UltraSoC今天宣布推出其UltraSoC Lockstep Monitor鎖步監(jiān)測器。作為一種基于硬件的可擴展解決方案，新型Lockstep Monitor鎖步監(jiān)測器通過檢查關鍵系統(tǒng)核心單元的處理器內(nèi)核是否在可靠、安全、無隱患地運行，顯著地提高了其功能安全性。 UltraSoC靈活的半導體知識產(chǎn)權(IP)支持所有常見的鎖步/冗余架構，包括雙冗余鎖步、分離/鎖定、主系統(tǒng)/核查器、以及利用任意數(shù)量內(nèi)核或子系統(tǒng)投票等全部模式。

UltraSoC Lockstep Monitor鎖步監(jiān)測器可以支持任何處理器架構或其他子系統(tǒng)，包括自定義邏輯或加速器。許多安全標準都要求鎖步操作，例如汽車領域的ISO26262、以及IEC 61508、EN50126 / 8/9和CE 402/2013。

新的Lockstep Monitor鎖步監(jiān)測器由一套可配置的半導體知識產(chǎn)權單元模塊組成，它們具有協(xié)議感知功能且可用于在兩個或多個冗余系統(tǒng)之間完成輸出、總線繁忙度、代碼執(zhí)行、乃至寄存器狀態(tài)的交叉檢查。它可以用于任何處理器架構，包括諸如新興的RISC-V結構等那些對鎖步配置缺乏原生支持的處理器架構。除了傳統(tǒng)的處理器內(nèi)核，它還可以檢查其他子系統(tǒng)或加速器。因為它是在硬件中實現(xiàn)的，所以它能以線速完成響應并且不會為主系統(tǒng)帶來任何能耗負擔。

與傳統(tǒng)方法不同，UltraSoC Lockstep Monitor鎖步監(jiān)測器包含靈活的、運行時可配置的嵌入式智能，從而支持系統(tǒng)級芯片(SoC)設計人員根據(jù)應用精確地定制監(jiān)測和響應系統(tǒng)。監(jiān)測功能可以在各種細節(jié)層次上實現(xiàn)：在子系統(tǒng)級別(比較兩個處理器的輸出)，在指令交互級別(例如比較總線流量)，使用UltraSoC的高級指令跟蹤功能實現(xiàn)指令級別，以及通過檢查內(nèi)部狀態(tài)或者寄存器內(nèi)容在最底層的硬件級別實現(xiàn)。

通過在系統(tǒng)中嵌入智能，UltraSoC還可以在鎖步處理器的操作之間實現(xiàn)比傳統(tǒng)解決方案更精密的比較。例如，如果鎖步處理器共享一個存儲空間，它們不能在完美的、逐個周期的同步中運行;UltraSoC的片上分析功能可用于關聯(lián)冗余處理器內(nèi)的活動，并根據(jù)檢測到的任何異常的性質(zhì)來定制系統(tǒng)的響應。

RISC-V在注重安全性的應用中正在發(fā)現(xiàn)越來越多的發(fā)展機遇，特別是在汽車行業(yè)中前景看好。然而，整個RISC-V生態(tài)系統(tǒng)目前缺乏對諸如鎖步操作等功能安全性和安全防護規(guī)則的支持 ，但是它們卻是許多全球性標準強制要求的，如ISO26262強調(diào)的功能安全性、J3061強調(diào)的網(wǎng)絡安全，以及IEC 61508、EN50126 / 8/9和CE 402/2013等全球性標準。UltraSoC的Lockstep Monitor鎖步監(jiān)測器支持無論是使用了開源還是商用內(nèi)核的任何RISC-V系統(tǒng)去集成精密的安全功能。UltraSoC將出席即將于2018年12月3日至6日在美國加州圣克拉拉召開的RISC-V峰會，并與關鍵性系統(tǒng)彈性計算專業(yè)公司Resiltech共同展示汽車的安全性和安全防護技術。

鎖步系統(tǒng)在一個冗余備份配置中使用兩個或多個處理器子系統(tǒng)來運行相同的代碼，這些內(nèi)核可以是時鐘周期同步的，或通過少量的周期來進行補償，這種設計可以防止周邊系統(tǒng)中的瞬態(tài)誤差。通過比較來自子系統(tǒng)的輸出、代碼執(zhí)行或總線流量，并在結果出現(xiàn)不同時對其中的錯誤發(fā)出報警信號。帶有兩個處理器的鎖步系統(tǒng)通常以“主系統(tǒng)/核查器”的方式進行配置;而擁有兩個以上處理器的系統(tǒng)則可以使用“投票”或者其他冗余方案。更精密的“分離/鎖定”處理器部署則可以支持鎖步功能被動態(tài)地連通和斷開，允許內(nèi)核以冗余模式運行或運行不同的代碼以獲得更高的性能。