冗余的处理器架构制造技术

本发明专利技术涉及一种具有第一处理器(103)和第二处理器(103)的装置(101)；其中，第一处理器(103)具有第一内核(107)、第二内核(109)和管理机构(113)；其中，第二处理器(105)具有第一内核(115)；并且其中，第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)以及第二处理器(105)的第一内核(115)被构造成实施第一流程。第一处理器(103)的管理机构(113)被构造成实施以下步骤：将在第一处理器(103)的第一内核(107)上实施第一流程的结果与在第一处理器(103)的第二内核(109)上实施第一流程的结果进行比较；并且当在第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)上实施第一流程的结果彼此不同时，将在第一处理器(103)的第一内核(107)上实施第一流程的结果和在第一处理器(103)的第二内核(109)上实施第一流程的结果分别与在第二处理器(105)的第一内核(115)上实施第一流程的结果进行比较。

Redundant processor architecture

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冗余的处理器架构
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的装置和一种根据权利要求10所述的方法。
技术介绍
由现有技术中公知的多处理器架构仅有限地适合于满足由自动驾驶车辆所提出的未来要求。尤其是当需要应用ASIL-D规范时，要满足标准ISO26262-1的要求是十分困难的。用于执行运行安全的系统的常见的解决方案在于，监控该系统的部件，并且在有故障时被停用。然而却不能停用实施对于安全是关键性的功能的部件。具有对安全是关键性的功能的系统必须是能容错的，并且确保在有故障的情况下还能够实施对于安全是关键性的功能。在C.Temple和A.Vilela于2014年7月在Elektroniknet的文章：“FehlertoleranteSystemeimFahrzeugbau-vonFailSafezuFailOperation”中描述了由现有技术公知的容错系统。
技术实现思路
本专利技术的任务是，在避免由现有技术中公知的解决方案固有的缺点的情况下提供一种容错的系统。尤其是应提升该系统的可用性。该任务通过根据权利要求1所述的装置和根据权利要求10所述的方法得以解决。优选的改进方案包含在从属权利要求中。该装置包括第一处理器和第二处理器。处理器是电子电路，其被构造成用于读入并实施一个或者多个指令(流程)。处理器可以具有本身能够实施一个或多个指令的部分。这些部分被称为内核。第一处理器具有第一内核、第二内核和管理机构。第二处理器具有第一内核。第一处理器的第一内核和第二内核以及第二处理器的第一内核被构造成分别实施第一流程。这意味着，第一流程可以(在第一处理器的第一内核和第二内核上以及第二处理器的第一内核上)三重地实施。管理机构可以构造成单独的内核，或者在上述其中一个内核中执行。管理机构被限定为用于实施用来对结果进行比较的步骤的器件。根据本专利技术，第一处理器的管理机构被构造成实施以下步骤：-将在第一处理器的第一内核上实施第一流程的结果与在第一处理器的第二内核上实施第一流程的结果进行比较；并且-当在第一处理器的第一内核和第二内核上实施第一流程的结果彼此不同时，将在第一处理器的第一内核上实施第一流程的结果和在第一处理器的第二内核上实施第一流程的结果分别与在第二处理器的第一内核上实施第一流程的结果进行比较。在第一处理器的第一内核和第二内核上实施第一流程的结果的偏差通过将在第一处理器的第一内核上实施第一流程的结果与在第一处理器的第二内核上实施第一流程的结果进行比较来确认。将在第一处理器的第一内核上实施第一流程的结果和在第一处理器的第二内核上实施第一流程的结果分别与在第二处理器的第一内核上实施第一流程的结果进行比较的步骤意味着在第二处理器的第一内核上实施第一流程。实施流程的结果通常被理解为是与实施该流程相关联的任意的值。因此，当该流程被设计为函数时，它可以例如是函数的输出值。通过本专利技术提供了对第一流程的三重冗余的实施。如果实施第一流程的三个所提到的内核中的一个内核失效或有故障，则仍然提供另外两个内核供冗余实施使用。没有必要关闭整个系统。在优选的改进方案中，当在第一处理器的第一内核和第二内核上实施第一流程的结果彼此不同并且在第一处理器的第二内核上实施第一流程的结果与在第二处理器的第一内核上实施第一流程的结果一致时，则停用第一处理器的第一内核。根据改进方案，当在第一处理器的第一内核和第二内核上实施第一流程的结果彼此不同并且在第一处理器的第一内核上实施第一流程的结果与在第二处理器的第一内核上实施第一流程的结果一致时，则停用第一处理器的第二内核。在第一处理器的第一内核和第二内核上实施第一流程的结果不同指明的是，在第一处理器的第一内核或第二内核中存在故障。在这种情况下，可以通过与在第二处理器的第一内核上实施第一流程的结果进行对照来鉴别第一处理器的有故障的内核，并且相应地停用该内核。在优选的改进方案中，第二传感器是该装置的一部分。第一传感器的至少一个信号被导向第一处理器的第一内核和第二处理器的第一内核。相应地，第二传感器的至少一个信号被导向第一处理器的第二内核和第二处理器的第一内核。这些信号优选地用作在各自的处理器上实施的第一流程的输入数据。当第一处理器的第一内核或第一处理器的第二内核因为故障而被停用时，根据改进方案，将相应的传感器信号提供给第二处理器的第一内核使用。这就能够实现第二处理器的第一内核承担起被停用的处理器内核的任务。在另外的优选的改进方案中，第一传感器和第二传感器冗余地实施。这意味着，第一传感器和第二传感器被构造成测量相同的物理量。装置优选被对称地改进。这意味着，第一处理器和第二处理器以相同的方式构建。尤其地，第一处理器和第二处理器分别具有第一内核、第二内核、第三内核和管理机构。第二处理器的第二内核和第三内核以及第一处理器的第三内核被构造成实施第二流程。第一处理器的管理机构类似于第二处理器的管理机构构成，其实施以下步骤：-将在第二处理器的第二内核上实施第二流程的结果与在第二处理器的第三内核上实施第二流程的结果进行比较；并且-当在第二处理器的第二内核和第三内核上实施第二流程的结果彼此不同时，将在第二处理器的第二内核上实施第二流程的结果和在第二处理器的第三内核上实施第二流程的结果分别与在第一处理器的第三内核上实施第二流程的结果进行比较。在优选的改进方案中，当在第二处理器的第二内核和第三内核上实施第二流程的结果彼此不同并且在第二处理器的第三内核上实施第二流程的结果与在第一处理器的第三内核上实施第二流程的结果一致时，类似于对第一处理器的第一内核和第二内核停用地，停用第二处理器的第二内核。当在第二处理器的第二内核和第三内核上实施第二流程的结果彼此不同并且在第二处理器的第二内核上实施第二流程的结果与在第一处理器的第三内核上实施第二流程的结果一致时，停用第二处理器的第三内核。第二处理器在优选的改进方案中从第三传感器和第四传感器获得输入信号。第三传感器的至少一个信号被导向第二处理器的第二内核和第一处理器的第三内核。相应地，第四传感器的至少一个信号被导向第二处理器的第三内核和第一处理器的第三内核。正如第一传感器和第二传感器那样地，第三传感器和第四传感器在优选的改进方案中也冗余地实施。第三传感器和第四传感器因此根据改进方案测量相同的物理量。该装置优选被改进成车辆的、例如机动车的组成部分。尤其地，第一处理器可以被改进成变速器控制器的一部分，而第二处理器可以被改进成用于对功率电子器件进行控制。具有根据本专利技术的装置的车辆能够实现运行安全地执行针对驾驶辅助系统的或者用于自动驾驶的功能。根据本专利技术的方法设置的是，在使用根据本专利技术的装置或优选的改进方案的情况下实施以下步骤：-在第一处理器的第一内核和第二内核上实施第一流程；-将在第一处理器的第一内核上实施第一流程的结果与在第一处理器的第二内核上实施第一流程的结果进行比较；-当在第一处理器的第一内核和第二内核上实施第一流程的结果彼此不同时，将在第一处理器的第一内核上实施第一流程的结果和在第一处理器的第二内核上实施第一流程的结果分别与在第二处理器的第一内核上实施第一流程的结果进行比较。该方法优选以如下方法步骤改进，如上所述，这些方法步骤能被根据本专利技术的装置的优选改进方案所实施。附图说明图1中示出了本专利技术的优选实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有第一处理器(103)和第二处理器(103)的装置(101)；其中，所述第一处理器(103)具有第一内核(107)、第二内核(109)和管理机构(113)；其中，所述第二处理器(105)具有第一内核(115)；并且其中，所述第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)以及所述第二处理器(105)的第一内核(115)被构造成实施第一流程；其特征在于，所述第一处理器(103)的管理机构(113)被构造成实施以下步骤：‑将在所述第一处理器(103)的第一内核(107)上实施第一流程的结果与在所述第一处理器(103)的第二内核(109)上实施第一流程的结果进行比较；并且‑当在所述第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)上实施第一流程的结果彼此不同时，将在所述第一处理器(103)的第一内核(107)上实施第一流程的结果和在所述第一处理器(103)的第二内核(109)上实施第一流程的结果分别与在所述第二处理器(105)的第一内核(115)上实施第一流程的结果进行比较。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.23 DE 102017201032.01.具有第一处理器(103)和第二处理器(103)的装置(101)；其中，所述第一处理器(103)具有第一内核(107)、第二内核(109)和管理机构(113)；其中，所述第二处理器(105)具有第一内核(115)；并且其中，所述第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)以及所述第二处理器(105)的第一内核(115)被构造成实施第一流程；其特征在于，所述第一处理器(103)的管理机构(113)被构造成实施以下步骤：-将在所述第一处理器(103)的第一内核(107)上实施第一流程的结果与在所述第一处理器(103)的第二内核(109)上实施第一流程的结果进行比较；并且-当在所述第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)上实施第一流程的结果彼此不同时，将在所述第一处理器(103)的第一内核(107)上实施第一流程的结果和在所述第一处理器(103)的第二内核(109)上实施第一流程的结果分别与在所述第二处理器(105)的第一内核(115)上实施第一流程的结果进行比较。2.根据前一项权利要求所述的装置；其特征在于，当在所述第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)上实施第一流程的结果彼此不同并且在所述第一处理器(103)的第二内核(109)上实施第一流程的结果与在所述第二处理器(105)的第一内核(115)上实施第一流程的结果一致时，则停用所述第一处理器(103)的第一内核(107)；并且其中，当在所述第一处理器(103)的第一内核(107)和第二内核(109)上实施第一流程的结果彼此不同并且在所述第一处理器(103)的第一内核(107)上实施第一流程的结果与在所述第二处理器(105)的第一内核(115)上实施第一流程的结果一致时，停用所述第一处理器(103)的第二内核(109)。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置；其特征在于具有第一传感器和第二传感器；其中，所述第一传感器的至少一个信号被导向所述第一处理器(103)的第一内核(107)和所述第二处理器(105)的第一内核(115)；并且其中，所述第二传感器的至少一个信号被导向所述第一处理器(103)的第二内核(109)和所述第二处理器(105)的第一内核(115)。4.根据前一项权利要求所述的装置；其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器被构造成测量相同的物理量。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置；其特征在于，所述第一处理器(103)具有第三内核(111)；其中，所述第二处理器(105)具有第二内核(117)、第三内核(119)和管理机构(121)；其中，所述第二处理器(105)的第二内核(117)和第三内核(119...

【专利技术属性】
技术研发人员：比伦特·萨里，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE