模擬(Simulation)，這是一個歷史悠久的技術概念，但在當今越來越充滿不確定性、越來越復雜的世界里顯現出越來越高的價值，卻會成為一種新的競爭力。

古今中外，在世界范圍內，不論是科技、市場還是政治，若論競爭激烈的程度，能夠超過美國總統大選這樣的角逐，恐怕不太多。奧巴馬目前這一任總統大選獲勝之后，美國《時代》雜志專門報道了在他身后的一群“數字軍團(Data Crunchers)”。

美國總統競選中的數字戰(zhàn)爭

在奧巴馬的競選活動中，這一群“數字軍團”專門搜集、歸檔和分析大量的數據，用來提出競選活動的策劃案，并通過大量的計算機模擬來對活動方案進行調整，最終才付諸實施。

為了預測每一天競選活動的效果如何，奧巴馬的“數字軍團”每天晚上都要在計算機系統中運行66000次模擬。他們在計算機系統中創(chuàng)造了數百個模型(虛擬競選人)，每天都在調整這些虛擬競選人的行為和效果，檢測他們采取何種行動才會更快更有保障地走向勝選之路。每天早晨，奧巴馬的競選顧問都會根據前一晚的模擬結果來安排他的當日行程。

那場競選活動雖然結束了，但是我們這些關心科技與生活的人，卻可以從其中發(fā)現一些有趣的數字，讓我們的生活更加精準、放心，因為精準的數字代表著預見力、競爭力、幸福力。

以模擬獲得競爭優(yōu)勢

可見，模擬這種技術可以構成一種競爭優(yōu)勢。這個原理在嵌入式軟件開發(fā)中同樣適用。新技術、新工具帶來競爭力，但是面對越來越復雜、風險也越來越高的環(huán)境，人們自然會想到——先在小范圍內試試看。這樣，我們可以在后果沒那么嚴重的環(huán)境中預先發(fā)現那些隱藏的錯誤，從而讓OEM廠商遠離那些致命的死亡之吻。

風河公司工具以及產品壽命周期解決方案副總裁Michel Genard說，“風河公司快速高效地進行系統級的功能模擬(Functional System Level Simulation)，這是實施風險管理、提升生產效率和加速產品升級周期的***途徑。我們常常都會收到客戶的反饋意見，說模擬作業(yè)已經成為他們產品開發(fā)過程中不可或缺的一環(huán)。在適當層次上對系統功能進行抽象分析，例如設想系統應該做出怎樣的行為表現，然后快速地進行模擬觀察它是否真的符合預期，這就為設備開發(fā)團隊打開了一個全新的世界，讓他們想象出各種各樣的應用情景，把各種想象中的產品放入這些情景之中進行驗證，從而以最快的速度找到***的產品方案，并且對這些如同科學幻想中才能看到的功能進行調試和驗證。這樣一來，產品開發(fā)進程當然會遠遠超前于行業(yè)中的其他競爭對手。”

在過去的幾十年里，市場和產業(yè)的基本規(guī)律并沒有發(fā)生根本的改變，產品上市速度、質量和安全可靠性依然是企業(yè)最關心的問題。真正發(fā)生改變的是，在上述問題上如果發(fā)生錯誤，企業(yè)所付出的代價更高了!企業(yè)需要做出調整以便滿足客戶的期待，采取行動的節(jié)奏不得不加快了!

特別是近年來電子系統的復雜度快速提升，其中軟件開發(fā)成本和獲利能力所占比例也大幅增加，而且常常包含好幾種處理器、多種操作系統和多核處理器。同時，這些產品常常又是更大系統中的子系統。面對網絡互連和復雜度的增加，傳統的嵌入式軟件開發(fā)工具在設計、調試、集成、測試和維護等環(huán)節(jié)的效率越來越差，亟待獲得滿足物聯網環(huán)境需求的新工具，以確保產品的上市時間、制造成本以及產品質量。

對于物聯網環(huán)境中的智能化、網絡化系統和產品而言，風河公司的模擬解決方案Wind River Simics正式為了滿足企業(yè)這種需求而推出的，它讓企業(yè)可以快速對其產品與系統進行模擬，快速發(fā)現潛在問題，排除問題，從而獲得市場競爭優(yōu)勢。

全系統模擬技術讓虛擬服務于現實

當我們說起功能模擬，常常都是有些事情我們很難甚至根本無法在現實世界中去做的事情。例如，軟件運行在實際的電路板里面，你是無法看到處理器和存儲器里面的數據。如果是同時交叉開發(fā)多個系統，情況就更加復雜了。通過采用模擬技術，你會進入一個科學幻想的世界，你可以進行“時間漫游”，在時間長廊中來回穿梭，不僅可以前后觀察程序指令的執(zhí)行結果，而且可以設定和修改特定的數據參數。

如果你要進入模擬技術所創(chuàng)造的這個虛擬世界，必須擁有硬件系統的軟件模型(這是一個虛擬平臺)。然而，這個虛擬平臺并不是隨時就有。許多開發(fā)者因此而徘徊在誘人的模擬世界之外，眼睜睜看著別人的嵌入式軟件開發(fā)進程一日千里。為了幫助更多的嵌入式軟件開發(fā)者早日走進模擬技術造就的虛擬世界，風河公司不斷更新其模擬系統產品 Wind River Simics，降低大家進入模擬世界的門檻。

作為一種全系統模擬，Wind River Simics可以模擬任何目標硬件系統，如單處理器母板、多核系統或者具備數百塊板以及不同架構的整個系統。無需修改目標軟件的二進制文件，即可像在實際物理硬件上一樣運行。

在這個可共享的虛擬平臺上，應用軟件開發(fā)人員擁有了***的調試能力、即時的測試與集成能力。同時，Simics也為開發(fā)人員之間的協同提供了一種方便的機制。因為他們可以同時看到目標硬件在運行軟件時的表現，又可以各自進行自己的開發(fā)與測試，而且許多測試工作可以自動化地進行。這樣一來，許多原本必須互相等待的工作可以同時進行了，從而使得這個項目的工期大幅度提前。

軟件開發(fā)者可以用Simics來模擬目標硬件中發(fā)生的任何事情。這個目標硬件的規(guī)模可以小到一個單一處理器，大到一個龐大、復雜并且由網絡互聯起來的電子系統。這個由軟件模擬出來的系統可以像真實的硬件一樣，讓完全真實的軟件運行在其中，包括系統引導、BiOS、固件(Firmware)、實時操作系統(RTOS)、板級支持包(BSP)、中間件(Middleware)和應用軟件(Application) 。不僅如此，這個模擬環(huán)境還可以像X光機那樣為開發(fā)人員呈現軟件運行的內部細節(jié)，像時光隧道那樣讓軟件向前或者向后運行。

在硬件上市之前就開始軟件開發(fā)

阻礙嵌入式軟件開發(fā)工程進度的一大障礙就是，目標硬件尚未提交給軟件團隊，甚至還未形成最終產品。在這種情況下，Wind River Simics已經可以用軟件來模擬這個未來才會出現的硬件系統，而且可以模擬其多種可能的版本、配置。更有意思的是，這個模擬出來的硬件環(huán)境只是一些軟件，可以無限制地復制，提供給許多軟件開發(fā)人員使用。

這樣一來，軟件開發(fā)人員就可以在尚未拿到真是硬件的情況下提早開始軟件開發(fā)工程，而且可以在多種不同的配置中進行。特別是對于軟件測試人員來說，在模擬出來的多種不同配置的硬件環(huán)境中對應用軟件進行測試，這對確保軟件的兼容性具有特別的價值。

在產品上市之后還能支持售后維護

電子產品的完整生命周期從設計開始，接著就是開發(fā)、集成與測試、交付上市以及售后服務與維護。Wind River Simics可以覆蓋整個產品生命周期提供支持。

在設計階段，可以幫助電子產品提供商探索系統設計的各種選項，例如哪些功能用軟件來實現，哪些功能用硬件來實現，軟硬件的接口應該是怎樣。在實際投產芯片之前，以軟件模擬的方式嘗試各種可能的方案及其結果，從中選出***的方案，從而可以避免芯片設計投產上的不當選擇，節(jié)省大量的成本。

在軟件開發(fā)階段，即便是實際的硬件還沒有交付給軟件團隊，他們也可以利用Wind River Simics模擬的硬件來進行軟件編程、調試和測試，從***層的設備驅動、BSP到操作系統和應用軟件無一例外。這樣一來，軟件和硬件的開發(fā)就是齊頭并進的。而且，各種先進的調試方法，例如反向調試、設置測試點和觀察點等。

當整個軟件開發(fā)完成之后，進入系統集成與測試階段。軟件既可以運行在由Wind River Simics模擬的硬件環(huán)境中，也可以運行在逐漸就緒的實際硬件環(huán)境中，讓全系統的集成與測試工作無縫接軌，順暢地開展起來。此時，Wind River Simics為故障注入、程序轉折點測試等先進的方法提供了便利的支持。Simics的腳本功能可以提供各種測試配置，幫助產品研發(fā)團隊進行自動化的并行測試。

在產品上市交付用戶的時候，軟件團隊還可以借助于Wind River Simics所模擬的產品與其他合作伙伴和用戶一起分享和探討產品的實際使用情況，呈現各種不同參數情況下產品的表現，幫助用戶決定他應該如何選擇所適用的產品配置。

在產品交付用戶使用之后，Wind River Simics可以幫助用戶設立虛擬的維修實驗室，當設備使用出現問題時，可以用來模擬和觀察故障現象，直觀、方便、快速地找到故障原因。

快速進入模擬的世界

在過去的一年里，風河特別為Simics的***版本中推出了"快速啟動平臺( Quick Start Platform)，使嵌入式開發(fā)人員在軟件開發(fā)、調試以及測試過程中迅速受益于全系統模擬能力。這個平臺提供了一個綜合虛擬環(huán)境，再加上各種架構的指令集模擬， 還配備了適用于VxWorks® 和Linux的板級支持包(BSPs)，這就為開發(fā)人員提供了一個方便易用的開發(fā)平臺。特別是對那些開發(fā)與目標系統硬件特性無關的用戶級應用軟件的開發(fā)人員更是尤其適用。

這種技術可大幅節(jié)省總體擁有成本和開發(fā)時間。對于越是復雜的系統，其效果就越是顯著。

使用Wind River Simics，開發(fā)人員可以立即受益于逆向執(zhí)行以及檢驗指示等功能。對于復雜軟件的開發(fā)和調試而言，可重復性以及可逆性非常重要，而且這也正是物理硬件所不具備的功能。現場備份可以準確反映整個系統的狀態(tài)。軟件測試人員可以選擇一個現場備份并發(fā)送給其它人，提醒開發(fā)人員注意軟件錯誤，從而使其可以根據測試人員的視角精確恢復現場執(zhí)行。

模擬歷來就是一種競爭優(yōu)勢，讓你在競爭對手無法企及的時空里奪得先機。帶有QSP(Quick Start Platform,快速啟動平臺)的新版Wind River Simics就是一個與時俱進的模擬平臺，不僅可以幫助電子產品提供商顯著降低產品在設計、開發(fā)、上市及售后服務整個生命周期里的成本，而且可以從根本上實現業(yè)務流程創(chuàng)新，從而以先進的模擬技術獲得獨特的競爭力。