首先什么是Lockstep，直译过来就是“步调一致”，Lockstep由本来是由军事语境引入，用来表示齐步行军，队伍中的所有人都执行一致的动作步伐，而后引入计算机领域，应该是用于计算机容错系统，即“使用相同的、冗余的硬件组件在同一时间内处理相同的指令，从而保持多个CPU或内存精确的同步”。

LockStep Core我们现在叫锁步核，分为Master Core 和 Checker Core，它们使用相同的输入数据，执行相同的操作，并且使用硬件比较器逐周期比较Master CPU 和Checker CPU 的输出。工作原理图如下：

1. Master core和Checker core的输入是相同的

2. 在Checker core输入的位置插入n个cycle的延时，通常n设置为2

3. Master Core的输出为a[i], Checker Core的输出为b[i]，两个核的算法一致

4. a[i]进行一次“非”操作，也就是对其进行一次反转，然后插入n个cycle的延时，得到x[i]

5. 最后x[i]和y[i]进行一次同或操作，得到cmp[i]。

6. 如果cmp[i]等于1，说明lockstep出现错误，如果cmp[i]等于0，说明lockstep检查正常。

相同点：

1. 两个核输入相同

2. 处理算法逻辑相同（硬件）

不同点：

1. Checker Core在输入端做了延时，Master Core在输出端做了延时，但是延时时间是相等的

2. Master Core做了反转，Checker Core没有做反转，这样做是为了防止共模干扰。

所以在正常情况下，x[i]和y[i]必然是严格相反的，这样按位同或的输出值必然是0，这就证明了此时两个CPU都是正常工作的。故障通常需要连接到SMU的Alarm的寄存器上，当LockStep故障发生时，通过SMU触发系统reset。

而且LockStep是纯硬件电路的冗余与保护，所以不会影响软件运行。

在什么时候会使用锁步核？

一般在功能安全等级为ASIL C 和 ASIL D的情况下，会使能锁步核。