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Les termes « processeur logiciel » et « processeur dur » ne sont pas des termes standard et formellement définis dans l'architecture informatique. Cependant, ils sont utilisés de manière informelle pour contraster les différentes manières dont les processeurs sont implémentés :
* Processeur dur (ou processeur matériel) : Il s'agit d'un processeur implémenté directement dans le matériel, généralement sous forme de circuits intégrés (CI) sur une puce de silicium. Il s’agit du type standard de processeur que l’on trouve dans la plupart des ordinateurs, smartphones et systèmes embarqués. Les instructions sont exécutées directement par des circuits physiques. Les exemples incluent Intel Core i7, AMD Ryzen, ARM Cortex, etc. Ils sont rapides et efficaces car il s'agit de matériel spécialisé.
* Processeur logiciel (ou processeur logiciel) : Il s'agit d'un processeur implémenté dans un logiciel, fonctionnant au-dessus d'un processeur « dur ». Il s'agit essentiellement d'un émulateur ou d'un interpréteur pour une architecture de jeu d'instructions (ISA) spécifique. Il simule le comportement d'un processeur matériel. Un processeur logiciel peut fonctionner sur un processeur dur à usage général ou même sur un processeur de signal numérique (DSP) spécialisé. Ils sont plus lents que les processeurs durs car ils impliquent une interprétation ou une émulation logicielle, ce qui ajoute une couche supplémentaire de surcharge. Les exemples incluent :
* Microcontrôleurs émulés dans le logiciel : Un programme peut simuler le comportement d'un microcontrôleur spécifique (comme un 8051) sur un ordinateur plus puissant.
* Machines virtuelles (VM) : Les machines virtuelles peuvent fournir un environnement isolé qui émule un système informatique complet, y compris un processeur.
* Langues interprétées : Bien qu'il ne s'agisse pas d'une émulation directe de « processeur », des langages comme Python s'appuient sur des interpréteurs qui effectuent une partie du travail qu'un processeur matériel ferait normalement. Ce n'est pas aussi bas qu'une émulation de processeur complet, mais conceptuellement similaire.
Résumé des principales différences :
| Fonctionnalité | Processeur dur | Processeur logiciel |
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| Mise en œuvre | Matériel (silicium) | Logiciel |
| Vitesse | Beaucoup plus rapide | Beaucoup plus lent |
| Consommation d'énergie | Généralement plus élevé | Généralement inférieur |
| Coût | Coût initial plus élevé pour la fabrication | Coût initial réduit (logiciel uniquement) |
| Flexibilité | Moins flexible (ISA fixe) | Plus flexible (peut émuler différentes ISA) |
| Personnalisation | Options de personnalisation limitées | Hautement personnalisable |
Essentiellement, un processeur logiciel est une version virtualisée ou simulée d'un processeur dur. Le choix entre eux dépend de l'application. Les processeurs durs sont préférés pour les tâches critiques en termes de performances, tandis que les processeurs logiciels peuvent convenir aux situations où la flexibilité, le faible coût ou l'émulation sont prioritaires.
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