基于SM2算法的安全芯片的后端低功耗設(shè)計(jì).pdf

1、隨著基于物聯(lián)網(wǎng)的信息安全技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)信息安全防護(hù)意識(shí)的提高，信息安全技術(shù)在人們的日常生活中變得日益重要。目前，常用的RSA算法、AES算法等安全算法因各種原因不能適應(yīng)新的需求，因此，2010年國(guó)家密碼局推出我國(guó)自主研發(fā)的安全算法—SM2橢圓曲線公鑰密碼算法。SM2算法的安全性是基于橢圓曲線離散對(duì)數(shù)問題的困難性基礎(chǔ)，與其他算法相比，SM2算法的安全性更高。近年來，基于安全算法的信息安全芯片以其更加安全、低耗、高速的特性逐漸取代了

2、軟件加密，被應(yīng)用在各種智能設(shè)備中。然而隨著集成電路的發(fā)展，芯片的集成度和工作頻率大幅提升，但同時(shí)芯片功耗也呈指數(shù)增長(zhǎng)；過高的功耗會(huì)影響芯片的性能，限制其應(yīng)用領(lǐng)域，特別是便攜式智能設(shè)備領(lǐng)域中。是以，如何降低芯片功耗成為當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)中最重要的難題。
　　本文首先詳細(xì)的論述了當(dāng)前深亞微米下CMOS集成電路制造工藝下功耗的產(chǎn)生原因，并針對(duì)電路中常用的低功耗優(yōu)化方法，本文從算法系統(tǒng)級(jí)、體系結(jié)構(gòu)級(jí)、寄存器傳輸級(jí)、門級(jí)、晶體管級(jí)等層次，分別

3、對(duì)動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)、門控時(shí)鐘技術(shù)、操作數(shù)隔離技術(shù)電源關(guān)斷技術(shù)和多閾值電壓技術(shù)等常用低功耗優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)敘述。
　　然后，針對(duì)貫穿整個(gè)芯片系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)的低功耗優(yōu)化，本文從時(shí)鐘樹功耗組成分析功耗優(yōu)化的關(guān)鍵指標(biāo)，并對(duì)常用的時(shí)鐘樹結(jié)構(gòu)和時(shí)鐘樹優(yōu)化技術(shù)作了詳細(xì)的敘述；在這個(gè)基礎(chǔ)上，本文以基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居的安全芯片為平臺(tái)，針對(duì)SM2橢圓曲線安全算法的后端低功耗設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，提出一種基于寄存器狀態(tài)的低功耗時(shí)鐘樹構(gòu)造算法的時(shí)鐘樹綜合的低功耗優(yōu)