车规级芯片与普通芯片的核心差异在于其严格的可靠性和冗余性设计。车规级芯片需应对高温、电压波动及宇宙射线等恶劣环境，因此采用加冗余、交织设计、内存加ECC、总线上加CRC/Parity等手段确保稳定性。此外，车规级芯片还注重材料选择、工艺优化及电路工作环境保护。这些特点使得车规级芯片成本远高于普通芯片，但为汽车提供了更高的安全性和可靠性。车规级芯片通过严格的冗余性设计和校验恢复设计，以及特殊的材料和工艺选择，确保了在恶劣环境下的稳定性和可靠性。这使得车规级芯片成为汽车等关键领域不可或缺的核心组件。

多年前在学校时为某一代航天器做x86兼容处理器，得知当时购买军品芯片每个要好几十万，甚至上百万，很是诧异。

工作中为银行系统设计需要达到7个9的可靠性的处理器，对可靠性和芯片标准有了大概的了解。

最近反复被问到车规级芯片和普通芯片区别，斗胆准备了一个列表。

最需要工程师注意的是冗余性设计和校验恢复设计。

core1和2执行相同的代码，但是core2会比core1慢上几个clkcycle，checker负责对比两个core执行的结果，当执行结果不一致时，触发中断，中断处理程序需要将程序和系统恢复到正确状态。

参考下IBMz系列的设计：

一种芯片纠错技术，能够修复宇宙射线、高温、电压波动导致的位翻转。

用一束已知能量的粒子去轰击测试芯片，同时进行外部操作，

看最终结果会不会翻转。

这一束粒子可以是任何粒子,包括alpha射线,beta射线,中子束,混合各种各样的粒子等等。

粒子束的强度统一以入射粒子的能量,linearenergytransfer，LET来记。

具体到数量级上的话，如果是目前普通的家用计算机，大概电离辐射量在0.xkeVcm2/mg

就可以导致电路反转。

太空的标准参考LET是60-120MeVcm2/mg

架构上的方式,基本可以总结为:加冗余,交织设计,内存/sram加ECC，总线上加上CRC/Parity；

电路上加保护电路，或者在mos管周围加环状隔离层；

抗单粒子软失效还有一个手段就是换材料和工艺(成本高)；

电路工作环境加防护层；

美国橡树岭国家实验室：发现该超级计算机的362TB内存每秒钟会触发300次ECC校验。

2009年谷歌对其数据中心DRAM故障进行了研究，发现每年有8%的内存模块产生了至少一次错误，

这个出错几率大大超出了人们的预期，但罪魁祸首并不是宇宙射线，而是时间这把杀猪刀。

参考：

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