Processori soft core VS Processori hard core

Sto facendo uno studio sull'interfaccia FPGA con microprocessore come ARM9.

Nel mio studio mi sono imbattuto nel concetto di processori Soft core e Hard core. Posso sapere qual è il confronto tra questi 2 tipi; somiglianza o differenze nell'attuazione?

Soft core è implementato nel tessuto FPGA mentre Hard è implementato come qualsiasi circuito integrato mentre è ancora collegato al tessuto FPGA. Il confronto si riduce generalmente a:

Processori Hard Core: 100 di MHz fino a 1 GHz + di velocità

• Può raggiungere velocità di elaborazione molto più elevate poiché sono ottimizzate e non limitate dalla velocità del tessuto
• Risolto e non modificabile (sebbene possa trarre vantaggio dalla logica personalizzata nel fabric FPGA per l'elaborazione

Processori Soft Core: 250 MHz e meno (di solito meno di 200 MHz)

• Può essere facilmente modificato e adattato a requisiti specifici, più funzioni, istruzioni personalizzate, ecc.
• È possibile utilizzare più core (a spese delle risorse)
• Limitato dalla velocità del tessuto.

Negli ultimi anni, c'è stato un grande passo in avanti verso il processore rigido principalmente a causa della necessità di un'elaborazione più veloce che i core non sono in grado di fornire. Quando si inserisce un processore hard core con il fabric FPGA, in genere è possibile abilitare l'elaborazione di molti dati, necessari per le applicazioni dell'infrastruttura di comunicazione (molti GB di dati che passano), ad esempio.

Un processore soft-core è un processore implementato utilizzando il tessuto FPGA.

Un processore hard-core è un processore effettivamente implementato fisicamente come una struttura nel silicio.

Fondamentalmente, è possibile aggiungere un processore soft-core a un sistema basato su FPGA dopo che è già stato progettato. Tuttavia, l'aggiunta di un processore hard-core richiede un FPGA diverso o un chip aggiuntivo sulla scheda.

I processori hard-core sono preferiti quando possibile perché il rapporto prezzo / potenza di calcolo per una CPU hardware è molto migliore. L'implementazione di una CPU in fabric FPGA richiede molte risorse, in particolare se si desidera molta potenza di elaborazione. La CPU hardware equivalente è probabilmente molto più economica.

Non solo la CPU hardware è molto più economica, ma è anche molto più efficiente dal punto di vista energetico. Nelle piattaforme a batteria, l'efficienza è fondamentale per una lunga durata della batteria. Le porte inutilizzate in un FPGA a volte possono essere disattivate, ma di solito ci sono molti più circuiti attivi in ​​un processore soft core che in una CPU hardware appositamente progettata. Tutto quel potenziale silicio FPGA consuma energia.