IC设计高级005：自恢复设计

1、什么是自恢复设计？

在芯片设计过程中，通常会针对特殊情况导致芯片无法使用额外添加一些功能，使得芯片具有更好的抗干扰能力。自恢复设计应用场景很广泛，比如、针对芯片温度过高的处理、针对残缺数据包的处理、针对长时间无数据响应的处理、针对各类错误的处理

2、常见的自恢复设计

芯片高温处理方式：

几乎每一颗大型芯片都有一个温度监控，而且通常芯片温度过高时，外部CPU读取芯片温度进而控制芯片散热风扇的速度，这种设计仅仅是常见的被动式自恢复，而不是芯片自己主动触发。主动芯片自恢复设计：芯片会主动监控温度值，当温度值进入高温区域时，会进行主动告警，比如发出温度中断，当温度值进入超高温区域，可能会导致芯片烧毁的风险时，会主动进行芯片复位操作，关闭部分或者全部功能，有效降低功耗，从而达到降低温度的目的。

读数据返回超时：

读芯片内部寄存器时，有时会出现长时间没有返回的情况，而AXI等读写总线必须要有返回数据，否则会一直卡住。针对此类情况，需要读模块产生读返回信号与响应信号。比如返回32’hdeaddead数据，并且给响应信号rresp赋值相应的错误值。

交互接口超时：

各类芯片的低速接口通常是交互时处理的，芯片接口同样有状态机的类似实现方式，如果slave接口超时没有响应，master接口不应该被卡住，而应该能够恢复到初始状态，能够发起下一次请求。

残缺数据的处理：

像MAC、PCS等模块处理数据时，完成的数据包有包头和包尾，完整的数据包才能进行正常的处理，而缺乏包头或者包尾的残缺包必须则会导致各类错误，因此需要在模块入口处理对残缺包进行过滤，直接抛弃不完整的数据包。

模块卡死自恢复：

模块内部重要的模块如果发送错误会导致卡死，如关键的链表指针、此类情况需要自恢复设计要求，能够跳转到初始状态，如触发自动初始化。