| RISCV密码专用处理器能效概率模型与体系结构研究 |
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| 引用本文： | 李伟,别梦妮,陈韬,吴艾青,南龙梅.RISCV密码专用处理器能效概率模型与体系结构研究[J].电子与信息学报,2022,43(6):1541-1549. |
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| 作者姓名： | 李伟 别梦妮 陈韬 吴艾青 南龙梅 |
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| 作者单位： | 解放军信息工程大学 郑州 450000;复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室 上海 200433 |
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| 摘 要： | 该文以高能效为目标,建立了密码专用处理器能效概率模型,并指导高能效密码专用处理器体系结构设计.该文将面向密码领域的专用指令处理器设计空间探索问题描述为"1"值在配置矩阵中的定位问题,通过引入概率矩阵进一步将定位问题转化为最优配置的概率问题,并基于机器学习思想提出了密码专用处理器最高能效概率模型.实验证明,该文提出的能效概率模型平均经过2300次迭代输出最终结果,且预测准确率达到92.7％.根据最高能效概率模型,对密码专用处理器设计空间进行探索,获取满足高能效需求的密码专用处理器运算单元集合,以扩展指令的方式将其集成到开源通用64位RISCV处理器核心Araine中,提出高能效密码专用处理器体系结构.将该处理器在CMOS 55 nm工艺下进行逻辑综合,结果表明,该文提出的RISCV密码专用处理器与扩展前相比面积增大了426874 mm2,关键延迟增加了0.51 ns,完成密码算法总时间面积积增幅之和为0.46,执行常见密码算法能效比在1.61～35.16 Mbps/mW范围内.
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| 关 键 词： | 密码处理器 机器学习 能效概率模型 高能效 |
Research on Energy Efficiency Probability Model and Architecture of RISCV Cryptographic Processor |
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| LI Wei,BIE Mengni,CHEN Tao,WU Aiqing,NAN Longmei.Research on Energy Efficiency Probability Model and Architecture of RISCV Cryptographic Processor[J].Journal of Electronics & Information Technology,2022,43(6):1541-1549. |
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| Authors: | LI Wei BIE Mengni CHEN Tao WU Aiqing NAN Longmei |
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