This paper presents a design space exploration for SABER, one of the finalists in NIST's quantum-resistant public-key cryptographic standardization effort. Our design space exploration targets a 65nm ASIC platform and has resulted in the evaluation of 6 different architectures. Our exploration is initiated by setting a baseline architecture which is ported from FPGA. In order to improve the clock frequency (the primary goal in our exploration), we have employed several optimizations: (i) use of compiled memories in a 'smart synthesis' fashion, (ii) pipelining, and (iii) logic sharing between SABER building blocks. The most optimized architecture utilizes four register files, achieves a remarkable clock frequency of 1GHz while only requiring an area of 0.314mm2. Moreover, physical synthesis is carried out for this architecture and a tapeout-ready layout is presented. The estimated dynamic power consumption of the high-frequency architecture is approximately 184mW for key generation and 187mW for encapsulation or decapsulation operations. These results strongly suggest that our optimized accelerator architecture is well suited for high-speed cryptographic applications.


翻译:本文介绍了国家科学研究所量子抗衡公用钥匙标准化努力的决赛者之一SABER的设计空间探索。我们的设计空间探索的目标是一个65nm ASIC平台,并导致对6个不同的建筑进行了评价。我们的探索是通过建立一个从FPGA移植的基线结构而开始的。为了改进时钟频率(我们勘探的首要目标),我们采用了几种优化方法:(一) 以“智能合成”方式使用汇编的记忆,(二) 管道,和(三) SABER建筑块之间的逻辑共享。最优化的建筑使用4个登记文件,达到1GHz的惊人时钟频率,而仅需要0.314毫米的面积。此外,还对这一建筑进行了物理合成,并展示了一种可粘贴的布局。估计高频结构的动力消耗量大约为184mW用于关键生成,187mW用于封装或卸载操作。这些结果有力地表明,我们最优化的加速加速的加密结构非常适合高速加密应用。

0
下载
关闭预览

相关内容

Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
SSHDroid - 适用于黑客的Android应用程序
黑白之道
9+阅读 · 2019年3月12日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月14日
VIP会员
相关VIP内容
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
SSHDroid - 适用于黑客的Android应用程序
黑白之道
9+阅读 · 2019年3月12日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员