่วนราคา / การคำนวณพลังงานสำหรับซีพียูฮาร์ดแวร์นั้นดีกว่ามาก การนำซีพียูมาใช้ในผ้า FPGA นั้นใช้ทรัพยากรอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณต้องการพลังการประมวลผลจำนวนมาก ซีพียูฮาร์ดแวร์ที่เทียบเท่านั้นมีราคาถูกกว่ามาก

ไม่เพียง แต่ซีพียูฮาร์ดแวร์ที่ราคาถูกกว่า แต่ยังมีแนวโน้มที่จะประหยัดพลังงานได้อีกมาก ในแพลตฟอร์มที่ใช้แบตเตอรี่ประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน บางครั้งประตูที่ไม่ได้ใช้ใน FPGA สามารถถูกปิดได้ แต่โดยปกติจะมีวงจรแอคทีฟที่ไกลกว่าในโปรเซสเซอร์คอร์คอร์ซอฟต์มากกว่าในซีพียูฮาร์ดแวร์ที่ออกแบบตามวัตถุประสงค์ FPGA ที่มีศักยภาพทั้งหมดนั้นใช้พลังงาน

— คอนเนอร์ Wolf
แหล่งที่มา

"Hard" และ "soft" ยังสามารถอ้างถึงคำอธิบายฮาร์ดแวร์ที่ใช้และไม่เพียง แต่ดูว่าแกนประมวลผลถูกนำไปใช้ในเนื้อผ้าหรือไม่ (ดูที่"ตัวประมวลผลแบบมหภาค"ของ ARM ) หน้านี้ Western Design Center, Inc. แสดงตัวอย่างของสิ่งนี้ การใช้: "ASIC (ฮาร์ดคอร์ GDSII ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดด้วยตนเองและ Core Soft Verilog RTL) และ FPGA (Soft Core ของ Verilog RTL)" บริบท FPGA อาจยกเว้นการใช้คำนี้ (แม้ว่าไบนารี blob / LUT-initialization-values เทียบกับ RTL ดูเหมือนว่าคล้ายคลึงกัน)

— Paul A. Clayton

ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้ว soft-core = FPGA, hard-core = ASIC?

— นัลซอค

@nalzok - ใช่แล้ว ฉันเห็นอาร์กิวเมนต์สำหรับเรียกการเลียนแบบ CPU หนึ่งตัวบน CPU อื่นเป็นแกน "อ่อน" แต่ผู้คนแค่เรียกการจำลองนั้นในประสบการณ์ของฉัน

— Connor Wolf