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FPGA硬核与软核处理器是两种不同的处理器类型。硬核是由FPGA芯片制造商自己设计和实现的处理器,其硬件结构在FPGA固化,并与FPGA芯片其他部分一起被制造出来。软核是由第三方处理器设计者用HDL语言在FPGA芯片上建立的处理器,它的实现方式是通过FPGA芯片可编程的逻辑元件编程,而不是硬性实现。
区别: 1. FPGA硬核是芯片制造商自己设计和实现的,具有固化的硬件结构,而软核是由第三方进行设计和实现的,其结构可编程。 2. FPGA硬核性能稳定,且具有很高的性能/功耗比,但是开发时间较长,需要芯片制造商投入大量的资源;而软核可快速开发和修改,但是性能较低。 3. 硬核和软核在适用场合不同,硬核大多用于高速处理,如数学运算和图像处理等;软核则应用广泛,既可以作为通用处理器,也可以用于特定应用的处理器。 联系: 1. FPGA硬核和软核都是FPGA芯片的一部分,并采用FPGA芯片的可编程逻辑元件。 2. 两种处理器的设计都可以通过HDL语言进行实现。 3. FPGA带有硬核和软核处理器,使得FPGA芯片更加灵活和多用途。 总的来说,FPGA硬核和软核处理器都是FPGA芯片中的一部分,其优缺点互补,可以根据具体需求选择。 |
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从IP核的提供方式上,通常将其分为软核、固核和硬核这3类。从完成IP核所花费的成本来讲,硬核代价最大; 从使用灵活性来讲,软核的可复用使用性最高。与软核实现方式相比,硬核可以把功耗降低5~10 倍, 节约将近90% 的逻辑资源。 软核(Soft IP Core) : 软核在EDA 设计领域指的是综合之前的寄存器传输级(RTL) 模型;具体在FPGA 设计中指的是对电路的硬件语言描述,包括逻辑描述、网表和帮助文档等。软核只经过功能仿真,需要经过综合以及布局布线才能使用。其优点是灵活性高、可移植性强,允许用户自配置;缺点是对模块的预测性较低,在后续设计中存在发生错误的可能性,有一定的设计风险。软核是IP 核应用最广泛的形式。 固核(Firm IP Core) :固核在EDA 设计领域指的是带有平面规划信息的网表;具体在FPGA 设计中可以看做带有布局规划的软核,通常以RTL 代码和对应具体工艺网表的混合形式提供。将RTL 描述结合具体标准单元库进行综合优化设计,形成门级网表,再通过布局布线工具即可使用。和软核相比,固核的设计灵活性稍差,但在可靠性上有较大提高。 目前,固核也是IP 核的主流形式之一。 硬核 (Hard IP Core) :硬核在EDA 设计领域指经过验证的设计版图;具体在FPGA 设计中指布局和工艺固定、经过前端和后端验证的设计,设计人员不能对其修改。不能修改的原因有两个:首先是系统设计对各个模块的时序要求很严格,不允许打乱已有的物理版图;其次是保护知识产权的要求,不允许设计人员对其有任何改动。IP 硬核的不许修改特点使其复用有一定的困难,因此只能用于某些特定应用,使用范围较窄。 硬核是固化在FPGA内部的特殊硬件电路,简单理解的话,可以把硬核看成是嵌入在FPGA内部的ASIC。如嵌入式RAM,嵌入式乘法器,PLL等。 软核是用FPGA的通用逻辑资源(LUT+FF)搭建而成的。从用户使用角度来看,二者没有什么开发难度上的区别;性能上,一般硬核速度比软核高,整体功耗也要低一些。 |
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