一种基于热噪声振荡器的高速真随机数设计

摘要

分析和设计了一种基于振荡器的真随机数发生器,电阻热噪声作低频时钟的噪声源.利用两个独立工作的高、低频振荡器之间的相对关系采样噪声源,用带有抖动的低频振荡器通过D触发器采样有固定周期的高频振荡器,产生随机数序列.电路采用SMIC 28 nm CMOS工艺设计,完成了版图设计和流片,仿真结果表明,基于热噪声的真随机数产生器输出吞吐率范围为1.8～12 Mb/s,随机数输出满足AIS31真随机数熵源测试要求,电路整体功耗为0.388 mW.