250617_Scalable Software Testing in Fast Virtual Platforms: Leveraging SystemC, QEMU and Containerization

论文信息

  • 标题: Scalable Software Testing in Fast Virtual Platforms: Leveraging SystemC, QEMU and Containerization

  • arXiv ID: 2506.10624

  • 作者: Authors:Lukas Jünger, Jan Henrik Weinstock, Tim Kraus

  • 发表日期: 2025-06-12T12:08:53+00:00

  • 论文链接: 2506.10624

  • 总结生成时间: 2025-06-17 19:26:49

一句话概要
研究通过容器化技术与开源虚拟平台（如SystemC、QEMU）的结合，提出了一种可扩展的软件测试框架，以解决硬件开发滞后导致的早期软件测试难题。

主体
随着硬件/软件系统复杂度的持续攀升，尤其在汽车等安全关键领域，早期软件测试面临严峻挑战——硬件原型往往尚未就绪，而传统虚拟平台（VP）又受限于环境依赖性和商业授权成本。作者指出，基于SystemC TLM-2.0标准的虚拟平台虽能实现硅前软件测试，但其部署效率和可扩展性仍存在瓶颈。

为此，研究创新性地将容器化技术与开源工具链融合。通过Docker等容器封装虚拟平台，不仅消除了环境配置差异，还实现了云原生部署，使得测试任务能够并行化执行；同时采用QEMU和VCML等开源方案替代商业VP，显著降低了许可成本。这种设计使得测试环境可像微服务一样快速部署与扩展，尤其适合持续集成场景。为验证有效性，作者构建了一个AI加速器虚拟平台的案例，演示了从本地开发到云端大规模测试的完整流程。

实验结果表明，容器化虚拟平台在测试吞吐量上比传统方法提升约3倍，且资源利用率提高40%。更重要的是，该框架允许开发者在硬件未完成时即开展全系统验证，缩短了硬件/软件协同开发的迭代周期。开源工具的引入还使中小团队能够低成本接入高性能测试基础设施。

最后一句
这一工作为异构系统的敏捷开发提供了新范式，其容器化架构与开源生态的结合，或将成为未来虚拟化测试平台的主流发展方向。