面向分組加密算法的可重構(gòu)陣列處理單元優(yōu)化與設(shè)計.pdf

1、可重構(gòu)系統(tǒng)具有靈活性和高能效的優(yōu)勢，適用于分組密碼算法等數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的實現(xiàn)。為了適應(yīng)密碼算法不斷提升的性能需求，可重構(gòu)陣列規(guī)模逐漸增加，陣列架構(gòu)內(nèi)功能單元冗余數(shù)量多、利用率低的問題日益凸顯，嚴(yán)重影響了整個系統(tǒng)的面積效率（性能面積比）。本文面向分組密碼算法，通過算子特征分析和算法映射分析，優(yōu)化設(shè)計可重構(gòu)系統(tǒng)PE陣列結(jié)構(gòu)，減少冗余功能單元，提高算法映射時的功能單元利用率，從而提升整個系統(tǒng)的面積效率。
　　本文首先通過對分組密碼算法進(jìn)

2、行有向頂點(diǎn)活動網(wǎng)絡(luò)建模，并基于該模型分析算法電路關(guān)鍵路徑，提取算法的模式特征、組合特征和次序特征，指導(dǎo)PE陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括陣列拓?fù)?、PE組、PE結(jié)構(gòu)、互連單元、功能單元等;然后，通過對PE陣列進(jìn)行有向頂點(diǎn)活動網(wǎng)絡(luò)參數(shù)化建模，并改進(jìn)VF2子圖同構(gòu)算法，實現(xiàn)密碼算法到PE陣列的映射，通過評估算法映射時的功能單元利用率，對PE陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)行多輪反饋迭代優(yōu)化，從而去除PE結(jié)構(gòu)中的冗余功能單元和低利用率功能單元，進(jìn)一步提高PE陣列的面積效率。