[发明专利]基于检查点技术的双冗余流水线及容错方法有效

专利信息
申请号: 201710544258.1 申请日: 2017-07-05
公开(公告)号: CN107168827B 公开(公告)日: 2023-06-27
发明(设计)人: 张伟功;王晶;申娇;尚媛园;朱晓燕 申请(专利权)人: 首都师范大学
主分类号: G06F11/14 分类号: G06F11/14;G06F9/30
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100048 北京市海淀区*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 一种基于检查点技术的双冗余流水线及容错方法,其特征在于:所述基于检查点技术的双冗余流水线包括流水线A、流水线B、指令缓存(301)、备份寄存器组(401)、比较逻辑(501)、写缓冲(601)、数据缓存(701)和寄存器堆(801);所述基于检查点技术的双冗余流水线采用备份寄存器对流水线的级间寄存器的内容进行备份,通过比较逻辑检测流水线单元中的单粒子故障,利用备份寄存器组中的值对流水线进行恢复的方法,对单粒子效应引发的SEU、SET和MBU故障进行容错。
搜索关键词: 基于 检查点 技术 冗余 流水线 容错 方法
【主权项】:
一种基于检查点技术的双冗余流水线,其特征在于:所述基于检查点技术的双冗余流水线包括流水线A、流水线B、指令缓存(301)、备份寄存器组(401)、比较逻辑(501)、写缓存(601)、数据缓存(701)和寄存器堆(801);所述流水线A包括取指段(101)、译码段(102)、执行段(103)、访存段(104)、写回段(105)五个流水段;所述流水线B包括取指段(201)、译码段(202)、执行段(203)、访存段(204)、写回段(205)五个流水段;数据缓存(701)和寄存器堆(801)由流水线A和流水线B共享,正常情况下,执行指令流时默认写入流水线A的执行结果;所述指令缓存(301)用于存储流水线执行的代码,与流水线A中取指段(101)进行数据交互,流水线A取出指令后分发给两条流水线执行;所述备份寄存器组(401)以周期粒度对流水线A的级间寄存器进行备份,一旦比较逻辑(501)检测出单粒子故障,将备份的内容恢复到流水线A和流水线B的级间寄存器中,2个周期后流水线正常执行;所述比较逻辑(501)设置在流水线A与流水线B之间,对比两条流水线的级间寄存器内容,检测单粒子故障;所述写缓冲(601)设置在数据缓存(701)和寄存器堆(801)的入口,用于暂存流水线给出的更新数据;所述数据缓存(701)用于存储流水线输出的数据,并向流水线提供运算操作数;所述寄存器堆(801)用于存储流水线输出的数据,并向流水线提供运算操作数。
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