驗證涉及每個階段的迭代循環(huán)：仿真、檢查結(jié)果，改變激勵或設(shè)計或調(diào)試設(shè)置,，重新仿真并不斷重復(fù),。在系統(tǒng)調(diào)試過程中，軟硬件在多次運行之間可能會有改變,，因此系統(tǒng)調(diào)試也變得更為復(fù)雜,。

某些驗證可以被分解成多個可以并行運行的小型仿真,。這種方法對許多旨在確認硬件本身的測試來說是非常有效的,，但并不是所有測試都適合,。像視頻流處理這類測試就很難被分解成多個較小的測試，因為這種處理的對象是整個數(shù)據(jù)流,，而且每個幀都依賴于它前面的幀,。

對系統(tǒng)硬件或軟件所做的修改可能并不會立即影響系統(tǒng)行為，對不是馬上要執(zhí)行的軟件所做的代碼修改在它運行之前不會改變系統(tǒng)行為,。例如,，雖然對一個1,000個周期后才被調(diào)用的軟件例程做了修改，但系統(tǒng)行為在前面1,000個周期內(nèi)是不變的,。

設(shè)計師需要能夠從代碼或設(shè)計修改開始起作用的那點開始恢復(fù)仿真,。在上述例子中，這意味著設(shè)計師應(yīng)該在第1,000個周期時作出代碼修改并重新啟動仿真,，不用再次運行前面1,000個周期,。

當設(shè)計已經(jīng)改變、新的塊可能已經(jīng)增加到系統(tǒng)模型中時,，問題就比較難解決了,。設(shè)計師沒有這個新塊過去保存的數(shù)據(jù)用于恢復(fù)。另外,，設(shè)計師可能有許多IP塊由于各種理由(如編譯的,，受保護的IP塊)而表現(xiàn)為黑盒子，這些塊將無法參與保存/恢復(fù)操作,。

假如設(shè)計師可以對設(shè)計作出修改,，相信寄存器值沒有變化，并能重新啟動修改后的仿真,，那么設(shè)計師如何能根據(jù)硬件或軟件變化而知道系統(tǒng)行為將要改變的確切點呢,？不知道這點的話，設(shè)計師將要么重新啟動得太早而浪費不需要的仿真周期,，要么重新啟動得太晚而錯過一些變化了的行為,。

另外，如果系統(tǒng)行為很早就改變了,，但只是發(fā)生在設(shè)計的很小部分又會怎樣呢,？即使系統(tǒng)的小部分受到影響，系統(tǒng)的絕大部分模塊在上千個周期內(nèi)也不會受到改變的影響,。

理想的解決方案是只在系統(tǒng)行為即將從上一次運行基礎(chǔ)上發(fā)生改變時的那個點重新啟動系統(tǒng)中的每個主要模塊,。然而這樣做顯然行不通，因為只要任何一個模塊開始執(zhí)行,，它就要求與其他模塊發(fā)生交互,，就需要來自這些模塊的信號,，并發(fā)送信號給這些模塊。

圖：在少量修改后運行的仿真經(jīng)常會完全重復(fù)前次仿真過程已經(jīng)完成的工作,。

解決這個問題的方法之一是考慮在I/O邊界處保存每個塊的行為,，使得捕捉到的I/O信號可用于復(fù)用，而不用實際計算每個模塊的仿真行為,。復(fù)用保存在I/O邊界的信號可以節(jié)省重新計算該模塊行為所需的計算工作,，減少工作量，進而提升系統(tǒng)性能,。

當設(shè)計運行到修改開始影響特定模塊的仿真時，設(shè)計師可以再次開始仿真,，并停止使用保存的信號值,。

設(shè)計師如何知道仿真何時已經(jīng)改變了呢？除了復(fù)用保存的模塊輸出值外,，設(shè)計師還保存了輸入信號,。在每個周期內(nèi)，設(shè)計師可以將實際的輸入信號值與保存的輸入信號值進行比較,。當保存值與實際值匹配時,，設(shè)計師就能知道輸出結(jié)果與上次運行結(jié)果是相同的。

這種方法的效果取決于假設(shè)執(zhí)行信號和檢查點讀取所需的時間小于執(zhí)行實際仿真所需時間,，從而加速仿真的能力,。顯然，具有內(nèi)部活動和少量I/O引腳的大模塊的速度提升幅度要比具有許多I/O信號的小模塊顯著得多,。在前一種情況下,，保存和恢復(fù)I/O信號的成本要低于仿真模塊行為所需付出的代價。在后一種情況中,，在某些點保存和恢復(fù)信號數(shù)據(jù)的成本將超過仿真模塊的代價,。

有助于減少必須保存的數(shù)據(jù)量的一種方法是只在時鐘周期上采樣I/O信號。通用使用周期級(cycle-level)接口,，設(shè)計師可以確保他或她只需要一個周期采樣或分析信號值一次,，而不是每個周期內(nèi)以隨機次數(shù)進行采樣。因為大多數(shù)總線接口是周期精確型接口,，因此這種方法通常沒有什么問題,。

實現(xiàn)這種系統(tǒng)所需要的功能要求設(shè)計師：

. 監(jiān)視和捕捉特定模塊的輸入和輸出。

. 將接口轉(zhuǎn)換成在周期邊界上工作,。

. 以指定間隔查明所有寄存器值,。

. 從保存文件中恢復(fù)出信號用作輸出值。

. 將保存的輸入值與實際值進行比較,。

. 發(fā)現(xiàn)失配時,，加載最近的檢查值,，只允許該模塊仿真到當前時間，然后從該點開始繼續(xù)正常的仿真,。

Carbon設(shè)計系統(tǒng)公司在周期級模型編譯器的“重放”特性中實現(xiàn)了上述功能,。該模型編譯器接收寄存器傳輸級代碼，創(chuàng)建周期級編譯后的模型,，并提供周期級模塊接口,。其余功能則在編譯期間于基本的I/O模型邊界創(chuàng)建的部分包裝器(wrapper)中實現(xiàn)。