JPH02162444A - 演算処理装置 - Google Patents

演算処理装置

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JPH02162444A
JPH02162444A JP63316985A JP31698588A JPH02162444A JP H02162444 A JPH02162444 A JP H02162444A JP 63316985 A JP63316985 A JP 63316985A JP 31698588 A JP31698588 A JP 31698588A JP H02162444 A JPH02162444 A JP H02162444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
bus
data
bidirectional
ram
Prior art date
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Pending
Application number
JP63316985A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihito Aikawa
相川 昭仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH02162444A publication Critical patent/JPH02162444A/ja
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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は9例えば計算機利用分野などに用いられるメ
モリ回路のビット誤りによる。演算処理装置の誤動作の
防止に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に高密度化したディジタル回路素子は外的要因1例
えば放射線などの高エネルギー粒子が入射すると、 R
AM(Randos Access Memory)の
ようなディジタル素子の論理が反転するというソフトエ
ラーと呼ばれる現象を引き起こす。このような現象が演
算処理装置を構成するRAMで発生した場合演算処理装
置に重大な支障をきたすことがある。
特に宇宙空間では、高エネルギー粒子の入射催事が高(
、信頼性」:のためにも対策が必要であったF記のこと
から、演算処理装置を構成するCPU(Central
 Processing tlnit)にRAMのソフ
トエラーを回避する手段として、 ECC(Error
 CorrectionCode)回路を追加して用い
ている。ECC回路とはCPUからRAMIこデータを
書込むときは、その書込みデータに応じた特定パターン
(チエツクピットと呼ぶ)をデータに追加して、 RA
Mに書込む。また、 CPt1がRAMのデータを読出
すときは、既にRAMに書込まれているデータとチエツ
クピットを比較し、 RA−の誤りが訂正可能な場合に
は訂正データをCPUが読出すとともに誤り訂正パルス
を出力しRAMの誤りが訂正不可能な場合には誤りを訂
正しないが、誤り検出パルスを出力するというものであ
る。
第3図は、従来の演算処理装置を示す構成図であり1図
において、(5)はcpu、 (la)はCP[I(5
)から出力されるアドレス信号、(1)はアドレス信号
(L4)を任意の整数1本を合わせたアドレスバス、 
(10)はアドレスバス(1)の信号を入力したRAM
 、 (2a)はCPU(5)のデータを入出力する第
1の双方向データ信号、(2)は第1の双方向データ信
号を任意の整数j本を合わせた第1の双方向データバス
、 (13)は第1の双方向データバス(2)の信号を
人出力するECC回路、 (6a)はECC回路(13
)とRAM(10)のデータ信号を人出力する第2の双
方向データ信号、(6)は第2の双方向データ信号(6
a)を任意の整数j本を合わせた第2の双方向データバ
ス、 (7a)はECC回路(13)とRAM(10)
のチェックビット信号を入出力する。双方向チエツクピ
ット信号、(7)は双方向チェックビット信号(7a)
を任意の整数に本を合わせた双方向チェックビットバス
、(3)はCPU(5)がRAM(10)にデータの読
出しを指示する読出し信号、(4)はCPU(5)がR
AM(1G)にデータの書込みを指示する書込み信号、
 (11)はECC回路(I3)によって第2の双方向
データバス(6)と双方向チェックビットバス(7)の
それぞれの信号から誤りを訂正したとき信号を出力する
誤り訂正パルス信号出力(12)はECC回路(13)
によって第2の双方向データバス(6)と双方向チェッ
クビットバス(7)のそれぞれの信号から誤りを検出し
たとき信号を出力する誤り検出パルス信号出力である。
従来の演算処理装置は上記のように構成されている。次
に動作について説明する。
cpu(5)がデータをRAM(10)1.:書込む場
合、 CPU(5)はアドレスバス(1)からアドレス
信号を出力すると同時に第1の双方向データバス(2)
に書込みデータを出力する。またCPU(5)は書込み
信号(4)をRAM(to)に出力する。このとき、 
ECC回路(13)は入力した第1双方向データバス(
2)のデータに対応したチエツクピットを生成し、デー
タを第2の双方向データバス(6)に出力し、同時にチ
エ’yクビットを双方向チェックビ・ットバス(7)に
信号を出力する。RAM(10)は、入力されたアドレ
スバス(’l)の信号と第2の双方向データバス(6)
、双方向チェックビットバス(7)の信号を、 CPU
(5)からの書込み信号(4)のタイミングで書込まれ
る。
CPU(5)がデータをRAM(10)から読出す場合
、 CPU(5)はアドレスバス(1)によりRAM(
10)のアドレスを指定する。またCPU(5)は読出
し要求を、読出し信号(3)に出力し、 RAM(10
)に要求を与える。アドレスを指定され、読出し要求を
与えられたRAM(10)は、アドレスに対応したデー
タ信号とチエツクピット信号を第2の双方向データバス
(6)と双方向チエ・lクビットバス(7)に出力する
。第2の双方向データバス(6)と双方向チェックビッ
トバス(7)のそれぞれの信号を入力したECC回路(
13)はCPU(5)から出力した読出し信号(3)に
より、誤り訂正状態となり第2の双方向データバス(6
)と双方向チェックビットバス(7)のそれぞれの信号
から誤り状態を検出して、誤りがない場合は、第2の双
方向データバス(6)のデータ信号をそのまま、第1の
双方向データバス(2)に出力する。CPU(5)はF
、CC回路(13)で出力した第1の双方向データバス
(2)のデータ信号を読出し、読出し処理を終了する。
ここで、RAM(10)の書込みデータが外的要因によ
りビット反転を引き起こすソフトエラーを発生した場合
について説明する。RAM(IQ)のデータ信号を読出
され、第2の双方向データバス(6)と双方向チエツク
パス(7)のそれぞれの信号の中に誤りビットを含まれ
る場合で、 ECC回路(13)により誤り訂正可能な
誤りのときは、第2の双方向データバス(6)の信号の
誤りビットを訂正し、訂正したデータを第1の双方向デ
ータばす(2)に出力し、誤り訂正パルスを誤り訂正パ
ルス出力(11)に信号を出力するしたがって、CPU
(5)がI’lAM(1G)から読出したデータ信号は
、正常なものとなる。また、 ECC回路(13)によ
り誤り訂正が不可能な誤りのときには、 ECC回路(
13)は誤りを含んだデータの状態で第1の双方向デー
タバス(1)に出力し、誤りを検出したことのみを誤り
検出パルス出力(12)に信号を出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
I−記の演算処理装置は以上のように構成されているの
で、 ECC回路の誤り訂正能力を越える誤りビットの
訂正はできず、 cpuに誤りデータを読込むことで誤
動作を引き起こすことがあった。一般に。
RAMが1度の外的要因で発生するソフトエラーはほと
んどの場合が単一ピット誤りであることが知られている
。したがって、 ECC回路で誤り訂正能力を越えるよ
うな多重ビット誤りは、単一ビット誤りが再び同一アド
レスにソフトエラーを引き起こし誤りビットが蓄積する
ことによって発生する確率が高いことがわかる。つまり
、RAMIと発生するソフトエラーの蓄積によって誤動
作を引き起こすという課題があった。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係わる演算処理装置は、 RAMから読出し
たデータに誤りが発生していたとき、そのデータをEC
C回路で誤り訂正する。このとき2この誤り訂iEデー
タとチェックビットをRAMIこ再び書込むようにする
ことで、 RAMには正常データと正常のチエツクピッ
トが書込まれる。このように誤り訂正の度に正常データ
を書込むようにすることで、誤りデータの蓄積を防ぎ、
誤り訂正不能による誤動作を防止したものである。
〔作用〕
この発明における演算処理装置は、 cpuがRAMの
データを読出すとき、 RAMIこソフトエラーが発生
していて、 ECC回路で誤りを訂正されると、この誤
り訂正による誤り訂正データを誤り訂正パルスをトリガ
にして、レジスタに保存し2次に誤りを訂正し正常デー
タとなったレジスタのデータをCPUのデータとすると
同時にレジスタのデータで再びECC回路によりチエツ
クピットを付加してRAM1こ再び書込む。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について説明する。
第1図において、(1)から(7)、及び(10)〜(
13)は上記従来の演算処理装置と全く同一なものであ
る。
(16)は第1の双方向データバス(2)のデータ信号
のデータ方向を分離するバストランシーバで、(+4)
は1−記バストランシーバ(16)からデータ方向を出
力側に分離した出力データバスで、 (15)は−上記
バストランシーバ(16)からデータ方向を入力側に分
離した入力データバスで、 (17)は−上記出力デー
タバス(14)の信号を入力し、上記ECC回路(13
)から出力した誤り訂正パルス信号をタイミング信号と
して入力し上記入力データバス(15)に信号を出力し
たデータレジスタで、 (1g)は−上記CPU(5)
から出力した読出し信号(3)と書込み信号(4)を入
力し、またI−記ECC回路(13)から誤り訂正パル
ス信号(11)を入力したタイミング回路と、(8)は
上記タイミング回路(18)から出力し、上記RAM(
1G)と−上記ECC回路(13)と上記バストランシ
ーバ(16)に入力したメモリ読出し信号、(9)は上
記タイミング回路(18)から出力し上記RAM(10
)に入力したメモリ書込み信号である。
1−記のように構成された演算処理装置においてCPU
(5)からRAM(to)にデータを書込む場合は、上
記従来の演算処理装置と同様な動作になる。ただし、C
PU(5)から出力する読出し信号(3)と書込み信号
(4)はタイミング回路(18)に入力され、メモリ読
出し信号(8)とメモリ書込み信号(9)で出力してい
るが、データ書込みの場合は、読出し信号(3)と書込
み信号(4)は、メモリ読出し信号(8)とメモリ書込
み信号(9)に同一の信号が出力される。
CPU(5)がRAM(10)のデータを読出す場合、
 CPU(5)はRAM(10)に読出しアドレスをア
ドレスバス(1)により指定する〔第2図の(1)に示
す〕。またCPU(5)は読出し信号(3)〔第2図の
(3)に示す〕をタイミング回路(18)に出力する。
タイミング回路(18)は上記読出し信号(3)により
メモリ読出し信号(8)に同一の信号を出力する。上記
メモリ読出し信号(8)により、RAM(10)から、
データが第2の双方向データバス(6)にまたチェック
ビットが双方向チェックビットパス(7)に出力される
。 上記メモリ読出し信号(8)はECC回路(13)
を誤り訂正状態するのでRAM(13)からの第2の双
方向データバス(6)と双方向チェックビットバス(7
)の信号の誤り訂正するこの第2の双方向データバス(
6)と双方向チェックビットバス(7)のデータ信号に
誤りがない場合は、上記憶2の双方向データバスのデー
タ信号がそのまま第1の双方向データバス(2)に出力
し、CPU(5)がデータを読出すことができる。次に
CPU(5)がRAM(10)からデータを読出すとき
RAM(10)のデータが外的要因による誤りデータが
存在した場合について述べる。まずRAIll(1G)
の読出しデータである第2の双方向データバス(6)と
双方向チェックビットバス(7)の信号に誤りが存在し
、 ECC回路(13)に入力されたとき、 ECC回
路(13)で誤り訂正可能な誤りが発生した場合は〔第
2図の(6)、 (7)に示す)、ECC回路(13)
では誤り訂正が行われ誤り訂1Eデータが第1の双方向
データバス(2)に出力され、誤り訂正パルス信号出力
(11)に信号を出力し〔第2図の(11)に示す。〕
この信号がデータレジスタ(17)とタイミング回路(
18)に入力する。バストランシーバ(16)は、メモ
リ読出し信号(8)が出力しているときは、出力データ
バス(14)にデータを出力する状態になっている。デ
ータレジスタ(17)は、バストランシーバ(16)の
出力状態で得られた第1の双方向データバス(2〉のデ
ータである。誤り訂正データを入力する。 ここでEC
C回路(11)で出力した誤り訂正パルス信号出力(]
I1の信号によりデータレジスタ(17)は誤り訂正デ
ータを記憶するまたタイミング回路(18)は、誤り訂
正パルス信号出力(11)の信号により、メモリ読出し
信号(8)を停止する(第2図の(8)に示す。)これ
によりバストランシーバ(1B)は、出力データバス(
I4)にデータを出力する状態から2入力データバス(
15)にデータを入力する状態に変化し、またECC回
路(13)も、誤り訂正状態からチェックビット生成状
態に変化する。この動作により、データレジスタ(17
)に記憶された誤り訂正データが、出力データバス(1
5)を通して、第1の双方向データバス(2)に信号を
出力し、 CPU(5)とECC回路(I3)に入力さ
れる。またこのとき、 ECC回路(13)は、チェッ
クビット生成状態となっているので、第2のデータバス
(6)に誤り訂正データが出力され、また誤り訂正デー
タに応じたチェックビットデータが双方向チェックビッ
トバス(7)に出力する。 タイミング回路(18)は
、誤り訂正パルス信号出力(11)の信号を入力し、一
定時間経過したのち、メモリ書込み信号(9)を出力す
る1第2図の(9)に示す。l J?AM(10)は、
読出しアドレスが指定された状態で、誤りデータを読出
した後誤り訂iEデータを第2の双方向性データバス゛
(6)とそれに対応したチエツクピットを双方向チェッ
クビットバス(7)のそれぞれの誤りのない信号をメモ
リ爬込み信号(9)により、再び書き込まれる。
ただしECC回路(13)で誤りを訂正できないような
RAM(to)に誤りが存在した場合は、従来技術と同
様に誤り検出パルス信号(12)を出力し、第2の双方
向データバス(6)の誤りデータのままを第1の双方向
データバス(2)に出力し、 CPU(5)は、誤りデ
ータを読出してしまう。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、 RAMに発生するソ
フトエラーの誤りをCPUがRAMのデータ読出し期間
中に、誤りを訂正して正常データと正常チエ・ツタビッ
トをIilAMに再び書込むように構成したので誤りビ
ットの蓄積で発生する誤り訂正不能による誤動作を防+
hすることができ、またCPUの読出し期間中に誤りを
訂正し、 RAMに再書込みを行うように構成したので
、演算処理装置のソフトエラーに影響を及ぼさず、また
処理時間も従来のままで信頼性の高いものが得られると
いう効果)(ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による演算処理装置を示す
構成図、第2図は一実施例のタイミングを説明するタイ
ミング図、第3図は従来の演算処理装置を示す構成図で
ある。 図において、 (1)はアドレスバス、 (2)は第1
の双方向データバス、(3)は読出し信号、(4)は書
込み信号、(5)はCPU、 (6)は第2の双方向デ
ータバス、 (7)は双方向チェックビットパス、(8
)はメモリ読出し信号、(9)はメモリ書込み信号、 
(10)はRAM、 (11)は誤り訂正パルス信号出
力、 (12)は誤り検出パルス信号出力、(13)は
ECC回路、 (14)は出力データバス(I5)ハ入
力データバス、 (16)はバストランシーバ(17)
はデータレジスタ、 (1g)はタイミング回路である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数のアドレス信号を合わせてアドレスバスとし、また
    複数の双方向データ信号を合わせて第1の双方向データ
    バスとし、また読出し信号と書込み信号を出力としたC
    PU(CentralProcessingUnit)
    と、上記アドレスバスを接続して新たな複数の双方向デ
    ータ信号を合わせた第2の双方向データバスを接続し、
    また複数の双方向チェックビット信号を合わせた双方向
    チェックビットバスを接続し、また上記第2の双方向デ
    ータバスの信号方向を決定するメモリ読出し信号とメモ
    リ書込み信号を入力したRAM(RandomAcce
    ssMemory)と、上記CPUと接続しているデー
    タバスを接続し、また上記RAMと接続している第2の
    双方向データバスを接続し、また上記RAMと接続して
    いる双方向チェックビットバスを接続し、また上記RA
    Mに入力しているメモリ読出し信号を入力し、また誤り
    訂正信号を出力する誤り訂正パルス信号と誤り検出信号
    を出力する誤り検出パルス信号を出力する、ECC回路
    と、上記CPUと上記ECC回路に接続されている第1
    の双方向データバスを接続し、また上記双方向の第1の
    データバスを分離した出力データバスと入力データバス
    を接続した上記メモリ読出し信号を入力したバストラン
    シーバと、上記バストランシーバに接続している出力デ
    ータバスと入力データバスを接続し、また上記ECC回
    路から出力した上記誤り訂正パルス出力の信号を入力し
    たデータレジスタと、E記CPUから出力した上記読出
    し信号と上記書込み信号を入力し、また上記ECC回路
    から出力した上記誤り訂正パルス出力の信号を入力し、
    また上記RAMと上記ECC回路と上記バストランシー
    バにメモリ読出し信号を出力し、また上記RAMにメモ
    リ書込み信号を出力したタイミング回路を備えたことを
    特徴とする演算処理装置
JP63316985A 1988-12-15 1988-12-15 演算処理装置 Pending JPH02162444A (ja)

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JP63316985A JPH02162444A (ja) 1988-12-15 1988-12-15 演算処理装置

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JP63316985A JPH02162444A (ja) 1988-12-15 1988-12-15 演算処理装置

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JPH02162444A true JPH02162444A (ja) 1990-06-22

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ID=18083133

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63316985A Pending JPH02162444A (ja) 1988-12-15 1988-12-15 演算処理装置

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JP (1) JPH02162444A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111104243A (zh) * 2019-12-26 2020-05-05 江南大学 一种低延迟的双模lockstep容软错误处理器系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111104243A (zh) * 2019-12-26 2020-05-05 江南大学 一种低延迟的双模lockstep容软错误处理器系统

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