車(chē)載芯片安全寄存器的布局設(shè)計(jì)

我們知道在車(chē)載芯片的數(shù)字實(shí)現(xiàn)中，常用的安全機(jī)制有安全寄存器（Safety Register），所以識(shí)別出關(guān)鍵路徑上失效風(fēng)險(xiǎn)高的寄存器(也就是熱點(diǎn)寄存器)就非常重要，需要EDA工具重點(diǎn)發(fā)力識(shí)別，并把識(shí)別出的熱點(diǎn)寄存器替換為安全寄存器。

常用的TMR、DMR安全寄存器的原理如下：

? 三模冗余寄存器（TMR: Triple-Modular Redundancy）：將熱點(diǎn)寄存器復(fù)制為三個(gè)寄存器、讀取同一輸入，并用多數(shù)表決投票邏輯對(duì)它們的輸出進(jìn)行投票，具備輸出自動(dòng)校正功能。

? 雙模冗余寄存器（DMR: Dual-Modular Redundancy）：將熱點(diǎn)寄存器復(fù)制為兩個(gè)寄存器、讀取同一輸入，使用比較邏輯對(duì)兩者的輸出進(jìn)行比較，只檢測(cè)錯(cuò)誤，不進(jìn)行自動(dòng)校正。

尤其，數(shù)字后端設(shè)計(jì)中，安全寄存器的布局布線和時(shí)鐘樹(shù)需要特別設(shè)計(jì)。首先，同一組TMR寄存器或者DMR寄存器如何place ？其次，安全寄存器的時(shí)鐘樹(shù)如何設(shè)計(jì)？復(fù)位線如何設(shè)計(jì)？答案參見(jiàn)全棧芯片工程師知識(shí)星球。

安全寄存器是一種硬件冗余方法，用于預(yù)防和緩解單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU：Single Event Upset）的影響。單粒子翻轉(zhuǎn)是指高能放射粒子撞擊電路中的敏感節(jié)點(diǎn)，造成時(shí)序電路邏輯錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)引起的芯片功能錯(cuò)誤。車(chē)規(guī)芯片的數(shù)字后端設(shè)計(jì)，對(duì)EDA工具要求極高，通過(guò)定義安全寄存器規(guī)則（Safety Register Rule）讓后端工具自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

審核編輯：劉清