De termen 'zachte processor' en 'harde processor' zijn geen standaard, formeel gedefinieerde termen in de computerarchitectuur. Ze worden echter informeel gebruikt om de verschillende manieren waarop processors worden geïmplementeerd te contrasteren:
* Harde processor (of hardwareprocessor): Dit verwijst naar een processor die rechtstreeks in de hardware is geïmplementeerd, meestal als geïntegreerde schakelingen (IC's) op een siliciumchip. Dit is het standaardtype processor dat wordt aangetroffen in de meeste computers, smartphones en embedded systemen. Instructies worden rechtstreeks uitgevoerd door fysieke circuits. Voorbeelden hiervan zijn Intel Core i7, AMD Ryzen, ARM Cortex, enz. Ze zijn snel en efficiënt omdat het gespecialiseerde hardware is.
* Softprocessor (of softwareprocessor): Dit verwijst naar een processor die in software is geïmplementeerd en die bovenop een "harde" processor draait. Het is in wezen een emulator of tolk voor een specifieke instructiesetarchitectuur (ISA). Het simuleert het gedrag van een hardwareprocessor. Een zachte processor kan draaien op een harde processor voor algemeen gebruik of zelfs op een gespecialiseerde digitale signaalprocessor (DSP). Ze zijn langzamer dan harde processors omdat ze software-interpretatie of -emulatie vereisen, waardoor een extra laag overhead wordt toegevoegd. Voorbeelden zijn onder meer:
* Microcontrollers geëmuleerd in software: Een programma kan het gedrag van een specifieke microcontroller (zoals een 8051) op een krachtigere computer simuleren.
* Virtuele machines (VM's): VM's kunnen een geïsoleerde omgeving bieden die een compleet computersysteem emuleert, inclusief een CPU.
* Getolde talen: Hoewel het geen directe "processor"-emulatie is, vertrouwen talen als Python op tolken die een deel van het werk doen dat een hardwareprocessor normaal gesproken zou doen. Dit is niet zo laag als een volledige processoremulatie, maar conceptueel vergelijkbaar.
Belangrijkste verschillen samengevat:
| Kenmerk | Harde processor | Zachte processor |
|---------------|----------------------------------|---------------------------------|
| Implementatie | Hardware (silicium) | Software |
| Snelheid | Veel sneller | Aanzienlijk langzamer |
| Stroomverbruik | Normaal gesproken hoger | Normaal gesproken lager |
| Kosten | Hogere kosten vooraf voor fabricage | Lagere initiële kosten (alleen software) |
| Flexibiliteit | Minder flexibel (vaste ISA) | Flexibeler (kan verschillende ISA's emuleren)|
| Maatwerk | Beperkte aanpassingsmogelijkheden | Zeer aanpasbaar |
In wezen is een zachte processor een gevirtualiseerde of gesimuleerde versie van een harde processor. De keuze hiertussen is afhankelijk van de toepassing. Harde processors hebben de voorkeur voor prestatiekritische taken, terwijl zachte processors geschikt kunnen zijn voor situaties waarin flexibiliteit, lage kosten of emulatie prioriteit krijgen. |