对汽车片上系统采用双核架构
协处理器方法可以用于各种应用
本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/116945.htm• 用于执行一个复杂函数,该函数可以在主内核需要时得到调用。这使得主内核可以释放一些带宽来执行其他应用。通过这种方式,代码可以被分布到两个内核中,从而减轻主内核的负载。
• 在一些安全应用中,协处理器可以用于对主内核执行的流程执行错误检查。
• 预处理来自FlexRay和FEC等高速网络中的数据。
• 在软件中模拟某些IP的功能,并由协处理器执行。
同构双核架构:
同构双核架构在SoC中采用两个类似的内核。这两个内核可以是运行相同代码和应用的同步内核,也可以是异步的,即每个内核都运行不同的代码功能或不同的应用。
同步双核中的这两种不同配置被称为锁步模式(LSM)和去耦处理器模式(DPM)
飞思卡尔的MPC564xL系列微控制器基于32位PowerPC架构,通过在一个双核芯片中内置关键的安全特性减少了设计复杂性和组件总数,这个双核芯片可以在锁步模式(冗余处理和计算)和去耦并行模式(独立内核运行)之间静态转换。
锁步模式(LSM)架构:
下一代汽车设计越来越注重安全需求。即使是采用单核架构的汽车SoC也开始包含越来越多的安全特性,比如使用错误校正码(ECC)保护内存、内存保护单元(MPU)、FlexRay通信通道等等。设计LSM架构的目的是为了实现最高程度的安全性。
在LSM中,两个内核以锁步模式运行。两个内核在任何时候都运行/执行相同的指令。 在执行完每条指令后,将对两个内核的执行结果进行比较。如果在两个通道的输出中发现任何不一致的地方,那么将由硬件标识为故障,SOC将进入已定义的安全模式。虽然不属于标准的双核,但是在锁步模式下让两个内核运行相同的软件可以满足安全需求。
在这种架构下将复制大量IP,这些IP形成了复制区域(SoR)。将对所有这些IP的输出进行检查,确保在周期内执行的相同操作和事务都是准确和匹配的。输出中的冗余校验器可以检测故障并使SoC采取相应的纠正操作。
复制区域(SoR)概念:
SoR中只包含关键的微处理器组件。其中包括CPU内核、DMA控制器、中断控制器、交叉总线系统、内存保护单元、闪存控制器和RAM控制器、外设总线桥、系统定时器和看门狗定时器。对这个复制区域(SoR)的每个输出都将实现冗余检查(RC)单元。检查指令执行结果是否不一致只在SoR边界进行,这可以最小化校验器的工作。
其背后的概念是,某个错误不能在标记区域以外引起故障,在这里标记区域就是指SoR。SoR内的故障只要不传递到SoR外部并造成故障,那么该故障就不会影响外围设备的有效运行,因此也不会产生危害。
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