跟着物联网 （IoT） 的迅猛发展，网络供货商也受到了巨大的影响。究竟，假如没有网络基础设施的支撑，IoT 也将不复存在。形成的其间一个结果就是网络设备中以太网端口数量的明显添加。
今日，以太网交流机和路由器已到达 256 个端口（到年末将会添加到 1024 个端口），而且它们可处理高达 120 Gb/s 的流量。一起，网络交流的推迟也在继续下降中，最低推迟已降至 1 µs。一切这些要素促进现在的网络交流机和路由器芯片成为有史以来最大规划的芯片，到达了五亿门级。在流片完结之前验证此类杂乱 IC 规划是一项难以完结的使命。咱们来考虑下具有 128 端口以太网接口的 SoC 规划。
虽然能够在块等级运用 HDL 软件仿真时，用仿真流量来验证数亿门级的整个规划显得不合实践，而且必定会被筛选。这是一个在电路内模仿 （In-Circuit-EmulaTIon ICE） 形式中选用硬件模仿的首要事例。但是，ICE 装备需求对每个端口运用一个以太网测验仪。因为速度上的不匹配，测验仪和硬件仿真器不能直接衔接，需求在两者之间刺进速率适配器。
例如，咱们的128 端口规划的测验设置需求 128 个以太网测验仪和 128 个以太网速度适配器，以及将其衔接起来的一切接线（图 1）。除了错综杂乱的布线、潜在的硬件不牢靠性、全体开支外，整个设置只能支撑一位用户在现场调试。长途拜访底子无法完结，因为长途需求进行人为操作，为不同的用户装备不同的誓词环境。
这种协议鼓励建模环境的局限性早在几年前就已显现出，因此才有必要创立一个由软件操控的环境，用于生成、传输和剖析以太网数据包，然后对硬件仿真渠道内映射的以太网 SoC 进行测验。经过软件仿真办法，一般每天可验证 1，000 个数据包，而硬件仿真的处理量可到达 1，100 万以上。
在此场景中，以太网测验仪模型运转于衔接到硬件仿真器的Linux作业站上。根据老练的完结 IP，模型精确再现了实践的物理测验仪。这种虚拟测验仪包含以太网数据包生成器和监视器 （EPGM），能够为 1G、10G、40G/100G 和 120G 网络别离装备 GMII、XGMII、XLGMII/CGMII 和 CXGMII 接口。每个支撑的MII端口都需求一个 xRTL 业务处理器（图 2）。
图 1. 一个运用 %&&&&&%E 验证的 128 端口以太网交流机
多个作业站的多个测验仪运用能够组合在一起，制成多个协同模型，然后支撑大端口计数装备。选用高速链路 （HSL） 卡将各个作业站的协同模型衔接到硬件仿真器中。高度集成的传输机制为时钟功用的最大化作了优化，而且它对测验渠道来说是通明的。因为运转和调试是并行的，数据平面硬件仿真流量会随端口数呈线性增加。
此办法还有其他几个长处。首要，经过长途拜访可快速重新装备虚拟测验仪，以便履行各项功用。其次，作业站是安稳牢靠的设备，只占平等功用的杂乱以太网测验仪的一小部分本钱。更重要的是，其能支撑多个并发用户，在大型软件开发团队备份时特别有用。最终相同重要的是，能够将硬件仿真数据中心当作企业级硬件仿真资源运用。
此办法相同十分适合于杂乱测验场景的生成和监控。选用交互和批处理形式 TCL 指令界面来操控一切MAC并生成各式各样的协议和数据。每种协议能够以不同的数据长度或许随机的数据长度按百分比混合。数据包传输裁定战略包含多种算法：如 WRR、DWRR、SO 和 Random 等。
图 2. VirtuaLAB 以太网环境
其还支撑杂乱交流拓扑的压力测验和过错注入。协议和功用违规均可报告出来。数据包能够在交互或批处理形式中进行剖析，以查看数据包核算、Tx/Rx 盯梢、元数据、时刻戳以及线路中的一切内容。
硬件仿真的标志之一是，它能对大型杂乱体系进行杂乱功用剖析。某些情况下，或许需求数百万个数据包才干切中当时规划中稳态剖析的关键。以丈量百万兆以太网交流机的流量比特率为例。能够选用虚拟以太网签名生成和数据包时刻戳 （TS） 来核算这些丈量。
图 3. 选用硬件仿真，各端口的丈量能够在一小时内完结
在很多端口数的设备软件仿真中，像这样每个端口每个流量的丈量都能够容易消耗一周的时刻。但经过硬件仿真办法，相同的丈量在一小时内就能完结。
