晶元在哪些方面不能代替軟體?

時間 2021-05-11 14:06:43

1樓:「已登出」

軟體也可以硬體來執行,有點搞是不是,軟體不都是執行在電腦上嗎這個是這樣的 ,你的乙個應用在電腦上跑 ,速度跑不起來或者你不想叫人知道你這個是怎麼弄的

這時你就要把軟體硬體化

當然是你的核心演算法硬體化

於是就用到了這個種辦法

asic fpga

用這2各種批量成本太高,

於是就專門去代工做成晶元

用fpga 的系統非常多 ,比如很多高階儀器最能說明例子的

當年王選先生的雷射照排系統

那時的pc 機 cpu 速度相對處理很慢 ,照排系統你弄1個小型機大型機幹這個也不合適

處理字型檔排版電腦慢

於是就把軟體核心處理部分做成了 fpga

2樓:氧化鋅

所有運算邏輯通過硬體都可以直接實現,但是如果為每乙個運算邏輯都單獨搭設乙個硬體的話,一是成本太高,二是太佔面積。所以問什麼不搭建乙個通用的硬體平台,而通過乙個乙個的軟體呼叫硬體,實現特定功能呢?這就是軟體和硬體的關係了。

學過《數字邏輯》這門課的童鞋都應該知道這個邏輯的。

3樓:平機王作者

理論上足夠給力的晶元可以做軟體能做的事,但晶元是固化的,不像軟體可以改,可以安裝解除安裝。

電子計算機發展史上,最早的機器是硬體邏輯,硬體連線程式設計。

後來工程師們發現,每次解決新的問題都要重新連線硬體,不划算,且電路連線容易出問題。

因此有了儲存程式原理的通用計算機,控制相應硬體做的步驟被稱為指令什麼的,儲存在儲存器裡,這樣一台計算機只需執行不同的指令,就可以做不同的工作。

指令,軟體,邏輯什麼的,都是人為定義的詞彙符號,用來表示我們讓計算機做的事的乙個個步驟。

4樓:費遠

數字邏輯想必很多有些微電子學基礎的人都知道,與,非,或相應的硬體三極體也有與,非,或相應的電路。也就是演算法與硬體上的一一對應關係。現在的數位電路,在演算法邏輯確定的前提下是可以基本靠電腦完成硬體版圖化的。

這也就是你提到海思的硬體編譯。

但是硬體的速度是有限的,也就是0,1變化的速度在三極體中也是有極限的。硬體的的速度一般影響的因素有天生製造時的偏差(溝道長短的誤差),執行溫度的變化以及供電電壓的變化。於是數位電路最大的敵人就產生了那就是時序誤差,明明要一起出的訊號卻有了先後之分。

所以很明顯的相同的演算法,硬體完成還是軟體的完成,風險不言而喻。肯定是軟體完成出錯的機率更低(前提:軟體需要完美的硬體運算載體)。

聰明的人肯定發現了如果有這個前提,那軟體其實還是要面對硬體會面對的問題。所以說單是從這個方面比較還是不夠的。我們要從問題的源頭說起,才能更清楚我們需要比較的是什麼。

在三極體運算出現的早期是沒有軟體的,那時的運算都是硬體運算,也就是最簡單的邏輯門的堆砌,隨著三極體製程的發展,三極體越做越小,整合度越來越高,運算的變化也越來越複雜,固化的硬體運算的弊端也日益展現,雖然採用了模組化的設計,但是當時的程式設計都是物理變成,靠重新連線模組實現硬體運算的變化。剛算完炮彈的軌跡,想算衛星的軌道就要忙上好幾天到好幾個星期。於是設計萬能的硬體,然後依靠軟體完成運算的變化就成為當時計算機發展的趨勢。

於是也就有了硬體運算和軟體運算的區別。那理論上軟體運算應該能完全代替硬體運算咯。但歷史總是喜歡反覆的。

隨著移動運算終端的發展,硬體需要更省電更小。這恰恰是硬體運算的優勢,於是對於相對標準化的模組,就採用硬體運算的方式減小功耗以及晶元面積。而對於處理資訊的模組仍使用萬能硬體(cpu),軟體計算的方式。

所以如果比較軟硬體運算的優劣,現在看來是各有所長的。需要根據不同的需求選擇不同的運算方式。

PS:我知道海思的那句話是想說自己硬體編譯的能力。但鑑於題主也不是很清楚想問什麼,所以我就從姑且從軟硬體運算的角度來答一下這個問題。

5樓:Thinkraft

「是不是軟體能做到的,理論上硬體都可以做到?」

——這個問法讓我一時語塞不知道該怎麼吐槽……能問出這種神奇問題,顯然連最基本的「軟體是什麼」都沒搞清楚,或者是某企業的託。我看了一下題主頁面不像是後者,姑且本著善意認為題主是真不懂吧……

所以「軟體」是什麼呢?軟體是程式和資料,或者用更簡單的話講:本質上,它就是一套「規則」,硬體按照這套規則來完成指定任務。

軟體沒有實體,離開了記錄載體、執行主體(硬體),它必然什麼也做不了。

打個比方,你的問題就類似「是不是法律能做到的,警察都可以做到?」「是不是菜譜能做到的,廚師都可以做到?」這樣荒謬。

雖然軟體作為一種資訊是無形的,但它可以通重載體表現出來。對於電子計算機,各種形式的軟體都是電路結構,無論你用什麼載體儲存它,ROM晶元、RAM晶元、磁碟、磁帶、光碟、打孔紙帶……當你執行這個軟體的時候,它都會反映在電路結構上。換言之,只要你的硬體電路是這個邏輯結構,執行任務出來就應該是這個結果。

這個結構(閘電路排列組合規則)就稱作軟體。

注意,邏輯相同的結構可以有不同的劃分方式,哪些部分用PCB走線、哪些部分燒進ROM、哪些部分存在外儲存器,這是設計問題。現代語境下的「硬體」其實有點含糊,往往除了硬體實體本身外還包括Firmware,即固化在晶元中的底層軟體。我們做上層應用的說的「應用程式」對於Firmware這個底層程式來講只是一些「資料」。

@馮敬堯 的答案說的主要就是這一塊。

極端情況下,你可以想象乙個整合度極高的微控制器,ROM中燒了巨複雜的韌體,這乙個晶元加上電源和輸入輸出裝置就構成完整的系統,能玩憤怒小鳥英雄聯盟,理論上這是可能的。只不過,工業上這種設計不一定划算。

6樓:龔黎明

科學原理上,軟體能做的,硬體理論上都能做。這是理論上的,但是實際上,我們要知道硬體是人類設計的,人的大腦是有侷限的,所以硬體沒法做設計者無法預知的事情。簡單的講:

err handle。

乙個系統對,只有一種方式;但是乙個系統錯,可以有無數的方式。所以確定的演算法,協議都可以用硬體來做,也很適合用硬體來做加速。但是還不確定的,無法預知的,就不適合用硬體來做,只能留給軟體。

這是軟硬劃分的基本原則。

硬體適合做對的事情,一旦出錯,硬體不適合繼續往下做任何事情。硬體應該做的是保持現場,然後打中斷通知軟體來處理,由軟體來分析錯誤的原因,並恢復系統。

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