[发明专利]半导体器件、控制系统和半导体器件的控制方法

说明书

本申请涉及半导体器件、控制系统和半导体器件的控制方法。半导体器件包括第一CPU和第二CPU、用于控制侦听操作的第一SPU和第二SPU、支持功能安全标准的ASIL D的控制器以及存储器。当软件锁定步骤未被执行时，控制器向第一SPU和第二SPU设置允许侦听操作。当软件锁定步骤被执行时，控制器向第一SPU和第二SPU设置禁止侦听操作。第一CPU执行用于软件锁定步骤的第一软件，并将执行结果写入存储器的第一区域。第二CPU执行用于软件锁定步骤的第二软件，并将执行结果写入存储器的第二区域。将写入第一区域的执行结果与写入第二区域的执行结果进行比较。

相关申请的交叉引用

2018年6月28日提交的日本专利申请No.2018-123381的公开内容，包括说明书、附图和摘要，通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开涉及半导体器件，更具体地涉及半导体器件中的锁定步骤。

背景技术

近来，需要更高等级的功能安全性。汽车安全完整性等级(ASIL)被定义为ISO26262的功能安全性。按照低安全等级的顺序，功能安全等级被定义为质量管理(QM)、ASIL A、ASIL B、ASIL C、ASIL D。在ASIL B等级，必须检测到运行期间出现的故障的90％以上，在ASIL D等级，必须检测到99％以上的故障。例如，符合ISO26262的车载电子系统需要ASIL D。特别是，功能安全性的ASIL D等级需要更高等级的故障检测性能，被称为锁定步骤，用于比较和匹配从两个或更多个基于硬件的操作获得的结果。

关于锁定步骤，例如，日本未审专利申请公开No.2014-56396公开了“电子控制装置，其确定多个处理器内核是否正常执行相同的程序，并且确保执行存储器校验的机会”。

发明内容

根据日本未审查专利申请公开No.2014-56396中公开的技术，可以在双内核锁定步骤的模式和另一模式之间切换，在双内核锁定步骤的模式中功能安全等级高但仅可以进行一次操作，而在所述另一模式中功能安全等级正常但可以分别操作两个内核。然而，当切换到双内核锁定步骤的模式时，需要重置以使两个内核同步，这可能导致大约几毫秒的处理停止时段，这会使性能恶化。因此，需要一种在保持功能安全等级的同时不会使性能劣化的技术。

已经做出本公开以解决上述问题，并且在一个方面，公开了一种在保持功能安全等级的同时不会使性能劣化的半导体器件。在另一方面，公开了一种在保持功能安全等级的同时不会使性能劣化的控制系统。在又一方面，公开了一种在保持功能安全等级的同时不会使性能劣化的控制半导体器件的方法。

根据一个实施例的半导体器件，包括：第一处理器，包括第一高速缓冲存储器并执行软件锁定步骤；第二处理器，包括第二高速缓冲存储器并执行所述软件锁定步骤；存储器，包括第一区域、第二区域和第三区域；第一侦听控制电路，耦合到所述第一处理器和所述存储器并且控制所述第一处理器对所述第二高速缓冲存储器的第一侦听操作；第二侦听控制电路，耦合到所述第二处理器和所述存储器并且控制所述第二处理器对所述第一高速缓冲存储器的第二侦听操作；以及控制器，控制所述第一侦听控制电路和所述第二侦听控制电路。当所述软件锁定步骤不被执行时，所述控制器允许所述第一侦听控制电路和所述第二侦听控制电路分别执行所述第一侦听操作和所述第二侦听操作。当所述软件锁定步骤被执行时，所述控制器禁止所述第一侦听控制电路和所述第二侦听控制电路分别执行所述第一侦听操作和所述第二侦听操作。所述第一处理器执行用于所述软件锁定步骤的第一软件并且在所述第一区域中写入所述第一软件的第一执行结果。所述第二处理器执行用于所述软件锁定步骤的第二软件并且在所述第二区域中写入所述第二软件的第二执行结果。将写入所述第一区域的第一执行结果与写入所述第二区域的第二执行结果进行比较。

在一些方面，可以在保持半导体器件的功能安全等级的同时防止性能劣化。

根据本说明书和附图的描述，其他目的和新特征将是显而易见的。

附图说明