[发明专利]一种基于TMR监控式的高性能抗辐照加固系统及方法

权利要求书

1.一种基于TMR监控式的高性能抗辐照加固系统，包括处理器，其特征在于，所述处理器包括主内核、第一备用内核、第二备用内核、第一监控模块和第二监控模块；

所述第一备用内核、所述第二备用内核和所述主内核的性能和容错能力均不相同；其中所述主内核的性能最高且容错能力最低；

所述第一监控模块和第二监控模块分别监测所述主内核和所述第一备用内核的状态，以及在其试图恢复运行时进行可接受测试；

所述主内核、所述第一备用内核和所述第二备用内核的性能依次降低，容错能力依次提高，面积依次减小；

所述基于TMR监控式的高性能抗辐照加固系统还包括存储单元，与所述主内核、所述第一备用内核和所述第二备用内核双向连接，用以存储所述主内核、所述第一备用内核和所述第二备用内核的还原点信息，在当前运行的内核遇到不可恢复错误时由下一级内核读取还原点信息替代运行；

所述主内核为高性能处理器内核，对其中的关键部分和易瞬时失效部分采用TMR加固；所述第一备用内核对其整体在RTL级进行非全局TMR单表决器加固处理；所述第二备用内核对其整体在RTL级进行全局TMR三表决器加固处理。

2.如权利要求1所述的基于TMR监控式的高性能抗辐照加固系统，其特征在于，所述第一监控模块与所述主内核相连，监控所述主内核的运行状态；

在所述主内核发生不可恢复的错误后，所述第一监控模块控制所述第一备用内核读取还原点信息代替所述主内核运行；在所述第一备用内核运行的情况下，所述主内核进行可接受测试，若测试通过则恢复主内核运行。

3.如权利要求1所述的基于TMR监控式的高性能抗辐照加固系统，其特征在于，所述第二监控模块与所述第一备用内核相连，监控所述第一备用内核的运行状态；

在所述第一备用内核发生不可恢复的错误后，所述第二监控模块控制所述第二备用内核读取还原点信息代替所述第一备用内核运行；在所述第二备用内核运行的情况下，所述第一备用内核进行可接受测试，若测试通过则恢复第一备用内核运行。

4.一种基于TMR监控式的高性能抗辐照加固方法，其特征在于，包括：

步骤S1：主内核正常运行并根据配置信息进行还原点的存储与更新，检测到错误时先尝试自我恢复，若恢复成功则继续运行，若无法恢复则进入步骤S2；

步骤S2：第一备用内核读取还原点信息并代替主内核运行，并检测错误是否消除，若消除则第一备用内核继续运行并更新还原点，若未消除则进入步骤S4；检测到第一备用内核的错误时先尝试自我恢复，若恢复成功则继续运行，若无法恢复则进入步骤S4；

步骤S3：在步骤S2期间，主内核尝试读取还原点信息并运行，将结果进行可接受测试，若测试通过，则恢复为主内核运行；

步骤S4：第二备用内核读取还原点信息并代替主内核运行，并检测错误是否消除，若未消除则重复步骤S4并给出警告；若消除则第二备用内核继续运行并更新还原点，检测到第二备用内核的错误时先尝试自我恢复，若恢复成功则继续运行，若无法恢复则重复步骤S4并给出警告；

步骤S5：在步骤S4期间，第一备用内核尝试读取还原点信息并运行，将结果进行可接受测试，若测试通过，则恢复为第一备用内核运行；

所述主内核、所述第一备用内核和所述第二备用内核的性能依次降低，容错能力依次提高，面积依次减小；

所述基于TMR监控式的高性能抗辐照加固系统还包括存储单元，与所述主内核、所述第一备用内核和所述第二备用内核双向连接，用以存储所述主内核、所述第一备用内核和所述第二备用内核的还原点信息，在当前运行的内核遇到不可恢复错误时由下一级内核读取还原点信息替代运行；

所述主内核为高性能处理器内核，对其中的关键部分和易瞬时失效部分采用TMR加固；所述第一备用内核对其整体在RTL级进行非全局TMR单表决器加固处理；所述第二备用内核对其整体在RTL级进行全局TMR三表决器加固处理。