Automobilhalbleiter und Funktionale Sicherheit
Welche Beschreibung des Funktionsprinzips einer Lockstep-CPU, die als Sicherheitsmechanismus in Kfz-Mikrocontrollern eingesetzt wird, ist richtig?
- AZwei CPU-Kerne teilen sich unterschiedliche Aufgaben, wodurch sich die Verarbeitungsgeschwindigkeit etwa verdoppelt
- BZwei CPU-Kerne führen gleichzeitig dieselben Befehle aus, ihre Ausgänge werden in jedem Takt verglichen, und bei Abweichung wird ein Fehler gemeldet
- CWird ein Fehler gefunden, wird der CPU-Betrieb vorübergehend angehalten (Lock), auf eine Reserveschaltung umgeschaltet und der fehlerhafte Teil automatisch repariert, bevor der Betrieb fortgesetzt wird
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Antwort: B. Zwei CPU-Kerne führen gleichzeitig dieselben Befehle aus, ihre Ausgänge werden in jedem Takt verglichen, und bei Abweichung wird ein Fehler gemeldet
Bei Lockstep werden zwei identisch aufgebaute CPU-Kerne bereitgestellt, die dasselbe Programm ausführen, und ihre Ausgänge werden von einer Vergleichsschaltung abgeglichen. Ändert sich das Ergebnis eines Kerns durch einen Bitkipper infolge kosmischer Strahlung oder einen Schaltungsfehler, wird dies als Abweichung erkannt, sodass für CPU-Fehler eine hohe Diagnoseabdeckung erreicht wird. Da beide Kerne dieselbe Verarbeitung ausführen, entspricht die Leistung der eines Kerns. Da der Vergleich zweier Kerne allein nicht zeigt, welcher richtig ist, folgt auf die Erkennung ein Reset oder der Übergang in einen sicheren Zustand.
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