Bộ xử lý trong SoC FPGAs thể là "cứng" hoặc "mềm". Bộ xử lý cứng được triển khai trong logic silicon cố định của bộ xử lý SoC FPGA tương tự như bộ thu phát nối tiếp. Tuy nhiên, trên nền tảng SoC FPGAs bộ xử lý được bao quanh bởi logic có thể lập trình mà bạn có thể sử dụng cho các chức năng tùy chỉnh hoặc dành riêng cho ứng dụng. Bộ xử lý cứng cung cấp hiệu suất CPU cao hơn so với các bộ xử lý mềm, tùy thuộc vào các yếu tố như kiến trúc bộ xử lý, tốc độ đồng hồ và công nghệ quy trình. Như tên của nó, các bộ tính năng bộ xử lý cứng được cố định và thường chỉ được cung cấp dưới dạng biến thể của một công cụ SoC FPGA. Số lượng và loại bộ xử lý cứng trong ổ đĩa SoC FPGA cũng được cố định như một chức năng của cấu hình SoC cụ FPGA. Altera Intel Stratix cung cấp bộ xử lý cứng trong các dòng FPGA SoC FPGA, Intel Arria 10 SoC FPGA, Arria V SoC FPGA và SoC Cyclone V FPGA .
Bộ xử lý mềm, chẳng hạn như bộ xử lý Nios II, được triển khai trong logic có thể lập trình, sử dụng tài nguyên trên chip như các yếu tố logic, bội số và bộ nhớ, và có thể được khởi tạo trong hầu hết các FPGA họ. Hiệu năng và chi phí của một bộ xử lý mềm chủ yếu phụ thuộc vào FPGA mà bộ xử lý được khởi tạo, nhưng hiệu năng và chi phí thường thấp hơn so với bộ xử lý cứng. Số lượng bộ xử lý mềm có thể được khởi tạo trong một thiết bị chỉ bị giới hạn bởi tài nguyên của thiết bị (nghĩa là logic và bộ nhớ của nó). Ví dụ, mật độ FPGAs mật độ cao, có thể chứa hàng trăm bộ xử lý mềm. Tương tự, các loại bộ xử lý mềm khác nhau có thể được triển khai: 16 hoặc 32 bit, tối ưu hóa hiệu năng, tối ưu hóa khu vực logic, v.v. Bạn có thể chọn chuyển các thiết kế bộ xử lý mềm của mình sang các triển khai bộ xử lý cứng khi chuyển sang mảng cổng hoặc thiết kế dựa trên tế bào. Một hoặc nhiều bộ xử lý mềm cũng có thể được sử dụng trong FPGA của bộ xử lý SoC FPGA.