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FPGA供应商现在预计将提供嵌入式微处理器内核

发布时间:2017-12-27
最近在可编程逻辑工业中有关微处理器内核的公告,包括与ARM和MIPS达成的协议,重新开始了几年来的讨论。
  
主题基本保持不变:

1.你应该使用硬核还是软核?
2.您是否选择供应商特定或行业标准?
3,这些核心的支持生态系统如何全面,相对成本,功耗和性能决定了微处理器的选择,受应用影响的核心如何选择?

嵌入式微处理器的景观并没有太大改变, 设计人员可以选择供应商特定的软核,包括莱迪思的LatticeMico32,Altera的Nios II和Xilinx的MicroBlaze。 目前没有供应商特定的硬核可用。

那么就有行业标准的内核,比如ARM软核和PowerPC硬核。

优点和缺点都很好理解。供应商特定的软内核提供了优越的成本和性能优势,因为它们针对供应商的FPGA进行了优化。

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然而,行业标准核心虽然不像软核那样高效或者成本效益好,但可能拥有更全面的支持,以及设计人员更熟悉已经在Asic设计中使用的工具或作为分立处理器很多年。

如果供应商软核不仅包含核心,还包含平台构建工具流程,则供应商软核具有实施优势。

传统观点认为,使用软核是避免微处理器过时的一种方式,而与软核相比,硬核提供了更低的成本,更低的功耗和更高的性能,但灵活性更低。

硬核实现有自己的问题,必须考虑。它们占用空间,为不需要它们的客户增加成本,如果后来需要比所选的硬核能够提供更高性能的处理,则可能会过时。

但是,传统的智慧正随着时代而变化,更确切地说,随着技术的变化。
随着更小几何尺寸的不断发展,硬核和软核在FPGA架构上占用的空间非常小,实际上增加了更大的FPGA成本。

所有这些来回的说法表明,在软,硬厂商特定的行业标准嵌入式微处理器辩论中,仍然没有明显的赢家。

最有意思的是看看FPGA中处理器的使用如何与以下三大类中的一个相匹配:

Asic / SoC针对FPGA

这可能是微处理器内核应用程序中最不活跃的,也是最苛刻的。对于片上系统(SoC),功能更强大的内核与使用现有的SW应用程序代码一样重要,并且可以说这些内核将倾向于基于行业标准处理器的硬核。

分布式计算

对于分布式计算应用,FPGA将具有专用的处理引擎,板上的高速分立处理器与FPGA分离。在这些情况下,FPGA本身不需要领先的处理器性能。

低性能处理

在这些应用中,性能较低的处理器功能几乎不需要任何成本即可添加到FPGA中。在FPGA中使用处理器的大多数应用程序将继续属于这一类。

可以肯定地说,FPGA供应商现在预计将提供嵌入式微处理器内核,工具,外设和其他知识产权(IP),互连IP,参考设计和库,以实现基于这些内核的硅平台。所有这些内核都可以称为“处理器IP”。

简而言之,微处理器内核已经从可选的标准FPGA设备转向标准的FPGA设备,处理器IP的重要性从未如此不言自明。