數字化指將復雜多變的資訊通過編碼方式轉換為計算機可識別的二進制資料，并建立適當的數字化模型進行存盤，當前，數字化正如火如荼地展開，在各個領域已屢見不鮮，2021年11月，工信部發布了《“十四五”資訊化和工業化深度融合發展規劃》、《“十四五”軟體和資訊技術服務業發展規劃》，首次提出了數字經濟與物體經濟深度融合，為各領域利用工業軟體實作數字孿生技術、促進經濟社會高質量發展作出了戰略部署，
▲圖片來源：QTronic官網
世界經濟論壇（World Economic Forum，WEF）在2021年對1.6萬家企業進行的資料分析結果顯示，相較于傳統的作業流程，數字化帶來的經濟增效已經超過了30%，在嵌入式芯片領域，嵌入式工程師往往會受到物理芯片的限制，不僅在作業效率的提升方面存在瓶頸，安全問題更是難以保證，衛星作為安全關鍵領域對安全有著高要求、高標準的高端硬體裝備，更是受其所累，
衛星的設計、制造成本昂貴眾所周知，但很少有人了解一顆衛星真正所耗費的成本，衛星立項后，需要各領域頂端的技術專家形成研究組，進行衛星系統的架構設計、論證的作業，論證完成后，由于衛星需要在大氣層外200℃甚至更高的溫差環境中運行，還要經受外太空各種電磁輻射等，普通的電子元器件無法支持其正常作業，需要使用價格高昂但能應對最苛刻的使用環境的宇航級電子元器件，還需為之單獨設計恒溫系統，衛星的射頻鏈路也需要采用損耗較少、防干擾的材料，租用頻率、布置發射、維持地面站運營等等，總體成本極其高昂，衛星嵌入式芯片的數字化與數字孿生勢在必行，而數字化仿真芯片的出現基本解決了這一難題，
衛星領域的數字化仿真芯片可以在不改變原有芯片硬體邏輯的基礎上進行設計與開發，其目的為在不改變程式運行環境的情況下，讓程式無法感知到外部硬體的變化，但可同物理芯片一樣具備運行作業系統和軟體的功能，此外，仿真芯片還可結合除錯工具對運行的程式進行故障注入、記憶體查看、覆寫率統計、例外觸發、遠程除錯、反匯編與設備暫存器查看等操作，最大程度上將硬體功能仿真并簡單化操作，盡可能降低成本，
目前，芯片數字化仿真已成為一種趨勢，其不僅能夠為軟體工程師和測驗工程師帶來除錯方面的便利，也能降低企業開發成本和縮短產品上線周期，天目全數字實時仿真軟體SkyEye便可為芯片數字化仿真提供多種解決方案，落地的仿真專案正在不斷增加，
SkyEye是基于可視化建模的硬體行為級仿真平臺，支持用戶通過拖拽的方式對硬體進行行為級別的仿真和建模，可實作真實物理硬體的數字孿生，SkyEye目前支持多種架構的處理器，如ARM、PowerPC、MIPS、SPARC、龍芯、飛騰等，已在航天航空、汽車、軌交、防務等諸多領域展開使用，
以在衛星領域已落地的專案為例，SkyEye仿真PowerPC架構的芯片并在仿真芯片上運行真實的星務軟體，通過“LLVM動態翻譯技術”實作超實時仿真運行，完成仿真硬體運行加速，協同仿真軟體作為不同模型（C模型、動力學模型）之間的控制和同步平臺，在不失超實時仿真的情況下，完全還原衛星的實際運行場景，滿足衛星協同仿真的需求，
SkyEye與協同仿真軟體的共同“合作”，一方面，利用協同仿真軟體的模型控制功能和資料傳輸功能，能夠解決不同模型之間的資料互動和時鐘同步問題，實作星上軟體與動力學模型之間的資料互動，另一方面，雙方均為軟體，在不需要除計算機外的其他硬體參與下，數字衛星工程完成搭建后，通過軟體與工程的可復制性，可以在多個計算機上復制該數字衛星工程，從而用軟體化的方式解決嵌入式硬體少和硬體價格昂貴的問題，
數字孿生的加持改變了傳統的軟體除錯方式，彌補了物理芯片的諸多弊端，幫助芯片實作數字化轉型，是衛星、汽車等多領域高端裝備高速發展的基石，
▲數字衛星仿真設計總覽
數字孿生的加持改變了傳統的軟體除錯方式，彌補了物理芯片的諸多弊端，幫助芯片實作數字化轉型，是衛星、汽車等多領域高端裝備高速發展的基石，
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/528807.html
標籤：其他
上一篇：.NET 基金會專案介紹-SixLabors.ImageSharp
下一篇：二叉樹學習及Go語言實作