FPGA中的处理器IP概述

只看该作者 · 2012-12-14 22:20

可编程逻辑业对微处理器核的报道层出不穷，包括与ARM和MIPS的协议，这些讨论已经持续了数年。然而，讨论的主题大体上没什么改变，诸如采用硬核还是软核?采用供应商的特定标准还是行业标准?这些核如何用来全方位地支持生态系统?如何根据成本、功耗和性能来选择微处理器?如何根据应用来选择核?

嵌入式微处理器的情况也没有太大的改变：设计人员可以选择供应商的特定软核，例如莱迪思的LatticeMico32(图1)、Altera的Nios II和Xilinx的MicroBlaze(目前没有供应商提供硬核)。在行业标准方面，现有ARM公司的软核和PowerPC硬核。

设计人员对于IP 的优点和缺点都十分清楚。供应商特定的软核提供良好的成本和性能优势，因为它们是针对供应商的特定FPGA而优化的。然而，工业标准的核虽然没有像软核那样有效或节约成本，但声称拥有全方位的支持，以及拥有多年来设计人员所熟悉的用于ASIC或分立处理器设计的工具。不过，像LatticeMico32那样的软核在技术上也很有优势(不仅仅拥有核，还有构建平台的工具)，还有可用于任何ARM或MIPS发布的用FPGA实现的软核。

传统理论认为，使用软核是一种避免微处理器过时的方法，而硬核(相对于软核而言)具有低成本、低功耗和更高的性能(但不灵活)的特点。然而，通常认为硬核有风险：他们占用了空间，对不需要使用他们的客户来说增加了成本，如果随后需要这个硬核能够提供更高性能的处理，那么很快会出现过时的情况。

人们通常按习惯做事，但是传统的知识是随着时代而变化的(或者更确切地说，是随着技术而变化的)。随着稳步发展的更小的芯片尺寸，现在FPGA结构之中的硬核和软核只占用很小的空间，实际上对一个更大的FPGA而言并没有增加成本。

反复的讨论表明，硬核相对于软核、专门供应商与行业标准的嵌入式微处理器之间的争论，目前仍没有任何明确的“赢家”。