基于流体系架构的分组密码处理器设计

来源：计算机研究与发展杂志2017年第12期北京时间：

作者：李功丽,戴紫彬,徐进辉,王寿成,朱玉飞,冯晓,

摘要：为提升密码处理器性能，构建了密码处理器性能模型.基于该模型，提出多级资源共享、绑定前/后异或操作、最大化算法并行度等处理器性能提升技术，并根据性能提升技术确定了功能单元的种类和数量.然而功能单元不仅数量较多，而且在操作位宽和操作延迟方面均有较大差异，如何有效组织这些功能单元成为了一个关键问题.利用流体系结构可以高效集成大量功能单元的特点，设计并实现了基于流体系结构的可重构分组密码处理器原型，并通过把功能单元划分为基本处理单元，bank间共享单元和簇间共享单元3个层次来解决功能单元处理位宽和操作延迟的差异.在65nmCMOS工艺下对处理器原型进行综合，并在该结构上映射了典型的分组密码算法.实验结果证明:该处理器以较小的面积获得了较高的性能，对典型分组密码算法的处理速度，不仅超越了国际上的密码专用指令处理器，而且高于国内可重构阵列结构密码处理器.

关键词：分组密码, 流处理器, 性能模型, 可重构, 密码处理器,