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對(duì)于傳統(tǒng)的智能邊緣軟件開發(fā)，那一定少不了硬件的支持。如果放在以前，那你可能就要按部就班的來，選擇硬件方案-設(shè)計(jì)產(chǎn)品原型-調(diào)試硬件-在硬件上進(jìn)行軟件開發(fā)，這一套流程下來，不說最后到底能不能成功，就說所花費(fèi)的時(shí)間，是很多初創(chuàng)企業(yè)等待不起的。更不湊巧的是，目前全球缺芯嚴(yán)重，加上本身的電子系統(tǒng)越來越復(fù)雜，假如又涉及到不同硬件平臺(tái)上的軟件開發(fā)，每一個(gè)硬件平臺(tái)的搭建都是大成本、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的支出，尤其對(duì)于初創(chuàng)公司來說，這無疑是雪上加霜。往細(xì)了說，傳統(tǒng)智能邊緣軟件開發(fā)從選擇設(shè)計(jì)硬件開始就面臨著幾大難點(diǎn)。
第一，開發(fā)生命周期長(zhǎng)。在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)確定的情況下，若所設(shè)計(jì)的智能邊緣設(shè)備采用的硬件方案涉及到還沒有上市或者已經(jīng)上市但是成本太高的器件，比如說前兩年英偉達(dá)RTX3090系列的顯卡，無論是考慮到硬件成本還是硬件平臺(tái)搭建難度，都不可能滿足團(tuán)隊(duì)中每個(gè)成員的使用，這種掣肘延長(zhǎng)了整個(gè)開發(fā)生命周期。
第二，精度差、速度慢。在無法獲取精準(zhǔn)硬件的情況下，可能很多團(tuán)隊(duì)用類似的硬件去實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)，勉強(qiáng)滿足正在開發(fā)的系統(tǒng)，但是很多產(chǎn)品都是需要非常精準(zhǔn)的作業(yè)，比如制造業(yè)中需要準(zhǔn)確無誤地執(zhí)行100多萬次任務(wù)的工業(yè)機(jī)器人，這是絕不允許湊合的?；蛘哌€有團(tuán)隊(duì)可能會(huì)想到了某種形式的模擬或者仿真來解決硬件的問題，這是可行的。但是應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)仿真模型的精度有著特定的要求。例如，如果你正在開發(fā)基于英特爾特定SoC芯片，而你無法獲得這款芯片，就可以在仿真x86系統(tǒng)上進(jìn)行開發(fā)和測(cè)試，或者在相似設(shè)備上進(jìn)行較普通的x86開發(fā)。你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些缺陷，或者錯(cuò)誤地認(rèn)為你的設(shè)計(jì)是可靠的——一旦你能在真實(shí)的電路板上進(jìn)行開發(fā)，很可能發(fā)現(xiàn)以前做的工作都白費(fèi)了，白白浪費(fèi)時(shí)間。
第三，無損測(cè)試以及多臺(tái)設(shè)備測(cè)試麻煩。在硬件平臺(tái)上測(cè)試基本上時(shí)無法做到無損，此外如果有多臺(tái)甚至一群設(shè)備系統(tǒng)。而且每個(gè)設(shè)備都將處于不同的環(huán)境中，或者需要執(zhí)行不同的操作，但仍然聯(lián)網(wǎng)或甚至完全依賴于網(wǎng)絡(luò)，又該怎么辦？如果用幾十臺(tái)、幾百臺(tái)或上千臺(tái)設(shè)備建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在其中運(yùn)行測(cè)試肯定更不容易。實(shí)體實(shí)驗(yàn)室尚且如此，但如果你在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中工作，挑戰(zhàn)就遠(yuǎn)不止于此。你需要花費(fèi)大量的時(shí)間在將要部署的環(huán)境中測(cè)試每一部分硬件。速度是另一個(gè)問題。當(dāng)你面對(duì)著包含多個(gè)組件的物理測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，你實(shí)際完成一次測(cè)試需要多久的時(shí)間？如果你需要非常頻繁地進(jìn)行部署，那么你真的可以每月、每周、每天進(jìn)行多次測(cè)試嗎？
遇到這些難點(diǎn)，到底該如何解？打破硬件限制，答案是Simics。
Simics也就是風(fēng)河的模擬仿真軟件，模擬仿真技術(shù)允許你使用任意多個(gè)設(shè)備來設(shè)置完整的環(huán)境，不受任何限制，它的主要功能包括：
- 添加了三個(gè)快速啟動(dòng)平臺(tái)，即ARM、Intel和PowerPC，可快速模擬主流的目標(biāo)架構(gòu)。
- 可模擬整個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)包括處理器、設(shè)備、所有電路板和子系統(tǒng)。
- 可運(yùn)行與物理系統(tǒng)完全相同的軟件。
- 所有團(tuán)隊(duì)成員都可以訪問虛擬系統(tǒng)，也包括生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴。
- 可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析和調(diào)試，而非某一塊參考版。
- 通過正向或逆向的運(yùn)行提高調(diào)試效率。
- 整個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)都可共享系統(tǒng)和虛擬硬件的狀態(tài)。
- 可從上一次保存的記錄點(diǎn)開始繼續(xù)執(zhí)行操作。
- 在系統(tǒng)穩(wěn)健性測(cè)試中進(jìn)行故障導(dǎo)入。 通過創(chuàng)建腳本自動(dòng)執(zhí)行人工步驟和重復(fù)任務(wù)。
- 可與現(xiàn)有的軟件開發(fā)環(huán)境和自動(dòng)化流程進(jìn)行集成，也可以由風(fēng)河公司提供支持。
- 集成物理環(huán)境模擬器，創(chuàng)建完整的系統(tǒng)模擬，也可以由風(fēng)河公司提供支持。
- 提供基于Eclipse的Simics、C/C++源代碼調(diào)試器，或標(biāo)準(zhǔn)軟件工具組。
- 可以使用Wind River 提供的預(yù)裝虛擬平臺(tái)，也可以自行搭建或由風(fēng)河公司為你搭建所需平臺(tái)。
正如你所見到的，相比在物理設(shè)備上進(jìn)行測(cè)試，采用Simics Simulation可以做到更靈活，既降低時(shí)間和資金成本，同時(shí)也不會(huì)限制你的全面測(cè)試能力。從一開始就采用高精度模型，無需等待供應(yīng)商提供硬件，也免除了工程師因?yàn)闆]有硬件而等待的時(shí)間，而且讓你在項(xiàng)目截止日期前有足夠的時(shí)間運(yùn)行所需的全部測(cè)試，讓這些測(cè)試實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。如果一個(gè)模擬模型被破壞了，只需按下按鈕，就會(huì)立即重新創(chuàng)建起來。更有意義的是，可以自動(dòng)設(shè)置并再次運(yùn)行，這樣你就可以直接查看結(jié)果。如果需要測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，只需添加任意數(shù)量的組件，這基本上是復(fù)制粘貼之類的簡(jiǎn)單操作。根據(jù)你的應(yīng)用場(chǎng)景，你甚至可以連接到其他網(wǎng)絡(luò)或物理設(shè)備，并將其包括在測(cè)試工作中。
所以，總結(jié)下來，使用Simics的好處有：
1、在虛擬環(huán)境中開發(fā)軟件：Simics能夠滿足DevOps和持續(xù)開發(fā)實(shí)踐對(duì)訪問、自動(dòng)化和協(xié)作方面的要求，通過虛擬平臺(tái)和開發(fā)模擬，軟件開發(fā)人員在開發(fā)過程中無需關(guān)注物理硬件及其限制。
2、通過訪問、協(xié)作和自動(dòng)化加快產(chǎn)品開發(fā)速度：Simics有助于提高開發(fā)和測(cè)試效率，通過無限制地訪問Simics虛擬硬件平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)成員能夠?qū)崟r(shí)優(yōu)化和持續(xù)更新，快速進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試，以完成系統(tǒng)建設(shè)。
3、優(yōu)化系統(tǒng)開發(fā)：Simics讓你能夠同時(shí)操作、查看和控制系統(tǒng)中所有的參考板和處理器。Simics 虛擬平臺(tái)比實(shí)體硬件更易于設(shè)置和管理，且可以通過無數(shù)個(gè)參考版來測(cè)試擴(kuò)展性。
4、按需提供的虛擬實(shí)驗(yàn)室：通過Simics，整個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)都能隨時(shí)隨地獲得一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)室，而且是一個(gè)完整的系統(tǒng)而不是某個(gè)部分，這樣每個(gè)開發(fā)人員都能基于整個(gè)系統(tǒng)來思考、設(shè)計(jì)方案與開發(fā)。對(duì)于一些需要對(duì)目標(biāo)硬件做各種不同配置的開發(fā)人員，Simics虛擬平臺(tái)能幫他們輕而易舉地實(shí)現(xiàn)多種組件配置，這一功能在兼容性測(cè)試和客戶的特定條件測(cè)試中特別有用。
5、對(duì)整個(gè)產(chǎn)品生命周期的支持：Simics 對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期都能提供支持，從設(shè)計(jì)直到后期產(chǎn)品部署和維護(hù)（包括設(shè)計(jì)階段、應(yīng)用程序開發(fā)階段、集成與測(cè)試階段、產(chǎn)品交付階段、系統(tǒng)維護(hù)階段）。
