软核加盟32位IP市场Altera发布32位Nios II

　　如今，很多嵌入式厂家把目光投向了增长迅速的32位市场，发展32位嵌入式处理器。除了传统的硬核产品外，软核也开始崭露头角。在FPGA世界，继Xilinx的MicroBlaze之后，5月19日，Altera公司也正式推出了Nios II系列32位RSIC嵌入式处理器。Altera这款第二代软核嵌入式处理器性能超过200DMIPS，一个仅需35美分，而且在一块芯片中最多可集成100个Nios II，因此为系统开发者提供了又一新选择。

软核的优势

　　据Gartner Dataquest估计，到2007年，含16/32位嵌入式处理器的FPGA市场规模将达到110亿美元。

FPGA厂商先前都有硬核解决方案，为何还要发展软核？

　　软核的未来更加诱人。Gartner Dataquest在2003年11月的报告指出：预期2010年开始采用FPGA平台进行的设计开发中，3/4将是带软核处理器的。谈到原因，Altera IP业务部副总裁Craig Lytle说主要有四点：1，软核可使用的处理器可最多达100个，而硬核在单个器件上的数量是固定的；2，从Altera的角度说，所有Altera FPGA产品都支持软核处理器产品，从低成本到高性能产品，从低密度到高密度产品；而能支持硬核的套餐产品是固定有限的；3，随着系统日益先进，基于标准处理器的方案会被淘汰，而象Nios II处理器的方案是基于HDL源码构建的，能够修改以满足新的系统需求，避免了被淘汰的命运。将处理器实现为HDL的IP核，开发者能够完全定制CPU和外设，获得恰好满足需求的处理器；相比之下，硬核处理器不可能让客户自己定义指令。4，软核处理器可以实现高性价比的结构，对于Altera来说有多种版本软核可供选择：经济版、快速版与标准版，而硬核往往只有一个版本。

　　谈到软核的缺点，硬核作为单一处理器在频率上可能更高，不过，今天看到的FPGA厂商的硬核处理器在工艺上难以是最领先的，往往落后一、二代，所以性能的优势无法落实在实际的产品上。例如，Stratix II上的Nios II速度与竞争对手的硬核处理器在速度上是一样的，这是由于Stratix II使用90nm技术，而竞争对手还难以达到这么新的工艺。

　　不过，FPGA厂家之间的软核相互水火不容，远没有IC设计世界里IP可随便选用的大度。例如，Nios II主要用于Altera FPGA中，MicroBlaze主要用于Xilinx产品中。究其原因，笔者认为FPGA厂家主要以推广FPGA平台为主，IP为配合，而这些FPGA垄断厂家的平台之间就是互不兼容的，迫使用户在使用FPGA与芯核之前必须要先选定立场。

Nios II特点

　　Nios II系列包括三种软CPU核，一种是最大系统性能的高速版(Fast)，一种是为最少逻辑使用量优化的经济版(Economy)，还有一种是前两种CPU的平衡的标准版(Standard)。所有核都是100%代码兼容，让设计者根据系统需求变化改变CPU，而不会影响现有的软件投入。Nios II系列是建立在前一代的基础之上，能以少量的资源提供更多的性能。另外，Nios II处理器具有完善的软件开发套件，包括编译器、集成开发环境(IDE)，JTAG调试器，实时操作系统(RTOS)和TCP/IP协议栈。■