一种改进的基于Kogge-Stone结构的并行前缀加法器

基于并行前缀算法的Kogge-Stone结构,通过改进其结构层次上的逻辑电路,提出一种改进的并行前缀加法器.与传统电路相比,该加法器不仅可以减小面积、功耗和延时,而且随着位宽的加大其优势更加明显,是适用于宽位的并行前缀加法器.

基于Kogge-Stone加法器改进的双域模乘器

模乘作为椭圆曲线公钥密码算法的核心运算,调用频率最高,提高其运算速度对于提高椭圆曲线密码处理器的性能具有重要意义。基于Kogge-Stone加法结构,结合可重构技术,实现一种能够同时支持素数域GF(p)和二元域GF(2m)上模乘运算的双域模乘器,并对模块进行合理复用,节省硬件资源。用Verilog VHDL语言对该模乘器进行RTL级描述,并采用0.18μm CMOS工艺标准单元库进行逻辑综合。实验结果表明,该双域模乘器的最大时钟频率为476MHz,占用硬件资源66518 gates,实现256位的模乘运算仅需0.27μs。

对提高RSA算法中大数模乘运算速率的思考

RSA算法的核心是大数模乘运算,提高其运算速率不仅对改进RSA算法本身有着重要的意义,而且,如果能够通过专用集成电路快速而低成本的实现,将会对电子商务的推广产生积极作用。在研究蒙哥马利算法的基础上,提出一种基于并行前缀加法器架构的基2-Montgomery模乘运算,构建了1024 bit的Kogge-stone加法器。仿真结果表明,该方法可以有效减少模乘运算中操作数的延迟时间,在一定程度上提高大数模乘的运算效率。

一种基于55nm工艺的超前进位加法器设计

加法器作为数字电路中的重要组件,其计算速度对系统性能至关重要。本文对加法器电路进行了深入研究,基于4进制Kogge-Stone树结构和多相时钟控制改进后的多米诺动态电路,设计了一种64位超前进位加法器,并完成全定制版图设计。该加法器采用55nm CMOS工艺,在3.7 GHz的时钟频率下,关键路径延时为372 ps,平均功耗为24.47 mW,功耗延时积为9.1 pJ,版图总面积约为29482μm2。这些结果显示,所提出的设计方案在性能方面取得了显著的改进。它不仅提高了加法器电路的计算速度,还有效降低了功耗和占用的芯片面积。

64位超前进位对数加法器的设计与优化

设计一个应用于高性能微处理器的快速64位超前进位对数加法器。通过分析超前进位对数加法器原理,提出了改进四进制Kogge-Stone树算法的64位超前进位对数加法器结构,并结合使用多米诺动态逻辑、时钟延迟多米诺逻辑和传输门逻辑等技术来设计和优化电路。该加法器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,在最坏情况下完成一次加法运算时间为486.1 ps,与相同工艺和相同电路结构采用静态CMOS实现相比,大大减少了加法器各级门的延迟时间,取得良好的电路性能。