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白皮书

数据安全推动片上系统验证能力创新

西门子的 VirtuaLAB PCI Express 正在颠覆传统的基 于 PCI Express 的 SoC 设计的验证方式。
随着人类与计算机的交互范围得到大幅拓展，数据保护和数据完整性成为组织和企业面临的一项关键挑战。这些交互创造了海量的信息，并引领了 “大数据” 时代的到来，在这个时代，大规模的丰富数据集被收集和分析，用以发展多个领域的知识并推动它们的进步。而这些数据的安全性已经成为一项关键需求。

数据安全涉及通过不同形式的加密、密钥管理和身份验证来防止未经授权的用户访问数据，从而提供数据保护。它为关键资产提供保护，例如与以下实体相关的资产：

• 消费者：数据完整性和机密性

• 企业：声誉、收入流和知识产权

• 政府：国家安全、国防和关键基础设施

这些保护必须能够抵御针对供应链的攻击、物理攻击、持续攻击和恶意组件。尽管人们将大量精力放在保护容易遭受数据安全攻击的软件上，但硬件也越来越容易受到攻击，例如当今各类电子产品和元器件中使用的半导体芯片。

基于 PCI Express 的 SoC 设计中验证方案的角色

验证解决方案是电子元器件系统开发流程中使用非常成熟的工具。它们广泛用于 SoC 的硅前验证，并对行业标准协议（如 PCI Express）的行为进行建模，以便验证工程师可以在各种环境中使用与实际芯片在真实环境中所用向量高度匹配的现实向量，来激励 RTL 设计的硅前设计。 验证解决方案现在提供了多种形式，从在标准计算机上运行的基于仿真的软件解决方案（称为验证IP），到在专用硬件上运行的基于硬件的解决方案（称为硬件降速桥解决方案 (ICE)）。这些 ICE 解决方案连接到正在运行用户设计的硬件辅助验证平台，与纯软件仿真相比，可以将验证性能提升多达 1,000 倍。

在过去十年里，已经开发出了可以与硬件降速桥解决方案的性能相媲美的开创性解决方案，但它们不是通过专用硬件提供的，而是作为纯软件验证组件，即虚拟 ICE 解决方案提供的。图 4 显示了数字工程师当前可以在其硅前验证任务中使用的各类解决方案。

根据 SoC 设计的环境、功能和总体验证目标，每种类型的验证解决方案在验证过程中都能为数字工程师提供自己的 “甜点区” 。

过去十年的趋势是逐渐转向虚拟 ICE 解决方案，因为这类解决方案在验证性能、调试和用户体验方面具有更大的灵活性。

作为这一虚拟化趋势的先驱，西门子 EDA 创建了一系列虚拟解决方案，作为其 VirtuaLAB 套件的一部分，来支持 SoC 的硅前验证。VirtuaLAB 拥有明显的优势，堪称过去 30 年来验证解决方案领域颇具革命性的转变。

VirtuaLAB 凭借其固有的优势颠覆了硬件辅助验证领域的格局：

  • 它具有与 ICE 相同的功能，但无需使用专用硬件

  • 快速且易于配置

  • 多用户和公司范围的可访问性

  • 低成本、高可靠性

  • 确定、可重复的验证结果

  • 可兼容数据中心

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