Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μαλακού και σκληρού επεξεργαστή;

Οι όροι "μαλακός επεξεργαστής" και "σκληρός επεξεργαστής" δεν είναι τυπικοί, τυπικά καθορισμένοι όροι στην αρχιτεκτονική υπολογιστών. Ωστόσο, χρησιμοποιούνται ανεπίσημα για να αντιπαραβάλλουν διαφορετικούς τρόπους επεξεργαστές:

* σκληρός επεξεργαστής (ή επεξεργαστής υλικού): Αυτό αναφέρεται σε έναν επεξεργαστή που εφαρμόζεται απευθείας σε υλικό - συνήθως ως ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICS) σε ένα τσιπ πυριτίου. Αυτός είναι ο τυπικός τύπος επεξεργαστή που βρίσκεται στους περισσότερους υπολογιστές, smartphones και ενσωματωμένα συστήματα. Οι οδηγίες εκτελούνται απευθείας με φυσικά κυκλώματα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το Intel Core i7, το AMD Ryzen, τον Cortex Arm, κλπ. Είναι γρήγοροι και αποτελεσματικοί επειδή είναι εξειδικευμένο υλικό.

* μαλακός επεξεργαστής (ή επεξεργαστής λογισμικού): Αυτό αναφέρεται σε έναν επεξεργαστή που εφαρμόζεται στο λογισμικό, που εκτελείται πάνω από έναν "σκληρό" επεξεργαστή. Είναι ουσιαστικά ένας εξομοιωτής ή διερμηνέας για μια συγκεκριμένη αρχιτεκτονική σετ εντολών (ISA). Προσομοιώνει τη συμπεριφορά ενός επεξεργαστή υλικού. Ένας μαλακός επεξεργαστής μπορεί να εκτελεστεί σε έναν σκληρό επεξεργαστή γενικής χρήσης ή ακόμα και έναν εξειδικευμένο επεξεργαστή ψηφιακού σήματος (DSP). Είναι πιο αργές από τους σκληρούς επεξεργαστές επειδή περιλαμβάνουν ερμηνεία ή εξομοίωση λογισμικού, προσθέτοντας ένα επιπλέον στρώμα γενικών εξόδων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* Οι μικροελεγκτές μιμούνται στο λογισμικό: Ένα πρόγραμμα μπορεί να προσομοιώσει τη συμπεριφορά ενός συγκεκριμένου μικροελεγκτή (όπως 8051) σε έναν πιο ισχυρό υπολογιστή.

* Εικονικά μηχανήματα (VMS): Τα VMs μπορούν να παρέχουν ένα απομονωμένο περιβάλλον που μιμείται ένα πλήρες σύστημα υπολογιστών, συμπεριλαμβανομένου ενός CPU.

* ερμηνευμένες γλώσσες: Αν και δεν είναι μια άμεση εξομοίωση "επεξεργαστή", οι γλώσσες όπως η Python βασίζονται σε διερμηνείς που κάνουν μερικές από τις εργασίες που θα έκανε κανονικά ένας επεξεργαστής υλικού. Αυτό δεν είναι τόσο χαμηλό επίπεδο όσο μια πλήρης εξομοίωση επεξεργαστή, αλλά εννοιολογικά παρόμοια.

Οι βασικές διαφορές συνοψίζονται:

| Χαρακτηριστικό | Σκληρός επεξεργαστής | Μαλακός επεξεργαστής |

| ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Εφαρμογή | Υλικό (πυρίτιο) Λογισμικό |

| Ταχύτητα | Πολύ γρηγορότερα | Σημαντικά πιο αργή |

| Κατανάλωση ενέργειας | Συνήθως υψηλότερα | Συνήθως χαμηλότερα |

| Κόστος | Υψηλότερο κόστος εκ των προτέρων για την κατασκευή | Χαμηλότερο κόστος εκ των προτέρων (μόνο λογισμικό)

| Ευελιξία | Λιγότερο ευέλικτο (σταθερό ISA) Πιο ευέλικτο (μπορεί να μιμηθεί διαφορετικά ISA) |

| Προσαρμογή | Περιορισμένες επιλογές προσαρμογής | Εξαιρετικά προσαρμόσιμο |

Στην ουσία, ένας μαλακός επεξεργαστής είναι μια εικονικοποιημένη ή προσομοιωμένη έκδοση ενός σκληρού επεξεργαστή. Η επιλογή μεταξύ τους εξαρτάται από την εφαρμογή. Οι σκληροί επεξεργαστές προτιμώνται για καθήκοντα κρίσιμης σημασίας από την απόδοση, ενώ οι μαλακοί επεξεργαστές μπορεί να είναι κατάλληλοι για καταστάσεις όπου η ευελιξία, το χαμηλό κόστος ή η εξομοίωση έχει προτεραιότητα.