推遲嵌入式軟件的測試也潛藏有錯過上市機遇的可能，會帶來更嚴重的後果。

 

zhengyinweiruci
，xiangmuzhouqideyanzhengbufenjidadizhanyongjihuashijianbianchenglehenchangjiandeshiqing。qizhongdegenbenyuanyin，zaiyugenzonghexiaochucuowujiweibuyi，youqishizaipianshangxitong (SoC) 的軟件內容以每年約 200% 的速度增長的情況下。與此相反，設計的硬件部分僅增長約 50%。

 

 

雖然虛擬原型和現場可編程門陣列 (FPGA) 原yuan型xing在zai早zao期qi嵌qian入ru式shi軟ruan件jian測ce試shi上shang已yi受shou到dao關guan注zhu
，但dan對dui於yu軟ruan件jian和he硬ying件jian的de集ji成cheng並bing無wu助zhu益yi。前qian者zhe缺que乏fa追zhui蹤zong硬ying件jian錯cuo誤wu所suo需xu的de硬ying件jian精jing確que性xing，而er對dui於yu盡jin快kuai消xiao除chu錯cuo誤wu所suo需xu的de硬ying件jian調tiao試shi
，後hou者zhe能neng力li有you限xian。

 

因此，開發團隊和項目經理已轉而采用硬件仿真作為其驗證策略的基礎。硬件仿真是一種多功能驗證工具，youxuduoxiangguanyoushi，baokuoruanyingjianxietongyanzhenghuoceshiyingjianheruanjianjichengdegongneng。tayishoudaoruanjiankaifazhedezhuyi

，yinweizheshinenggouquebaoqianrushixitongruanjiantongguodicengyingjianzhengchanggongzuodeweiyiyanzhenggongju。duiyuzhiliyutiaoshifuza SoC 設she計ji的de硬ying件jian工gong程cheng師shi來lai說shuo，這zhe也ye是shi值zhi得de注zhu意yi的de
，因yin為wei工gong程cheng師shi可ke以yi憑ping借jie該gai方fang法fa追zhui蹤zong硬ying件jian內nei的de軟ruan件jian錯cuo誤wu或huo軟ruan件jian行xing為wei中zhong的de硬ying件jian錯cuo誤wu。硬ying件jian仿fang真zhen的de其qi他ta優you勢shi包bao括kuo快kuai速su彙hui編bian功gong能neng、軟件驗證、全麵的設計調試和可擴展性，可滿足包括數十億應用程序特定集成電路 (ASIC) 門的設計。此外
，它能夠以驗證嵌入式軟件和執行係統驗證必需的高速率來處理數十億驗證周期（圖 1）。

 

過去，硬件調試和測試是項目周期驗證部分的唯一工作，此作業由硬件描述語言 (HDL) 測(ce)試(shi)平(ping)台(tai)驅(qu)動(dong)的(de)邏(luo)輯(ji)軟(ruan)件(jian)仿(fang)真(zhen)進(jin)行(xing)管(guan)理(li)。傳(chuan)統(tong)的(de)大(da)箱(xiang)式(shi)硬(ying)件(jian)仿(fang)真(zhen)隻(zhi)用(yong)於(yu)最(zui)大(da)型(xing)的(de)設(she)計(ji)。很(hen)多(duo)開(kai)發(fa)團(tuan)隊(dui)已(yi)采(cai)用(yong)正(zheng)式(shi)驗(yan)證(zheng)對(dui)軟(ruan)件(jian)仿(fang)真(zhen)進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)，以(yi)增(zeng)加(jia)基(ji)礎(chu)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)並(bing)確(que)保(bao)不(bu)遺(yi)漏(lou)特(te)殊(shu)用(yong)例(li)。但(dan)是(shi)
，隻(zhi)有(you)硬(ying)件(jian)仿(fang)真(zhen)可(ke)以(yi)在(zai)比(bi)較(jiao)可(ke)行(xing)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng) SoC 設計的全部驗證任務

，並緩解與基於事件的軟件仿真相關的運行問題。

 

 

SoC 的軟件內容使協同驗證成為驗證策略中一個非常重要的部分，因為它可以在投片前確認一個嵌入式 SoC 的硬件和軟件部分同時得到驗證且正確交互。

 

過去，如果設計流片後發生硬件問題，軟件開發者必須盡其所能設法圍繞問題進行編碼。在 SoC 完wan成cheng之zhi前qian驗yan證zheng軟ruan件jian，設she計ji團tuan隊dui可ke以yi在zai進jin入ru矽gui片pian階jie段duan之zhi前qian解jie決jue硬ying件jian問wen題ti。如ru前qian所suo述shu，硬ying件jian仿fang真zhen檢jian查zha用yong於yu確que保bao嵌qian入ru式shi軟ruan件jian根gen據ju規gui範fan在zai硬ying件jian上shang運yun行xing。

 

guoqushiyonggezhongtiaoshiyinqingjinxingruanjiantiaoshi。meizhongyinqingyouyigehexin，chongfenliyongyingjianduichuliqineibugongzuodekeshixinghekongzhigongneng。suirantigonglebufentiaoshigongneng，danyouyuchuliqitigongdejierufangshi，zhenduanwentidenenglishouxian。ciwai，youyuchuantongruanjiantiaoshitongchangfashengzaishijixitongzhong，ruanjiankaifazheyimubiaoxitongsuduzaishijiyingjianshangzhixingshijidaima。zheyangtamenkeyitongguodaliangdaimaxunsuzhaodaocuowudechengxu。

 

這些傳統技術在調試 SoC shiwuxiao
，yinweimeiyoushijiyingjian，wufayizhenshixitongsuduzhixingdaima。yibanlaishuo
，zhiyaozhixingdaimaqieruanjianmoniqitigongsuoyouyingjiankeshixing，jikefangzhenyingjian。danwentishisudu - 調試代碼是很慢的一種方法。

 

例如，如果 SoC 設計為在 Linux 上運行程序，軟件開發者必須以數十億時鍾周期完成 Linux 啟動，軟件才能開始執行。粗略估計這會以約 10 赫茲 (Hz) 的典型軟件仿真速度花費 28 年以上完成 Linux 啟動。

 

不管調試硬件還是軟件
，傳統硬件和軟件調試工具都無法得知彼此的任何情況。如果采用複雜的大型 SoC 設計，嚐試找到問題時獨立完成兩種調試是效率低下的。

 

兩者結合是最為理想的方法，這樣硬件仿真就可以節約時間。SoC 硬件通常在 FPGA 或其他可編程器件中實施，速度更快。在此設置中
，根據運行速度，最快可以 15 分鍾的速度完成 Linux 啟動。硬件仿真可提供與硬件調試器相似的斷點和波形控製及可視性。

 

 

硬件仿真以其高性能（這是軟件需求推動的越來越重要的需求）在一眾驗證工具中脫穎而出。它能夠確認 SoC 設計按計劃工作，並適於處理大到十億 ASIC 等deng效xiao門men的de複fu雜za設she計ji，且qie每mei月yue可ke完wan成cheng超chao過guo一yi萬wan億yi驗yan證zheng周zhou期qi。即ji使shi是shi這zhe樣yang，現xian階jie段duan使shi用yong硬ying件jian仿fang真zhen進jin行xing徹che底di詳xiang盡jin的de功gong能neng驗yan證zheng仍reng然ran是shi可ke用yong的de最zui具ju成cheng本ben效xiao益yi且qie有you效xiao的de調tiao試shi方fang法fa（圖 2）。

 

引入事務級建模 (TLM) 和事務處理器可用性可將硬件仿真轉為一係列垂直市場的虛擬平台測試環境。事務處理器作為驗證知識產權 (IP) 組合的一部分，是外設功能或協議的一種高級抽象模型。事務處理器通常作為現成 IP 提供，可用於各種不同的協議。典型的事務處理器通常包括 PCIe
、USB、FireWire、Ethernet、Digital Video、RGB
、HDMI
、I2C、UART 和 JTAG 器件。

 

 

先前，硬件設計獨立於要在芯片上執行的軟件的開發。但今非昔比，由於 SoC 處(chu)理(li)器(qi)數(shu)量(liang)翻(fan)倍(bei)且(qie)每(mei)代(dai)產(chan)品(pin)包(bao)含(han)兩(liang)倍(bei)的(de)軟(ruan)件(jian)內(nei)容(rong)，軟(ruan)件(jian)問(wen)題(ti)成(cheng)為(wei)開(kai)發(fa)團(tuan)隊(dui)和(he)項(xiang)目(mu)經(jing)理(li)優(you)先(xian)考(kao)慮(lv)的(de)對(dui)象(xiang)。現(xian)在(zai)，開(kai)發(fa)團(tuan)隊(dui)證(zheng)實(shi)預(yu)期(qi)軟(ruan)件(jian)在(zai)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)後(hou)
，SoC 才算完整。

 

SoC shiyigequanmiandeqianrushixitong
，xuyaojinxingyingjianfangzhenlaiyanzhengqinengfouzhengchanggongzuo。tongguoyingjianfangzhen，kaifatuanduikeyigengcelvexingdijinxingjihua，binggenjuduogechouxiangcengmianshishitiaoshifangfa。tamenkeyitongshizaiyingjianheqianrushiruanjianzhijianzhuizongcuowu，quedingwentisuozai。tongguojuyougenggaoxingjiabiqieyouxiaodefangshi，tamenzaizhegeguochengzhongjieyueleshijian，dafujiangdicuoguoshangshijiyudefengxian。