[發明專利]用于控制計算器系統的裝置和方法

無效

• 申請號: 200680029273.2
• 申請日: 2006-07-21
• 公開（公告）號: CN101238449A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: R·韋伯爾;B·米勒;E·博爾;Y·科拉尼;R·格梅利克
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G06F11/18
• 分類號: G06F11/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧江;劉春元

背景技術

復雜半導體器件如微控制器(μC)或ASIC的制造容易出現錯誤。由于隨著結構尺寸變得越來越小而使摻雜成為統計過程，因此即使長期的錯誤也在制造過程中不可避免。甚至有跡象表明，盡管存在巨大的努力和進步未來錯誤的出現率還將上升。產率，即正確工作的器件與制造好的器件數量的比值對主導的制造過程來說大約是90％(即在此已經有10％的廢品)，但是還有可能出現低得多的值。用于提高產率的機制因此直接降低了成本。此外出于測試和制造的考慮強化了能夠在現場應付出現錯誤的器件的要求。

為了在運行時容忍在制造存儲器器件如閃存、RAM或ROM時的錯誤，目前已經部分采用的手段是使用糾錯碼(ECC)。在這種手段中除了存儲數據位之外還一起存儲校驗位。校驗位使得在只有一位(或已知最大數量的位)出現錯誤時可以通過附加邏輯檢測和校正該錯誤。這使得整個器件(或者一個器件的相應子部件)即使在出現錯誤時也提供正確的結果。校驗位的一起存儲需要很多的附加花費，而必要的附加邏輯實際上不會引起很多的附加成本。

半導體電路、尤其是計算器系統中的錯誤也可能在該電路運行時出現。在大多數情況下不可能在出現永久錯誤時也保證系統形式的高度可用性。幾個例外之一是用于存儲器的ECC機制。對于處理器中、尤其是CPU中的瞬時錯誤，公知恢復或復位措施。但對于執行單元中的錯誤還不知道用于容許永久錯誤的現實的、廉價的概念。

發明內容

本發明要解決的第一技術問題是改善μC或半導體器件的制造過程的產率，尤其是通過也能使用具有錯誤功能單元的器件來改善。本發明要解決的第二技術問題是提高器件在運行時的可用性。為此要提供用于識別器件中出現錯誤的執行單元(例如核、ALU、處理器)的裝置，而且實現“優雅降級”或使用該器件的系統在運行時的緊急啟動。

考察一種半導體電路如μC，該半導體電路包含至少兩個相同或相同類型的功能單元。在制造過程結束時、在安裝時、在診斷時或在運行時的測試階段，借助測試程序識別潛在的有錯的功能單元。這優選可以借助例如在切換和比較單元中示出的切換和比較功能來進行，該切換和比較單元將一個功能單元的輸出信號與至少一個另外的功能單元的輸出信號和/或與其它參考值相比較。在存儲元件中存儲哪些功能單元出現了錯誤。這些功能單元例如由切換和比較單元或者通過中斷裝置停用。盡管器件包含有錯的功能單元，但是該器件仍然能夠使用并工作。

優選地描述一種用于控制具有至少兩個相同或相同類型的功能單元的計算器系統的方法，其中根據預定條件啟動和/或停用功能單元。

優選地描述一種方法，其特征在于，功能單元的啟動和/或停用根據至少一個用于識別計算器系統中錯誤的第一方法步驟的結果和/或至少一個用于使別有錯的功能單元的第二方法步驟的結果來進行。

優選地描述一種方法，其特征在于，所述計算器系統包括至少兩個相同或相同類型的功能單元，在計算器系統的該至少兩個相同或相同類型的功能單元的至少兩個運行模式之間切換，第一運行模式相當于比較模式，第二運行模式相當于性能模式。

優選地描述一種方法，其特征在于，在比較模式中識別在待比較功能單元的輸出信號中的錯誤，該比較模式相當于用于識別計算器系統中的錯誤的第一方法步驟。

優選地描述一種方法，其特征在于，將計算器系統的選定的功能單元切換到這樣一個運行模式下，在該運行模式中有錯功能單元的識別通過比較該功能單元的輸出信號與參考值來實現，該運行模式相當于用于識別計算器系統中的有錯功能單元的第二方法步驟。

優選地描述一種方法，其特征在于，所述參考值存儲在計算器系統的存儲裝置中，在切換到用于識別錯誤的運行模式時從該存儲裝置中讀取該參考值。

優選地描述一種方法，其特征在于，在計算器系統運行期間周期地或者應要求在至少兩個運行模式之間切換。

優選地描述一種方法，其特征在于，在至少兩個運行模式之間的切換是為了識別錯誤和/或識別有錯的功能單元而進行的。

優選地描述一種方法，其特征在于，至少為計算器系統的被識別為有錯的功能單元形成配置狀態和/或錯誤狀態。

優選地描述一種方法，其特征在于，功能單元的停用這樣進行，將關于該功能單元的配置狀態或錯誤狀態的信息存儲在存儲裝置中，使得該信息可以在半導體系統初始化和/或運行時被讀取出，并且處理所存儲的信息，使得不能在運行時使用標記為有錯的單元。

優選地描述一種方法，其特征在于，為計算器系統的所有可被啟動和/或可被停用的功能單元形成配置狀態和/或錯誤狀態。

優選地描述一種方法，其特征在于，將關于可被啟動和/或可被停用的功能單元的配置狀態和/或錯誤狀態的信息存儲在存儲裝置中。