電子設計自動化 (EDA)
系統
矽智財 (Silicon IP)
SolvNetPlus
教育與訓練課程
定義
傳統的嵌入式軟體開發工具與方法，已不足以應對當今複雜的嵌入式系統——尤其是多核心晶片與系統單晶片（SoC）——以及其緊迫的開發時程。
虛擬原型是一種可在主機系統上執行的軟體模型。它以足以滿足軟體開發需求的程度，模擬硬體（包括 CPU 指令集、記憶體映射、寄存器及中斷），並可針對軟體開發進行客製化調整。 從軟體角度來看，它與被模擬的硬體二進位相容，讓使用者能夠執行未經修改的二進位映像檔，涵蓋整個軟體堆疊——從低階裝置與韌體、作業系統、中介軟體，直至正在開發的應用程式。它完整地呈現了目標系統的功能，供開發者據此進行軟體開發。
虛擬原型設計 是如何運作的？
虛擬原型會將與軟體開發人員無關的硬體細節進行抽象化處理。透過指令集模擬器，虛擬原型能在標準個人電腦上執行嵌入式目標程式碼。系統周邊設備在交易層級上被建模，其細節程度僅足以執行未經修改的軟體映像；例如，寄存器的行為是準確的，但時序則不然。
模擬速度極高，可實現大型軟體堆疊的互動式執行，例如在 AUTOSAR 或 Android 作業系統上運行的應用程式。虛擬原型透過虛擬與實體 I/O，連接至 USB、PCIe、乙太網路及序列裝置等實體介面。
的優勢與好處虛擬原型設計
由於能提早取得、具備二進位相容性且效能卓越，虛擬原型得以在實際硬體尚未問世之前——甚至在許多情況下，在晶片設計尚未完成之前——便用於開發、除錯、整合及驗證系統軟體。
- 早期軟體開發。虛擬 原型能促進早期軟體開發，透過現今稱為「左移」的方法，縮短開發與測試新產品所需的總時間。
- 硬體／軟體整合。從軟體的角度來看，虛擬原型使硬體／軟體整合得以實現，而這項整合過去通常仰賴 FPGA 原型來實現的硬體／軟體整合，得以更早展開。
- 全球開發。由於無需實體硬體，虛擬原型可供全球各地的團隊共享與存取，從而提升軟體開發團隊的開發效率與產出。
- 可除錯性。系統軟體與硬體之間獨特且相互關聯的可視性；可存取硬體內部以進行可視化分析與故障注入；以及與持續整合（CI）和測試驅動開發（TDD）等軟體設計範式相容，這些特點皆有助於除錯。
- 相容性。可與您現有的軟體工具套件（編譯器、除錯器及模擬器）搭配使用。
何時該使用「虛擬原型設計 」？
虛擬原型最好盡早在開發週期中導入，例如在以下階段：
- 除錯與測試
- 驗證與核實
- 迴歸分析的設定
- 透過硬體原型製作來提升速度
| 開發階段 | 好處在於虛擬原型設計 |
| 早期軟體開發 | 可在硬體尚未就緒前，即展開早期程式設計與測試 |
| 硬體／軟體整合 | 在FPGA 正式推出前，便能進行整合測試 |
| 除錯與測試 | 進階除錯工具與可視性 |
| 迴歸分析的設定 | 易於自動化且可重複的測試環境 |
| 硬體原型製作 | 用於加速迭代的補充或替代方案 |
虛擬原型設計 以及 新思科技
新思科技 提供完整的虛擬原型設計 解決方案系列，包括用於早期架構分析的Platform Architect™、用於建立軟體開發虛擬原型的Virtualizer™（配備業界最龐大的交易層級模型（TLM）產品組合）、適用於多種汽車平台的即用型Virtualizer 開發套件（VDK），以及確保專案成功的交鑰匙與量產啟動服務。
繼續閱讀
