一种多核处理器可配置双模冗余结构制造技术

技术编号:24251322 阅读:87 留言:0更新日期:2020-05-22 23:27
一种多核处理器可配置双模冗余结构,包括:微处理器、第一接口单元、第一路由单元、第二接口单元、第二路由单元、片上共享存储单元。双模冗余模式的两个处理器通过输入数据自动复制、输出数据自动比较发现错误,通过寄存器文件中数据自动比较、寄存器文件中数据自动恢复结构消除错误。本发明专利技术实现多核处理器中任意两个处理器都可配置为双模冗余模式。

A configurable dual-mode redundancy architecture for multi-core processors

【技术实现步骤摘要】
一种多核处理器可配置双模冗余结构
本专利技术涉及一种多核处理器可配置双模冗余结构,属于多核处理器

技术介绍
多核处理器目前在体系结构上提高软错误能力的方法主要有:通过冗余流水线对移位后的操作数进行计算,检测ALU中的瞬态以及永久性错误;利用Berger码对算术逻辑运算的输入操作数和输出结果之间存在的函数映射关系检测ALU中的错误;利用看门狗(Watchdog)技术用来对地址和数据总线进行监视;利用ECC校验码技术对于片内存储器、Cache、寄存器文件等单元进行软错误检测与纠正;软错误检测执行模型CRT,通过比较冗余线程的输出,检测软错误。目前已有方法需要增加专门的硬件资源,而且对错误的观察能力有限,如:冗余流水线和Berger码仅能够检测ALU中错误;看门狗通过固定时间的查询来判断程序是否跑飞,不能及时发现错误;ECC校验码纠检错能力是有限的,且编解码电路对存储器的读写性能有较大的影响。多核微处理器的容软错误执行模型CRT中,在灵活性、性能、可恢复性方面存在不足:首先在灵活性方面,目前的多核处理器容错结构仅能实现相邻微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多核处理器可配置双模冗余结构,其特征在于,包括:微处理器(101)、第一接口单元(141)、第一路由单元(151)、第二接口单元(161)、第二路由单元(171)、片上共享存储单元(181);/n片上共享存储单元(181)分别连接有多个第一接口单元(141),每个第一接口单元(141)分别连接有对应的第一路由单元(151)和微处理器(101);每个微处理器(101)依次连接有第二接口单元(161)、第二路由单元(171);/n微处理器(101)用于执行指令和处理数据,包括:控制器、算术逻辑单元ALU、寄存器文件、冗余控制寄存器(121)、寄存器文件冗余控制单元(131);控制器用于发送...

【技术特征摘要】
1.一种多核处理器可配置双模冗余结构,其特征在于,包括:微处理器(101)、第一接口单元(141)、第一路由单元(151)、第二接口单元(161)、第二路由单元(171)、片上共享存储单元(181);
片上共享存储单元(181)分别连接有多个第一接口单元(141),每个第一接口单元(141)分别连接有对应的第一路由单元(151)和微处理器(101);每个微处理器(101)依次连接有第二接口单元(161)、第二路由单元(171);
微处理器(101)用于执行指令和处理数据,包括:控制器、算术逻辑单元ALU、寄存器文件、冗余控制寄存器(121)、寄存器文件冗余控制单元(131);控制器用于发送控制信息;算术逻辑单元ALU用于对数据进行运算;寄存器文件用于存放中间处理结果;冗余控制寄存器(121)用于设置微处理器(101)在双模冗余模式下作为主微处理器还是作为从微处理器;寄存器文件冗余控制单元(131)用于完成微处理器(101)中寄存器文件的备份和恢复;
微处理器(101)在执行载入指令load时,接收第一接口单元(141)输入的数据;微处理器(101)在执行存储指令store时,向第一接口单元(141)输出数据;微处理器(101)执行完一个线程后,通过寄存器文件冗余控制单元(131)向第二接口单元(161)发出寄存器文件信息;在双模冗余模式下的两个处理器各自向第二接口单元(161)发出寄存器文件信息相同时,寄存器文件冗余控制单元(131)将寄存器文件中数据复制到备份的寄存器文件;在双模冗余模式下的两个处理器各自向第二接口单元(161)发出寄存器文件信息不相同时,寄存器文件冗余控制单元(131)将内部备份的寄存器文件中数据复制到寄存器文件中;
第一接口单元(141)用于实现双模冗余模式下主微处理器和从微处理器执行Store指令输出数据的比较,判断是否检测到错误;
第一接口单元(141)根据微处理器(101)执行载入指令load输入的地址和读信号,从片上共享存储单元(181)读出数据并传递给微处理器(101);
第一接口单元(141)接收微处理器(101)执行存储指令store对应的数据,将存储指令store对应的数据进行存储;判断双模冗余模式下主微处理器和从微处理器执行存储指令store对应的数据是否相同,相同时,将数据传输给片上共享存储单元(181),不相同时表示检测到错误;当第一接口单元(141)连接的微处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋立国于立新彭和平庄伟覃辉亓洪亮王兴友苏天红飞海东张世远秦智勇杨雪任艳慧刘亚丽
申请(专利权)人:北京时代民芯科技有限公司北京微电子技术研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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