高级流程节点使仿真必不可少

半导体行业体现了从今天具有小特征的工艺到未来工艺节点的不懈进军，未来工艺节点将涉及今天可能看起来很疯狂的特征尺寸。再说一次，当 1980 年代的工作人员查看时，今天的功能可能看起来小得离谱。

具有更小功能的新工艺节点可在芯片上实现更多晶体管；一直如此。所有类型的验证工具（包括仿真）都需要不断升级，以跟上测试最先进芯片所需的能力。

但是随着最新的发展，我们已经越过了界限。它不再只是容量游戏：曾经是别人的问题的验证现在可能是你的问题，特别是模拟器必须加强支持新的验证任务。

把它放在一起

改变的是计算平台的独立组件——过去驻留在不同芯片上的模块——现在可以集成到广泛的通用和专用片上系统 （SoC） 中。不仅必须验证所有块，还必须验证它们的交互。

您的典型 SoC 将一个或多个处理器与广泛的支持 IP 块集成在一起。鉴于我们现在拥有包括内存在内的完整计算引擎，最明显的任务是在软件在单个处理器上运行时验证 SoC，甚至在多个处理器互操作时验证。

如果没有仿真或硬件辅助验证，这种软件验证是完全不切实际的；使用仿真执行软件花费的时间太长。模拟以大约 1 Hz 的速度运行；简单地引导 Linux 需要数百万个周期。在 1 Hz 时，完成 100 万个周期需要 11 天以上的时间——这意味着简单地将系统引导到可以开始运行应用程序软件的点可能需要数周时间——还有额外的数周时间来检查软件的其余部分。它只是不会发生。

因此，仿真提供的第一件事是检查软件所需的速度。但这仅仅是开始。速度不得不为其他重要参数腾出空间——没有比功率更重要的了。由于当前对延长手持设备电池寿命的重视，以及对减少从墙上插头中汲取电力的总体兴趣，现在必须彻底审查电力。

两个趋势影响功率测试。首先是不同模式的扩散。例如，如果您正在为移动设备构建 SoC，您将拥有检查互联网、观看视频、听音乐、获取行车路线、发送短信以及——哦，是的——打电话的模式。理想情况下，应测试所有组合和排列，以确保没有未检测到的高功率角落案例。

电源测试的第二个方面涉及监控软件执行时电源如何响应。必须测试广泛的软件场景，以确保关键功能不会意外耗尽电池的速度比预期的要快。

对于执行在设计时可能未知的各种软件的 SoC（如笔记本电脑和智能手机），较低级别的驱动程序和其他基础设施软件可能是您验证的重点。但对于专用设备——尤其是那些用于物联网的设备——您还需要查看在应用程序级别运行的专用软件。只有仿真才能在硬件和软件相结合的环境中实现这一点。

堆栈和验证堆栈

您的系统还可能包含各种支持通信和安全的堆栈。通信堆栈通常涉及硬件和软件的组合。最低层被铸造成晶体管，而上层则在软件中实现。所有层都必须与其相邻层交互，无论这意味着留在硬件内、留在软件内还是在硬件和软件层之间来回移动。

虽然我们已经验证了很长时间的通信，但安全性已经从“我们应该在某个时候考虑一​​下”提升到“我们必须拥有这个！” 对于大多数工程师来说，这是一个新领域，过去只是少数专家的领域。

安全可能也可能不涉及硬件和软件的组合。用于加密和散列等计算密集型功能的低级 IP 可以在硬件中实现——或者，在性能和功率允许的情况下（但价格点不允许），这些相同的算法可以在软件中运行。

安全堆栈与通信堆栈相交。如果您的通信设置涉及传输层安全 （TLS），那么您的通信堆栈的验证将必然包括一些安全验证。您需要确保身份验证正常工作，根据需要存储和发送密钥，并且加密（设置期间的密钥和传输内容）都使用仿真进行了全面测试。

不再是别人的问题

安全、通信、视频处理、音频处理——以及我们最先进的工艺支持的更多功能现在都集中在一个芯片上。其中每一个过去都由专家在他们自己的孤岛中处理。不再; 您拥有它，即使您一路有专家的支持。一个单一的验证计划不仅需要确保这些领域中的每一个都能正常工作并具有必要的性能和功率，而且更重要的是，这些功能之间的交互和切换能够顺利有效地进行。

随着更先进的工艺节点的出现，很难预测您将专门对它们进行什么测试。但我们知道，它将涉及越来越多的晶体管和软件代码行。这意味着您需要一个仿真器系列，即使在可预见的未来，也有能力带您前进。

就晶体管数量和复杂性而言，先进工艺节点的设计尺寸正在迅速增加。因此，Veloce Strato 仿真平台可扩展到 150 亿门。这比当今大多数人所能想象的容量要大得多，但是，即使在我们需要那么多门之前，它仅仅意味着你不必怀疑你是否能够验证任何可以想象的芯片。您可以简单地知道您将被覆盖 - 至少在接下来的几年内，并且可能远远超出此范围。

审核编辑：郭婷