1. 使用场景
原型验证系统是一种基于FPGA的芯片验证平台，它是通过将RTL移植到现场可编程门阵列来验证芯片功能。它会帮助工程师在芯片设计过程中搭建软硬件一体的系统验证环境，多用于芯片设计后期的系统级功能和性能验证。
也就是说，有了它，在流片前工程师们就可以在芯片的基本功能验证通过后，立刻开始驱动开发。甚至可以在流片前就给有需求的客户进行芯片演示，进行预售。这就大大缩短了整个验证周期，加速了产品上市时间。
而硬件仿真器却是对完整的芯片设计进行加速仿真并调试，包括芯片设计的系统级功能验证、IP设计验证，多应用于芯片设计前期的RTL功能验证。根据架构可分为FPGA-Based硬件仿真器,以及CPU-Based硬件模拟器，本次主要讲的是FPGA-Based硬件模拟器。
硬件仿真器中含有数量较多的探测仪器、信号记录器等，以记录系统电路运行的每一个时钟周期的数据，以便查找设计错误，因此信号全可视是硬件仿真器的关键特性。通常来说，设计前期大部分都在调试，适合使用硬件仿真器验证，而设计后期大部分都在进行回归测试，此时便适合用高性能原型验证系统验证。
2. 设计容量及技术架构
原型验证系统更适合一些中小规模的设计，容量从千万门到十亿门级别都有，可以满足不同芯片设计规模和设计场景的多样化需求。采用单片或多片FPGA架构，FPGA之间连线不固定，工程师们可针对自己的设计进行灵活配置。
对比原型验证系统，硬件仿真器的设计容量就更大了，可以支持10亿门级以上的超大规模设计容量，通过级联甚至可以扩展到上百亿门级别。采用的是FPGA阵列架构，FPGA之间连线固定，是不需要工程师们干预的。
3. 工程构建
硬件仿真器有着全自动化的软件设置实现流程，基本无需修改硬件连接配置，以及灵活多样的全系统仿真调试能力，包括：信号的追踪深度更深（达数十亿仿真周期）、信号的条件触发、动态探针插入、离线调试等。通常跑完大型项目只需几周。
而原型验证系统由于系统自动化程度较低，对于一个设计验证项目，完成工程构建及硬件环境搭建通常需要数周以上。
4. 调试能力
在调试能力方面，硬件仿真器支持TBA模式和ICE模式，具有很强的信号调试能力，支持静态探针、动态探针、信号全可视等。
而原型验证系统配备专用DDR内存，支持多FPGA的调试能力，实现与逻辑分析仪相当的高效调试。主要支持静态探针，仅少数产品支持动态探针和全信号可见等功能。此外，原型验证系统还配有通过专用协议接口，比如JTAG、Ethernet、PCle或者其他高速接口。
5. 运行速度
不过，原型验证系统所具有的运行速度是硬件仿真器无法匹敌的。在验证时，运行的测试程序越多，对设计可靠性越有保障。原型验证系统可以在短时间内运行大量的测试向量，轻松可达10MHz-100MHz级别，而硬件仿真器运行速度稍低，500KHz~5MHz级别。
6. 软件工具
虽然，中小规模的芯片设计，原型验证系统的运行速度可以说比硬件仿真器快了整整一个数量级。但一碰到10亿门级以上的超大规模设计，若原型验证系统依然想要保持原有的速度，必然对其软件工具和硬件设计提起了更高的要求。
而原型验证系统配备专用DDR内存，支持多FPGA的调试能力，实现与逻辑分析仪相当的高效调试。主要支持静态探针，仅少数产品支持动态探针和全信号可见等功能。此外，原型验证系统还配有通过专用协议接口，比如JTAG、Ethernet、PCle或者其他高速接口。原型验证系统想要不影响整个性能和速度的全系统验证，会选择使用多片FPGA芯片。但多片FPGA互联产生的问题又随之而来，比如低延迟并行I/O接口、高带宽Serdes接口、自动化分割、多片FPGA的信号调试、各种软硬件接口扩展方案，等等。这些都决定了原型验证系统需要更专门的设计，特别需要配套相应的自动化工具。
因为对于两三片FPGA以上的中大型设计，手工分割和优化的投入太大，还会存在潜在的人为错误。这就好比有自动挡的汽车不开，非得用手动挡的。对工程师来说既耗时又耗力，还需要相当的经验，相当划不来。目前市场上，像思尔芯的芯神瞳原型验证解决方案，兼具网表级和RTL级自动分割能力，可以很好地帮到工程师解决此类问题。甚至配备完整原型工具链，可与其他点工具如逻辑综合器结合做优化，实现更好的优化策略。
7. 物理接口
物理接口的可扩展性通常是工程师们较为关心的问题。原型验证系统一般配有专用接口，可扩展各种功能子卡，构建一个更真实的环境，帮助找到软件仿真/硬件仿真器无法探测到的BUG。而由于运行性能较高，它还能支持1Gbps-26Gbps左右的高速物理接口，部分支持降速桥。硬件仿真器则受限于运行的性能，无法直接支持高速的物理接口。大部分情况下会通过速度匹配桥设备或虚拟设备模型来实现。
8. 成本价格
相比于原型验证系统，硬件仿真器的价格就相对没有那么竞争力。因为它的结构非常复杂，容量也非常大，硬件成本较高，配套软件也非常复杂，产品价格也因此相对高昂。
其实，这两者从不是二选一的抉择。原型验证系统的本质是进行源代码验证和软件开发的功能模拟器，而硬件仿真器的本质是系统级源代码错误捕捉工具。更多时候，在芯片设计的不同节点，工程师所用的工具是不一样的。大家可以根据自己的实际情况，在正确的时间，在正确的使用场景中使用正确的工具！
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