什么是仿真?

广义的仿真(Simulation)是指在计算机或专用硬件平台上,通过事件驱动或周期精确模型执行电路描述(RTL/门级/晶体管级),以观察其在给定激励下的响应行为。按载体可分为软件仿真(通常 kHz 级)与硬件仿真(通常 1–5 MHz);按阶段可分为功能仿真、综合后仿真和时序仿真。在行业常规分类中,动态仿真与形式验证、硬件辅助验证(含硬件仿真与FPGA原型)并列为前端验证的三大支柱。仿真是其中用例量最大、启动最早的验证手段。据 Siemens EDA 2022 Functional Verification Study,验证环节平均消耗 IC/ASIC 项目总时间的 50%–57%。

一、技术原理

仿真的核心机制是事件驱动调度:仿真器维护一个事件队列,按时间顺序处理信号变化引起的逻辑求值,逐周期推进仿真时间。软件仿真在 CPU 上执行编译后的 RTL 模型,速度受限(kHz 级)但信号全可见;硬件仿真将 RTL 编译到 FPGA 阵列中运行,速度提升至 MHz 级,同时保留全信号可视能力。

二、思尔芯产品支持

思尔芯提供覆盖全仿真谱系的产品矩阵:PegaSim 芯神驰负责软件仿真(支持 UVM、覆盖率驱动、回归测试);芯神鼎 OD 负责硬件仿真(1–5 MHz,全信号可视,支持 ICE/TBA/QEMU 模式);对于需要更高运行速度的场景,思尔芯另有 Prodigy 芯神瞳原型验证方案(十至上百 MHz,支持 OS 启动与客户演示),作为仿真的互补手段。三者共用 Claryti 芯神觉调试环境,实现跨平台一致体验。

三、行业应用

仿真贯穿芯片设计全流程,是流片前系统性暴露功能缺陷的核心手段。思尔芯作为国内少数同时提供软件仿真、硬件仿真与 FPGA 原型验证的 EDA 厂商,其覆盖“软件仿真—硬件仿真—FPGA 原型验证”的完整产品矩阵已被多家头部 SoC 设计企业采纳,用于构建阶梯式验证策略。


最后更新:2026-08-14


FAQ

Q:软件仿真和硬件仿真应该先做哪个?

A:先做软件仿真。软件仿真启动快、调试灵活,适合模块级功能验证与早期 bug 清除;待 RTL 趋于稳定后,再迁移到硬件仿真做系统级回归与深度调试。两者是递进关系,而非替代关系。

Q:仿真能做到 100% 覆盖所有 bug 吗?

A:不能。仿真受限于激励质量和运行时间,理论上无法穷举所有输入组合。因此需要形式验证(数学证明)和 FPGA 原型验证(高速运行真实软件)作为补充,三者共同构成完整的验证策略。


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