Kaj je računalniški simulator?

Računalniški simulator je program, ki se izvaja na računalniku z namenom simulacije neke vrste sistema, da bi dobili boljšo predstavo o delovanju sistema. Računalniški simulator se lahko uporablja tudi za simulacijo drugega računalnika. Obstajata dve glavni vrsti: simulator celotnega sistema in simulator nabora navodil (ISS). Ta vrsta računalniškega simulatorja se pogosto uporablja za testiranje nove programske opreme na številnih konfiguracijah strojne opreme, ne da bi dejansko morali uporabiti fizične računalnike.

Na svoji najbolj temeljni ravni se računalniški simulator uporablja za poustvarjanje resnične situacije, kjer testiranje številnih različnih stanj ne bi bilo enostavno ali varno. V tem primeru uporaba računalniškega simulatorja prihrani veliko časa in sredstev ter lahko dejansko omogoči poglobljeno testiranje, ki bi bilo v resničnem svetu fizično nemogoče. Računalniške simulacije se že nekaj časa uporabljajo v inženirstvu in znanosti, v zadnjih letih pa, ko je strojna oprema postala robustnejša, programska oprema pa bolj izpopolnjena, lahko te simulacije dosežejo vedno več.

Primer uporabe računalniškega simulatorja je lahko inženirsko podjetje, ki se ukvarja z oblikovanjem boljšega krila za letala. Namesto da bi porabili sredstva za izdelavo prototipov vsakega novega dizajna in jih testirali v vetrovnikih ali na resničnem letalu, se lahko namesto tega izvaja simulacija. Če je dinamika tekočine vetra natančno modelirana, je mogoče spremeniti poljubno število spremenljivk za testiranje virtualnega krila v milijonih različnih scenarijev, od katerih je nekaterih morda nemogoče poustvariti v resničnem svetu. Poleg tega, če se izkaže, da načrt ni idealen, ga je mogoče enostavno spremeniti in ponovno preizkusiti, ne da bi bilo treba zgraditi nov fizični objekt. Na ta način je mogoče v relativno kratkem času preizkusiti na stotine ali tisoče modelov, kar omogoča veliko večjo stopnjo fine nastavitve, kot bi bila sicer možna.

S širjenjem strojne opreme proizvajalci programske opreme ugotavljajo tudi potrebo po simulaciji različnih okolij za svoje programe. Ker bi bilo nemogoče zagnati del programske opreme na vsakem računalniku na zemlji, še manj pa ga zagnati na vsakem spremenjenem sistemu z več ali manj video pomnilnikom, zvočnimi karticami drugih proizvajalcev in na desetine drugih komponent, ki jih je mogoče prilagoditi, namesto tega se uporablja računalniški simulator. Na ta način je mogoče programsko opremo zagnati na več deset tisoč hipotetičnih konfiguracij strojne opreme, napake pa je mogoče zaznati in odpraviti veliko preden je izdelek odposlan strankam.

Za to nalogo se običajno uporabljajo simulatorji nabora navodil. Lahko imajo spremenljivke, ki predstavljajo različne omejitve strojne opreme različnih strojev. Te spremenljivke je mogoče spremeniti, program je mogoče zagnati in nato spremenljivke znova spremeniti, kar omogoča programerju, da v kratkem času preizkusi številne sisteme.

Druga vrsta simulatorja je simulator celotnega sistema. Čeprav je podoben ISS, simulator celotnega sistema omogoča veliko bolj obsežno okolje, saj omogoča simulacijo celotnih operacijskih sistemov in gonilnikov programske opreme. To omogoča še večjo stopnjo natančnosti pri simulaciji, kar zagotavlja boljšo priložnost za odkrivanje in popravljanje napak.