幾十年來(lái)參與一個(gè)行業(yè)的令人興奮的事情是看到變化就在您眼前發(fā)生。當(dāng)我構(gòu)建和營(yíng)銷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，這是一個(gè)不同的世界。規(guī)模不同，技術(shù)在今天的標(biāo)準(zhǔn)下很古怪，而且與今天的壓力鍋相比，環(huán)境感覺(jué)更輕松。

　　然而，雖然有些事情發(fā)生了變化，但其他事情保持不變。那時(shí)我正在解決與今天相同的基本問(wèn)題：確保系統(tǒng)真正按照架構(gòu)師預(yù)期的方式運(yùn)行。作為驗(yàn)證工具的用戶，以及后來(lái)在 Meta Systems 的仿真提供商，我們正在解決不同的具體問(wèn)題——主要是今天所謂的在線仿真（或 ICE）。然而，那是因?yàn)檫@是當(dāng)時(shí)最大的挑戰(zhàn)。

　　仿真作為一種解決方案正在發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，這主要是因?yàn)樗诳焖龠\(yùn)行大型測(cè)試套件方面的速度和多功能性。但究竟我們要解決哪些問(wèn)題取決于您所關(guān)注的行業(yè)。我們可以以六個(gè)行業(yè)為例，每個(gè)行業(yè)都有自己的挑戰(zhàn)。然而，如果我們仔細(xì)觀察，就會(huì)出現(xiàn)一些共同的主題，為我們提供了一個(gè)為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)廣泛利益的路線圖。

　　網(wǎng)絡(luò)：這個(gè)空間一直是關(guān)于盡快處理流量。借助軟件定義網(wǎng)絡(luò) （SDN），人們比以往任何時(shí)候都更加關(guān)注硬件/軟件之間的鴻溝。硬件電路和計(jì)算平臺(tái)意味著復(fù)雜的高性能 ASIC，與存儲(chǔ)器緊密耦合并共同封裝，采用最先進(jìn)的技術(shù)。將其與新協(xié)議和無(wú)線 PHY 相結(jié)合——尤其是物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 和對(duì)更好安全性的不懈探索——這里有很多挑戰(zhàn)我們的地方。

　　存儲(chǔ)：固態(tài)存儲(chǔ)正在無(wú)情地取代旋轉(zhuǎn)媒體，成為存儲(chǔ)持久數(shù)據(jù)的首選方式。這給 3D NAND 閃存帶來(lái)了增加容量的壓力，這意味著新的存儲(chǔ)形式因素和訪問(wèn)協(xié)議。更靠近處理器，混合內(nèi)存立方體 （HMC） 和高帶寬內(nèi)存 （HBM） 都涉及內(nèi)存骰子堆棧。對(duì)保護(hù)數(shù)據(jù)的日益關(guān)注增加了該領(lǐng)域的安全考慮。

　　移動(dòng)和多媒體：雖然這些似乎不同，但移動(dòng)市場(chǎng)的持續(xù)挑戰(zhàn)之一是通過(guò)增加對(duì)多媒體內(nèi)容的訪問(wèn)來(lái)通過(guò)它輸送越來(lái)越多的數(shù)據(jù)。5G 蜂窩技術(shù)是朝著這個(gè)方向邁出的下一步。解決方案要求處理器建立在最新的硅工藝節(jié)點(diǎn)上，可能與內(nèi)存一起封裝。即使無(wú)人機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)和 8K 超高清視頻的新的更高分辨率標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，他們也需要硬件加速的圖形處理。應(yīng)用程序必須作為一個(gè)整體進(jìn)行驗(yàn)證，將軟件和硬件貢獻(xiàn)結(jié)合在一個(gè)平臺(tái)中。然而，盡管有這么多計(jì)算能力，但電池供電設(shè)備的能耗必須降至最低。

　　處理器：服務(wù)器的單個(gè)處理器需要先進(jìn)的技術(shù)，時(shí)期。片上系統(tǒng) （SoC） 意味著將一個(gè)或多個(gè) CPU 與內(nèi)存和特定應(yīng)用功能集成在單個(gè)芯片上。這些部件中的每一個(gè)，包括處理器，都可以針對(duì)速度、功率或面積進(jìn)行優(yōu)化。在大多數(shù)情況下，需要最新的硅技術(shù)。然后是應(yīng)該將哪些功能（如果有的話）卸載并加速到硬件中的問(wèn)題。而且，越來(lái)越需要一個(gè)安全的處理環(huán)境，這可能涉及虛擬化技術(shù)（硬件和軟件）的組合以及在處理器內(nèi)建立信任根的方法。

　　汽車：想象一下所有以前的行業(yè)結(jié)合起來(lái)并以 65 英里/小時(shí)的速度無(wú)縫運(yùn)行。這就是未來(lái)的交通工具，不管有沒(méi)有司機(jī)。雖然計(jì)算能力可能不是驅(qū)動(dòng)機(jī)制的首要任務(wù)，但信息娛樂(lè)中心將需要馬力來(lái)處理多媒體。這很可能涉及 CPU、內(nèi)存和圖形單元的共同封裝。同時(shí)，控制方面需要越來(lái)越多的傳感器和執(zhí)行器，而這些傳感器和執(zhí)行器本身也在快速發(fā)展。電子控制單元 （ECU） 在低級(jí) IP 和整個(gè)系統(tǒng)之間形成一個(gè)中間層級(jí)。必須選擇和改進(jìn) IEEE 802.11p 等新的通信協(xié)議，而且—??—正如已充分證明的——所有這些技術(shù)都必須安全運(yùn)行。

　　物聯(lián)網(wǎng)：與汽車一樣，物聯(lián)網(wǎng)需要上述所有元素，盡管面臨不同的挑戰(zhàn)和權(quán)衡。排名最高的是用于傳感和驅(qū)動(dòng)的新通信協(xié)議、安全性和技術(shù)——所有這些都針對(duì)電池供電、資源受限的邊緣設(shè)備、資源豐富的云計(jì)算設(shè)備或位于兩者之間的集線器和路由器進(jìn)行了調(diào)整極端。

　　我們發(fā)現(xiàn)與這些應(yīng)用挑戰(zhàn)有共同點(diǎn)的新興主題是：

　　多芯片封裝，無(wú)論是用于內(nèi)存還是高性能處理

　　通信和存儲(chǔ)器的新標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議

　　在系統(tǒng)級(jí)別平衡硬件和軟件功能

　　用于高性能處理器、ASIC、閃存和 SoC 的先進(jìn)硅工藝技術(shù)

　　快速發(fā)展的汽車市場(chǎng)中的安全性

　　用于傳感和驅(qū)動(dòng)以及新型無(wú)線發(fā)射器和接收器的模擬

　　這些是讓我徹夜難眠的原因——除了我們已經(jīng)在努力解決它們，讓我的夜晚不再那么煩惱。在接下來(lái)的一年里，我們的許多專家將在這個(gè)領(lǐng)域看到更多關(guān)于這些領(lǐng)域可能如何影響驗(yàn)證以及仿真需要扮演什么角色的文章。

　　這是我們對(duì)仿真的愿景。其中大部分是一項(xiàng)正在進(jìn)行的工作，但它始終受益于對(duì)我們客戶面臨的挑戰(zhàn)的更深入了解。所以希望這些討論不僅僅能幫助你入睡；希望他們能激發(fā)持續(xù)的對(duì)話，讓我們更好地將我們的解決方案與您的挑戰(zhàn)相匹配。

　　審核編輯：郭婷