在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

詳解硬核與軟核處理器的區別及聯系

FPGA之家 ? 來源:電子電路開發學習 ? 作者:wcc149 ? 2021-04-15 09:48 ? 次閱讀

軟核處理器

SOPC技術,即軟核處理器,最早是由Altera公司提出來的,它是基于FPGA的SOC片上系統設計技術。是使用FPGA的邏輯和資源搭建的一個軟核CPU系統,由于是使用FPGA的通用邏輯搭建的CPU,因此具有一定的靈活性,用戶可以根據自己的需求對CPU進行定制裁剪,增加一些專用功能,例如除法或浮點運算單元,用于提升CPU在某些專用運算方面的性能,或者刪除一些在系統里面使用不到的功能,以節約邏輯資源。

另外也可以根據用戶的實際需求,為CPU添加各種標準或定制的外設,例如UART,SPI,IIC等標準接口外設,同時,用戶也可以自己使用FPGA的邏輯資源,編寫各種專用的外設,然后連接到CPU總線上,由CPU進行控制,以實現軟硬件的協同工作,在保證系統性能的同時,增加了系統的靈活性。

而且,如果單個的軟核CPU無法滿足用戶需求,可以添加多個CPU軟核,搭建多核系統,通過多核CPU協同工作,讓系統擁有更加靈活便捷的控制能力。

由于是使用FPGA資源實現的,所以具有很大的靈活性,可以實現根據需要實現多種處理器,如8051,RISC-V,Xilinx的 MicroBlaze ,Altera的Nios-II等等。

硬核處理器

由于軟核CPU是使用FPGA的通用邏輯資源搭建的,相較使用經過布局布線優化的硬核處理器來說,軟核處理器夠運行的最高實時鐘主頻要低一些,而且也會相應的消耗較多的FPGA邏輯資源以及片上存儲器資源,因此SOPC方案僅適用于對于數處理器整體性能要求不高的應用,例如整個系統的初始化配置,人機交互,多個功能模塊間的協調控制等功能。

所以,各大FPGA廠家推出了SoC FPGA技術,是在芯片設計之初,就在內部的硬件電路上添加了硬核處理器,是純硬件實現的,不會消耗FPGA的邏輯資源,硬核處理器和FPGA邏輯在一定程度上是相互獨立的,簡單的說,就是SoC FPGA就是把一塊ARM處理器和一塊FPGA芯片封裝成了一個芯片。

例如比較有名的Xilinx的ZYNQ/PYNQ系列集成ARM Cortex-A9處理器,同時具有ARM軟件的可編程性和FPGA 的硬件可編程性,不僅可實現重要分析與硬件加速,同時還在單個器件上高度集成 CPU、DSP、ASSP 以及混合信號功能。

ZYNQ開發板

Intel的Cyclone V系列,集成雙核Cortex-A9,于2013年發布,在單一芯片上集成了雙核的ARM Cortex-A9處理器和FPGA邏輯資源的新型SoC芯片,相較于傳統的單一ARM處理器或FPGA芯片,它既擁有了ARM處理器靈活高效的數據運算和事務處理能力,同時又集成了FPGA的高速并行處理優勢,同時,基于兩者獨特的片上互聯結構,使用時可以將FPGA上的通用邏輯資源經過配置,映射為ARM處理器的一個或多個具有特定功能的外設,通過高達128位寬的AXI高速總線進行通信,完成數據和控制命令的交互。由于片上的ARM處理器是經過布局布線的硬線邏輯,因此其能工作的時鐘主頻較高,因此單位時間內能夠執行的指令也更多。

區別和聯系

從架構的角度來說,SOPC和SoC FPGA是統一的,都是由FPGA部分和處理器部分組成。在SoC FPGA 中,嵌入的是純硬件基礎的硬核處理器,簡稱HPS(Hardware Processor System),而SOPC技術中,嵌入的是使用FPGA邏輯資源實現的軟核處理器,兩者指令集不一樣,處理器性能也不一樣。

一般來說,硬核處理器的性能要遠遠高于軟核處理器。另外,硬核處理器除了CPU部分,還集成了各種高性能外設,如MMU、DDR3控制器、Nand FLASH控制器等,可以運行成熟的Linux操作系統和應用程序,提供統一的系統API,降低開發者的軟件開發難度。而軟核CPU雖然可以通過配置,用邏輯資源來搭建相應的控制器以支持相應功能,但是從性能和開發難度上來說,基于SoC FPGA架構進行設計開發是比較好的選擇。

ZYNQ內部框圖

ZYNQ框圖

另外,雖然SoC FPGA芯片上既包含了有ARM,又包含了有FPGA,但是兩者一定程度上是相互獨立的,SoC芯片上的ARM處理器核并非是包含于FPGA邏輯單元內部的,FPGA和ARM(HPS)處理器只是封裝到同一個芯片中,JTAG接口、電源引腳和外設的接口引腳都是獨立的,因此,如果使用SoC FPGA芯片進行設計,即使不使用到片上的ARM處理器,ARM處理器部分占用的芯片資源也無法釋放出來,不能用作通用的FPGA資源。

而SOPC則是使用FPGA通用邏輯和存儲器資源搭建的CPU,當不使用CPU時,CPU部分占用的資源可以被釋放,重新用作通用FPGA資源。
編輯:lyn

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 處理器
    +關注

    關注

    68

    文章

    19819

    瀏覽量

    233685
  • FPGA
    +關注

    關注

    1643

    文章

    21979

    瀏覽量

    614512
  • cpu
    cpu
    +關注

    關注

    68

    文章

    11045

    瀏覽量

    216101

原文標題:FPGA硬核和軟核處理器的區別

文章出處:【微信號:zhuyandz,微信公眾號:FPGA之家】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關推薦
    熱點推薦

    適用于單核、雙和四應用處理器的PMIC DA9063L-A數據手冊

    DA9063L-A 是一款功能強大的系統電源管理集成電路(PMIC),適用于單核、雙和四應用處理器,例如那些基于 ARM? Cortex?-A9和 Cortex-A15 架構的處理器
    的頭像 發表于 04-01 18:19 ?377次閱讀
    適用于單核、雙<b class='flag-5'>核</b>和四<b class='flag-5'>核</b>應用<b class='flag-5'>處理器</b>的PMIC DA9063L-A數據手冊

    RK3036:高效能雙處理器詳解

    RK3036是一款專為嵌入式設備及多媒體應用設計的高效能雙處理器,以其卓越的性能和豐富的功能特性,贏得了市場的廣泛認可。以下是對RK3036主要特性的介紹: 一、核心架構與性能 RK3036搭載了
    的頭像 發表于 02-10 17:35 ?961次閱讀

    處理器和芯片的區別是什么 處理器是指cpu嗎

    一、處理器和芯片的區別 處理器和芯片是兩個在電子領域中經常出現的術語,它們雖然有一定的聯系,但在定義、功能、結構及應用場景等方面存在顯著的差異。 定義與構成
    的頭像 發表于 02-01 14:59 ?3598次閱讀

    盛顯科技:異形拼接處理器和傳統拼接處理器有什么區別?

    等,通過精密的拼接處理,為用戶呈現出前所未有的豐富與創意的視覺盛宴。那么您知道異形拼接處理器和傳統拼接處理器有什么區別嗎?下面盛顯科技小編為您介紹: 異形拼接
    的頭像 發表于 11-06 10:52 ?528次閱讀

    RK3566高性能低功耗四應用處理器數據手冊

    電子發燒友網站提供《RK3566高性能低功耗四應用處理器數據手冊.pdf》資料免費下載
    發表于 10-24 16:53 ?4次下載

    MicroBlaze V處理器的功能特性

    本指南提供了有關 AMD Vivado Design Suite 中包含的 32 位和 64 位 MicroBlaze V 處理器的信息。該文檔旨在用作為處理器硬件架構的指南,隨附
    的頭像 發表于 10-16 09:17 ?969次閱讀
    MicroBlaze V<b class='flag-5'>軟</b><b class='flag-5'>核</b><b class='flag-5'>處理器</b>的功能特性

    處理機和微處理器區別

    處理機和微處理器在計算機領域中是兩個緊密相關但有所區別的概念。以下是對這兩個概念的詳細解析,以及它們之間的主要區別。 一、微處理機 微
    的頭像 發表于 10-14 17:23 ?1155次閱讀

    對稱多處理器和非對稱多處理器區別

    隨著計算需求的日益增長,單處理器系統已經無法滿足高性能計算的需求。多處理器系統應運而生,它們通過將多個處理器集成到一個系統中來提高計算能力。在多處理器系統中,有兩種主要的架構:對稱多
    的頭像 發表于 10-10 15:58 ?2050次閱讀

    128性能猛獸,劍指云數據中心算力升級!英特爾發布至強6性能處理器

    9月26日,在全國五十多家媒體和多家合作伙伴的見證下,英特爾發布了英特爾至強6性能處理器(代號Granite Rapids),這是繼今年6月份英特爾發布至強6能效處理器之后,最近發
    的頭像 發表于 09-29 07:53 ?7450次閱讀
    128<b class='flag-5'>核</b>性能猛獸,劍指云數據中心算力升級!英特爾發布至強6性能<b class='flag-5'>核</b><b class='flag-5'>處理器</b>

    dsp和單核dsp的區別

    DSP(Digital Signal Processor,數字信號處理器)與單核DSP在多個方面存在顯著差異,這些差異主要體現在處理能力、任務分配、資源利用以及適用場景等方面。 一、處理
    的頭像 發表于 09-24 16:14 ?1727次閱讀

    ARM處理器和CPU有什么區別

    ARM處理器和CPU(中央處理器)之間的關系及區別,可以從多個維度進行深入探討。首先,需要明確的是,ARM處理器并非一種獨立的CPU類型,而是指由ARM公司設計的一系列
    的頭像 發表于 09-10 11:24 ?3083次閱讀

    ARM處理器和CISC處理器區別

    ARM處理器和CISC(復雜指令集計算機)處理器在多個方面存在顯著的區別。這些區別主要體現在架構原理、性能與功耗、設計目標、應用領域以及市場生態等方面。
    的頭像 發表于 09-10 11:10 ?906次閱讀

    嵌入式微控制與嵌入式微處理器聯系

    嵌入式微控制和嵌入式微處理器在嵌入式系統領域中都扮演著至關重要的角色,它們之間存在著緊密的聯系,同時也各具特色。以下是對兩者聯系及特點的詳細探討。
    的頭像 發表于 08-22 10:50 ?1271次閱讀

    圖像處理器與計算機視覺有什么關系和區別

    圖像處理器與計算機視覺是兩個在圖像處理領域緊密相連但又有所區別的概念。它們之間的關系和區別可以從多個維度進行探討。
    的頭像 發表于 08-14 09:36 ?972次閱讀

    OMAP5910雙處理器數據表

    電子發燒友網站提供《OMAP5910雙處理器數據表.pdf》資料免費下載
    發表于 08-01 11:48 ?0次下載
    OMAP5910雙<b class='flag-5'>核</b><b class='flag-5'>處理器</b>數據表
    主站蜘蛛池模板: 欧美高清免费一级在线 | 午夜在线一区 | 色天天综合久久久久综合片 | 日本加勒比在线播放 | 精品欧美一区二区三区 | 久久亚洲精品国产亚洲老地址 | 超级淫小黄文大全很污的那种 | 日本人xxxxxxxxx69 | 日韩a毛片免费全部播放完整 | 五月婷丁香 | 一级片观看 | 曰曰摸天天摸人人看久久久 | 天天综合天天看夜夜添狠狠玩 | 色五月激情小说 | 一本到卡二卡三卡视频 | 加勒比一到三区 | 777色淫网站女女 | 99热最新网址 | 亚洲三级在线看 | 久久久久久亚洲精品 | 久久久久免费 | 免费一级毛片 | 来啊mm影院亚洲mm影院 | 四虎影院免费在线 | 色综合综合色 | 26uuu欧美日本| 色视频观看| 天天操天天干天天操 | 日本在线观看成人小视频 | 四虎影院永久免费 | 在线免费视频手机版 | 亚洲一二三四 | 永久免费视频网站在线观看 | 黄色在线观看视频 | 天天做天天做天天综合网 | 亚洲一区二区免费看 | 免费播放一区二区三区 | 成人午夜影院在线观看 | 国产午夜精品久久久久免费视 | 亚洲伊人久久大香线蕉综合图片 | 伊人不卡久久大香线蕉综合影院 |