[發明專利]面向車規級芯片功能安全的故障管理系統

有效

• 申請號: 202010103727.8
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN110955571B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 魏斌;張力航;李斌
• 申請（專利權）人: 南京芯馳半導體科技有限公司
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22;G06F11/26;B60T17/18;G05B23/02
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王雪

1.一種面向車規級芯片功能安全的故障管理系統，其特征在于，包括：

芯片外部系統和車規級芯片，

所述車規級芯片包括：處理器、系統控制器、系統配置模塊、故障管理器、芯片內部各功能模塊；

所述故障管理器配置有故障分類管理模型，具有四種類型故障，并且所述四種類型故障被配置為：

類型1：將需要芯片外部系統協助處理的故障配置為致命故障；

類型2：將主要功能失效的故障配置為故障安全；

類型3：將自動降級運行處理的故障配置為故障運行；

類型4：將自動糾錯運行處理的故障配置為可糾錯故障；

所述故障管理器包括：故障注入模塊、靜態信號檢測模塊以及故障控制模塊，其中：

所述故障注入模塊通過電連接方式接入芯片內部各功能模塊，所述芯片內部各功能模塊內配置有安全機制；

所述故障控制模塊通過電連接方式分別接入所述芯片內部各功能模塊、靜態信號檢測模塊、處理器、系統控制器、芯片外部系統；

所述靜態信號檢測模塊通過電連接方式接入芯片內部的系統配置模塊；

其中，所述故障控制模塊將產生的故障信息發送給芯片內部模塊或外部分別進行如下處理：

1）將故障運行以及可糾錯故障的信息輸出到芯片內部的處理器交由運行于該處理器上的軟件進行處理；

2）將故障安全信息輸出到芯片內部的系統控制器進行自動復位操作來使系統進入安全狀態或者恢復運行；

3）將致命故障信息輸出到芯片外部，由芯片外部系統協助進行復位、斷電或其他必要操作；

所述故障管理器用于執行如下步驟：

步驟S2-1：檢測到芯片內部某個芯片功能發生的功能故障，即接收到安全機制所送出的故障指示信號；

步驟S2-2：根據四層級故障分類管理模型，判斷該芯片功能故障發生后，是否需要所述芯片外部系統協助處理故障；如果判斷結果為“是”，則確定為致命故障，將IP功能故障信號信息輸出到芯片外部，由所述芯片外部系統協助進行復位、斷電或其他必要操作；如果判斷結果為“否”，則根據四層級故障分類管理模型進行下一判斷步驟，即，判斷故障發生后，芯片內部硬件或者運行于芯片上的軟件系統的主要功能是否失效；

步驟S2-3：如果判斷結果為“是”，則確定為故障安全，將該IP功能故障信號信息輸出到芯片內部的系統控制器進行自動復位操作來使系統進入安全狀態或者恢復運行；如果判斷結果為“否”，則根據四層級故障分類管理模型進行下一判斷步驟，即，判斷故障發生后，芯片內部硬件或者運行于芯片上的軟件系統的主要功能是否需要降級運行；

步驟S2-4：如果判斷結果為“是”，則確定為故障運行，將該IP功能故障信號信息輸出到芯片內部的處理器交由運行于CPU上的軟件進行降級運行處理；如果判斷結果為“否”，則確定為可糾錯故障，將該IP功能故障信號信息輸出到芯片內部的處理器交由運行于CPU上的軟件通過安全機制進行自動糾錯處理或者由該IP內的安全機制進行自行糾錯。

2.如權利要求1所述的面向車規級芯片功能安全的故障管理系統，其特征在于，所述故障注入模塊通過故障注入信號對所有功能模塊或者系統的安全機制進行故障注入，檢測相應的故障指示信號，并判斷安全機制本身是否失效。

3.如權利要求1所述的面向車規級芯片功能安全的故障管理系統，其特征在于，所述故障控制器負責匯總自身的靜態信號檢測模塊、芯片內部各個功能模塊以及芯片系統中所有安全機制所送出的故障指示信號所送出的故障指示信號。

4.如權利要求1所述的面向車規級芯片功能安全的故障管理系統，其特征在于，所述靜態信號檢測模塊對芯片內部的系統配置模塊所產生的靜態信號進行實時監測，檢測由信號固定故障所導致的失效。

5.如權利要求1所述的面向車規級芯片功能安全的故障管理系統，其特征在于，所述靜態信號檢測模塊所產生的故障指示信號輸出到故障控制器進行分類處理。