Soft microprocessor

Un processador softcore és un processador (CPU) implementat en un sistema reprogramable com una FPGA. Es coneix com un sistema en un xip programable (System on a Programmable Chip o SOPC).

Es pot implementar utilitzant una síntesi lògica, fent servir diferents dispositius semiconductors lògics programables, com per exemple (ASIC, FPGA, CPLD,etc). La majoria dels sistemes utilitzant un únic microprocessador, no obstant, hi ha alguns dissenyadors que fan servir més d'un processador sobre una FPGA.
Té l'avantatge de la capacitat de configurar-se de forma òptima, eliminar les funcionalitats innecessàries, o fins i tot modificar el codi del compilador amb les seves característiques.
És improbable que cap proveïdor important de processadors d'alt rendiment com Intel o IBM ofereixi una versió soft dels seus processadors, ja que posaria a l'abast moltes propietats intel·lectuals.
El processador soft és específic per cada fabricant de FPGA, no obstant existeixen alguns soft processadors de tercers que poden executar FPGAs de diferents proveïdors amb suport d'unes eines de software.

Una comparació entre els avantatges i desavantatges de cada processador (com mostra la següent taula), a primera vista el Hard sembla més preferible que el soft processador, però malgrat això, el soft té més avantatges, ja que es pot configurar o eliminar qualsevol funcionalitat innecessària.

Taula d'avantatges

	Soft Processador	Hard Processador
Previsió	Menys	Més
Configuració	Alt	Baix
Eines de software	Menys	Més
Rapidesa	baix	Alt

Comparació de nuclis

Processor	Developer	Open Source	Bus Support	Notes	Project Home	Description Language
TSK3000A	Altium	Royalty-Free	Wishbone	32-bit R3000 style RISC Modified Harvard Architecture CPU	Embedded Design on Altium Wiki
TSK51/52	Altium	Royalty-Free	Wishbone / Intel 8051	8-bit Intel 8051 instruction set compatible, lower clock cycle alternative	Embedded Design on Altium Wiki
OpenSPARC T1	Sun			64-bit	OpenSPARC.net	Verilog
MicroBlaze	Xilinx		PLB, OPB, FSL, LMB, AXI4		Xilinx MicroBlaze
PicoBlaze	Xilinx				Xilinx PicoBlaze	VHDL, Verilog
Nios, Nios II	Altera		Avalon		Altera Nios II	Verilog
Cortex-M1	ARM		[1]	70-200 MHz, 32bit RISC	[2]	Verilog
eSi-RISC	EnSilica		AMBA AXI, AHB and APB	Configurable as 16 or 32-bit. Supports ASIC and FPGA.	EnSilica eSi-RISC Arxivat 2010-11-07 a Wayback Machine.	Verilog
LatticeMico32	Lattice		Wishbone		LatticeMico32	Verilog
LEON2(-FT)	ESA		AMBA2	SPARC V8	ESA	VHDL
LEON3/4	Aeroflex Gaisler		AMBA2	SPARC V8	Aeroflex Gaisler	VHDL
Navré	Sébastien Bourdeauducq		Direct SRAM	Atmel AVR compatible 8-bit RISC	Project page at Opencores	Verilog
OpenRISC	OpenCores		Wishbone	32-bit; Done in ASIC, Actel, Altera, Xilinx FPGA	OR1K	Verilog
ARC	ARC International, Synopsys			16/32-bit ISA RISC	DesignWare ARC Arxivat 2016-12-04 a Wayback Machine.	Verilog
pAVR	Doru Cuturela			Atmel AVR compatible 8-bit RISC	Project page at Opencores	VHDL
AEMB	Shawn Tan		Wishbone	MicroBlaze EDK 3.2 compatible	AEMB	Verilog
OpenFire	Virginia Tech CCM Lab		OPB, FSL	Binary compatible with the MicroBlaze	[3] Arxivat 2009-07-24 a Wayback Machine.	Verilog
SecretBlaze	LIRMM, University of Montpellier / CNRS		Wishbone	MicroBlaze ISA, VHDL	SecretBlaze	VHDL
RISC-V	UC Berkeley			RISC-V ISA, Xilinx Zynq	riscv.org	Chisel
SYNPIC12	Miguel Angel Ajo Pelayo	MIT		PIC12F compatible, program synthesised in gates	nbee.es	VHDL
PacoBlaze	Pablo Bleyer			Compatible with the PicoBlaze processors	PacoBlaze	Verilog
CPU86	HT-Lab			8088 compatible CPU in VHDL	cpu86 Arxivat 2015-05-16 a Wayback Machine.	VHDL
xr16	Jan Gray		XSOC abstract bus	16-bit RISC CPU + SoC featured in Circuit Cellar Magazine #116-118	XSOC/xr16	Schematic
JOP	Martin Schoeberl		SimpCon / Wishbone (extension)	Stack oriented, hard real-time support, executes Java bytecode directly	Jop	VHDL
ERIC5	Entner Electronics			9-bit RISC, very small size, C-programmable	ERIC5 Arxivat 2016-03-05 a Wayback Machine.	VHDL
YASEP	Yann Guidon	AGPLv3	Direct SRAM	16 or 32 bits, RTL in VHDL Arxivat 2018-08-15 a Wayback Machine. & asm in JS, microcontroller subset : ready	yasep.org (Firefox required)	VHDL
Zet	Zeus Gómez Marmolejo		Wishbone	x86 PC clone	Zet Arxivat 2013-01-12 at Archive.is	Verilog
ZPU	Zylin AS		Wishbone	Stack based CPU, configurable 16/32 bit datapath, eCos support	Zylin CPU	VHDL
ZPUino	Álvaro Lopes		Wishbone	Zylin's ZPU based SoC, 32 bit, Linux support.	ZPUino Arxivat 2014-02-19 a Wayback Machine.	VHDL

Vegeu també

• SoC (System-on-a-chip)
• PSoC (Programmable System on a Chip)
• FPGA (Field Programmable Gate Array)

Enllaços externs

• Detailed Comparison of 12 Soft Microprocessors - broken link?
• FPGA CPU News
• Freedom CPU website
• Microprocessor cores on Opencores.org (Expand the "Processor" tab)
• NikTech 32 bit RISC Microprocessor MANIK.