一種基于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的流水SHA256硬件實(shí)現(xiàn)電路[模擬設(shè)計(jì)][其他]

提出了一種新型的基于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的SHA256全流水?dāng)?shù)據(jù)迭代方式。在全流水SHA256結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)壓縮器中的狀態(tài)寄存器每次更新時(shí)只需要計(jì)算A和E，而狀態(tài)寄存器B-D和F-H則可以直接從前一輪中的A-C和E-G得到。且每輪新產(chǎn)生的A和E在經(jīng)歷四級(jí)流水傳遞后將不再被使用，因此A和E生命周期為4個(gè)時(shí)鐘周期。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)迭代的方式中，每次數(shù)據(jù)更新將會(huì)導(dǎo)致A-H共8組寄存器同時(shí)翻轉(zhuǎn)。因此，為了減小寄存器的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，繼而降低寄存器的翻轉(zhuǎn)功耗，提出了一種存儲(chǔ)方案，即采用鎖存器存儲(chǔ)每級(jí)新產(chǎn)生的A和E，當(dāng)后級(jí)需要使用時(shí)，通過選擇器選擇前級(jí)鎖存器存儲(chǔ)的A和E數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)生本級(jí)新的A和E。由此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)迭代時(shí)，每輪只有A和E兩組存儲(chǔ)器更新，從而可以降低電路的動(dòng)態(tài)功耗。在所提方案中，采用鎖存器代替觸發(fā)器作為存儲(chǔ)單元，同時(shí)通過由傳輸門構(gòu)成的選擇器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的選擇。仿真結(jié)果表明：在28 nm工藝下，采用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)代替寄存器翻轉(zhuǎn)后的SHA256全流水結(jié)構(gòu)功耗降低約27.5%，面積減少約49.2%。

發(fā)表于：2019/7/6 11:47:00