Что такое компьютерный симулятор?

Компьютерный симулятор - это программа, запускаемая на компьютере с целью имитации какой-либо системы, чтобы лучше понять, как функционирует система. Компьютерный симулятор также может быть использован для симуляции другого компьютера. Существует два основных типа: симулятор полной системы и симулятор набора инструкций (ISS). Этот тип компьютерного симулятора часто используется для тестирования нового программного обеспечения на широком спектре аппаратных конфигураций без необходимости использования физических компьютеров.

На самом фундаментальном уровне компьютерный симулятор используется для воссоздания реальной ситуации, когда тестирование множества различных состояний не будет легким или безопасным. В этом случае использование компьютерного симулятора экономит много времени и ресурсов и может фактически позволить провести углубленное тестирование, которое физически невозможно в реальном мире. Компьютерное моделирование использовалось в технике и науке в течение некоторого времени, и в последние годы, когда аппаратное обеспечение стало более надежным, а программное обеспечение стало более сложным, эти моделирования могут выполнять все больше и больше.

Примером использования компьютерного симулятора может быть инженерная компания, работающая над созданием лучшего крыла для самолета. Вместо того, чтобы тратить ресурсы на создание прототипов каждого нового проекта и тестирование их в аэродинамических трубах или на реальных самолетах, вместо этого можно запустить симуляцию. Если гидродинамическая динамика ветра точно смоделирована, любое количество переменных может быть изменено для проверки виртуального крыла в миллионе различных сценариев, некоторые из которых могут быть невозможно воссоздать в реальном мире. Кроме того, если конструкция оказывается неидеальной, ее можно легко изменить и протестировать без необходимости создания нового физического объекта. Таким образом, сотни или тысячи проектов могут быть опробованы за относительно короткий период времени, что обеспечивает гораздо большую степень тонкой настройки, чем это было бы возможно в противном случае.

С распространением аппаратного обеспечения производители программного обеспечения также обнаруживают необходимость моделирования различных сред для своих программ. Поскольку было бы невозможно запустить какое-либо программное обеспечение на каждом компьютере на Земле, а тем более запустить его на каждой модифицированной системе с большим или меньшим количеством видеопамяти, звуковыми картами сторонних производителей и десятками других компонентов, которые можно настраивать, вместо этого используется компьютерный симулятор. Таким образом, программное обеспечение может работать на десятках тысяч гипотетических аппаратных конфигураций, а ошибки могут быть обнаружены и исправлены задолго до того, как продукт будет отправлен клиентам.

Симуляторы набора команд обычно используются для этой задачи. Они могут изменять переменные, которые представляют разные аппаратные ограничения разных машин. Эти переменные могут быть изменены, программа может быть запущена, а затем переменные могут быть изменены снова, что позволяет программисту тестировать множество систем за короткий промежуток времени.

Другим типом симулятора является симулятор полной системы. Несмотря на то, что он аналогичен МКС, имитатор полной системы обеспечивает намного более полную среду, позволяя моделировать целые операционные системы и драйверы программного обеспечения. Это обеспечивает еще большую степень точности моделирования, что дает лучшую возможность обнаруживать и исправлять ошибки.