多核密码芯片的设计与实现

摘要

随着多核技术的迅猛发展,多核处理器的应用越来越广泛,成为芯片设计和实现的一种很好的方式。多核处理器将会成为下一代服务器、操作平台的主流,由于它功耗低、性能高、可扩展性强,在密码算法上的应用上,也会大大的提高效率,成为密码应用方面新的发展趋势。
　　本文建立了基于多个Microblaze处理器软核的架构,由不同的核分别实现数据加密算法和消息算法,核间采用共享内存的通信机制,经过多轮运算,使密码算法能够并行实现。在深入分析了SM4密码算法和SM3密码算法的基础上,设计M0核执行SM4加密算法,M1核执行SM3算法。通过实验对所设计的多核密码芯片进行了验证,结果表明本文的设计能够充分利用芯片资源,提高算法实现的速度。本文对多核技术在密码系统实现上的应用做了研究和验证,具有一定的理论和实践意义。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究内容及意义

1.3 论文的组织结构

第二章 多核技术与研究平台

2.1 多核处理器相关技术

2.2 核间通信机制

2.3 研究环境

2.4 设计开发流程

2.5 本章小结

第三章 多核密码芯片的硬件设计

3.1 硬件设计总体架构

3.2 处理器模块设计

3.3 存储器模块设计

3.4 通信模块设计

3.5 本章小结

第四章 多核密码芯片的软件设计

4.1 软件总体设计

4.2 密码算法分析

4.3 算法执行设计

4.4 本章小结

第五章 多核密码芯片的实现

5.1 下载配置

5.2 实验结果及分析

5.3 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献

研究成果