“鎖步核”（Lockstep Cores）這一名稱源于其工作原理與軍事隊列行進中的“鎖步”（Lockstep）動作的類比。以下是詳細的說明整理：

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1. 軍事起源：什么是“鎖步”？

• 在傳統軍事訓練中，“鎖步” 指士兵列隊行進時保持完全一致的步伐節奏、步幅和動作：
  • 所有士兵抬腳、落腳的時刻嚴格同步；
  • 每個人的動作高度一致，如同被“鎖定”在一起。
• 核心特征：個體必須放棄自主性，嚴格跟隨整體節奏，形成機械化的統一動作。

🌰 想象閱兵式：士兵方陣齊步前進，所有人的手臂擺動角度、腳步高度甚至落地聲完全一致——這就是“鎖步”。

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2. 技術映射：處理器核的“鎖步”

在芯片設計中，“鎖步核”復制了這種同步思想：

• 冗余核同步執行：兩個或多個相同的處理器核（如Core A和Core B）在同一時鐘驅動下：
  • 輸入同步：接收完全相同的指令流和數據流；
  • 執行同步：每個時鐘周期執行相同的操作（取指、解碼、計算等）；
  • 輸出同步：每個周期結束時產生理論上完全一致的輸出（地址、數據、控制信號）。
• 實時比較器（Lockstep Comparator）：
  • 像一個“教官”持續比對雙核的輸出；
  • 若發現任何不一致（即使僅1個比特不同），立即觸發錯誤響應（如復位、中斷）。

關鍵比喻：

• 核 ≈ 士兵
• 時鐘 ≈ 行進口令
• 比較器 ≈ 檢查動作一致性的教官
• “鎖”的含義：核的行為被強制綁定，無自由發揮空間。

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3. 為何強調“鎖”字？

“鎖”字突出了該設計的核心約束：

• 時序鎖定：雙核必須在同一時鐘邊沿完成動作，時序偏差可能導致誤報；
• 行為鎖定：核不能有個性化操作（如分支預測差異），必須嚴格按相同路徑執行；
• 錯誤鎖定：一旦比較器檢測到不一致，系統立即“鎖死”在安全狀態（如關閉輸出）。

🔒 “鎖”的雙重含義：

1. 同步的強制性（行為被鎖定一致）；
2. 安全的封閉性（故障時鎖定系統）。

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4. 與普通多核的本質區別

特性	普通多核 (e.g. SMP)	鎖步核
目標	提升性能（并行處理）	提升可靠性（容錯）
核間關系	獨立執行，異步協作	同步鏡像執行，無自主性
錯誤處理	軟件層檢測（如超時）	硬件級實時比對，周期級容錯
設計哲學	“自由協作”	“強制同步”

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總結：

“鎖步核”的命名精準傳遞了其三大核心特征：

1. 同步剛性：核間行為像被“鎖鏈”綁定，必須步調一致；
2. 冗余容錯：通過完全一致的鏡像執行實現瞬時錯誤檢測；
3. 軍事級紀律：類比士兵方陣，強調秩序、可預測性與絕對服從。