检索结果-内蒙古大学图书馆

小型微型计算机系统 2018年第2期39卷 262-269页

作者：杭彦希徐金甫南龙梅解放军信息工程大学郑州450001 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

容错和避免拥堵能力是目前片上网络路由算法研究的重要方面,该文针对路由算法在这两方面存在的不足,提出了一种高效的拥堵感知的自适应容错路由算法.首先,该文基于故障实时检测方法,提出了一种节点邻32链路故障实时感知机制,能感知当前... 详细信息

容错和避免拥堵能力是目前片上网络路由算法研究的重要方面,该文针对路由算法在这两方面存在的不足,提出了一种高效的拥堵感知的自适应容错路由算法.首先,该文基于故障实时检测方法,提出了一种节点邻32链路故障实时感知机制,能感知当前节点周围32条链路的故障情况;其次,引入并扩展了路由器延迟模型,提出了一种高效的拥堵信息感知及计算方案;最后,制定故障与拥堵处理优先级,设计基于逻辑电路的故障处理模块以及高效的拥堵处理模块,并提出死锁及活锁避免方法,构建了一套完备的片上容错路由算法.实验结果表明,在无故障非均匀模式下,该算法相对于普通的拥堵感知算法的饱和吞吐率提高了3%~12%左右,在故障模式下,该算法较常用自适应算法的优势更加明显.

关键词：容错拥堵感知片上网络路由算法

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基于SRAM型FPGA单粒子效应的故障传播模型

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电子学报 2017年第8期45卷 1976-1984页

作者：吴珊周学功王伶俐复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

SRAM型FPGA在辐射环境中易受到单粒子翻转的影响,造成电路功能失效.本文基于图论和元胞自动机模型,提出了一种针对SRAM型FPGA单粒子效应的电路故障传播模型.本文将单粒子翻转分为单位翻转和多位翻转来研究,因为多位翻转模型还涉及到了... 详细信息

SRAM型FPGA在辐射环境中易受到单粒子翻转的影响,造成电路功能失效.本文基于图论和元胞自动机模型,提出了一种针对SRAM型FPGA单粒子效应的电路故障传播模型.本文将单粒子翻转分为单位翻转和多位翻转来研究,因为多位翻转模型还涉及到了冲突处理的问题.本文主要改进了耦合度的计算方式,通过计算FPGA布局布线中的相关配置位,从而使得仿真的电路故障传播模型更接近于实际电路码点翻转的结果,与以往只计算LUT相关配置位的方法比较,平均优化程度为19.89%.最后阐述了本模型在故障防御方面的一些应用,如找出最易导致故障扩散的元胞.

关键词：现场可编程门阵列单粒子翻转单位翻转多位翻转电路故障传播模型

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基于Ni电极和ZrO_2/SiO_2/ZrO_2介质的MIM电容的导电机理研究

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物理学报 2017年第8期66卷 287-294页

作者：刘骐萱王永平刘文军丁士进复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

研究了基于Ni电极和原子层淀积的ZrO_2/SiO_2/ZrO_2对称叠层介质金属-绝缘体-金属(MIM)电容的电学性能.当叠层介质的厚度固定在14nm时,随着SiO_2层厚度从0增加到2nm,所得电容密度从13.1 fF/μm^2逐渐减小到9.3fF/μm^2,耗散因子从0.025... 详细信息

研究了基于Ni电极和原子层淀积的ZrO_2/SiO_2/ZrO_2对称叠层介质金属-绝缘体-金属(MIM)电容的电学性能.当叠层介质的厚度固定在14nm时,随着SiO_2层厚度从0增加到2nm,所得电容密度从13.1 fF/μm^2逐渐减小到9.3fF/μm^2,耗散因子从0.025逐渐减小到0.02.比较MIM电容的电流-电压(I-V)曲线,发现在高压下电流密度随着SiO_2厚度的增加而减小,在低压下电流密度的变化不明显,还观察到电容在正、负偏压下表现出完全不同的导电特性,在正偏压下表现出不同的高、低场I-V特性,而在负偏压下则以单一的I-V特性为主导.进一步对该电容在高、低场下以及电子顶部和底部注入时的导电机理进行了研究.结果表明,当电子从底部注入时,在高场和低场下分别表现出普尔-法兰克(PF)发射和陷阱辅助隧穿(TAT)的导电机理;当电子从顶部注入时,在高、低场下均表现出TAT导电机理.主要原因在于底电极Ni与ZrO_2之间存在镍的氧化层(NiO_x),且ZrO_2介质层中含有深浅两种能级陷阱(分别为0.9和2.3 eV),当电子注入的模式和外电场不同时,不同能级的陷阱对电子的传导产生作用.

关键词：金属-绝缘体-金属电容导电机理 ZrO2/SiO2/ZrO2叠层介质 Ni电极

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面向微电子应用的二维过渡金属硫族化合物制备进展

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科学通报 2017年第36期62卷 4237-4255页

作者：许浒廖付友郭仲勋郭晓娇周鹏包文中张卫复旦大学微电子学院专用集成电路和系统国家重点实验室上海200433

二维原子晶体材料所独有的结构特性带来了诸多优异的性质.与石墨烯相比,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)拥有不同大小且可调控的带隙,在微电子和光电器件领域有着广阔的应用前景.本文对二维TMDs材料"自上而下"和"自下而上&... 详细信息

二维原子晶体材料所独有的结构特性带来了诸多优异的性质.与石墨烯相比,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)拥有不同大小且可调控的带隙,在微电子和光电器件领域有着广阔的应用前景.本文对二维TMDs材料"自上而下"和"自下而上"的制备方法进行了总结,对比了机械剥离、液相剥离和化学气相沉积等常见制备技术,并归纳了各自的优缺点.同时基于未来晶圆级二维TMDs器件,重点介绍了化学气相沉积法及其面向应用需要解决的问题.最后总结了二维TMDs材料在微电子器件应用中的研究进展.

关键词：二维层状材料/二维原子晶体过渡金属硫族化合物二硫化钼化学气相沉积

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一种特殊数字滤波器的优化结构

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微电子学 2018年第4期48卷 429-432页

作者：张幸幸陆继承李夏禹俞军复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433 复旦大学微电子学院上海200433 上海复旦微电子集团股份有限公司上海200433

提出一种特殊数字滤波器的结构优化方案,可以简化滤波器结构、节省电路面积。将该方案应用于解调ISO/IEC 14443协议规定的PICC到PCD的副载波调制信号。在此基础上,改变子滤波器的位置,将长延迟链前移,减少了长延时链的数据位宽。综合结... 详细信息

提出一种特殊数字滤波器的结构优化方案,可以简化滤波器结构、节省电路面积。将该方案应用于解调ISO/IEC 14443协议规定的PICC到PCD的副载波调制信号。在此基础上,改变子滤波器的位置,将长延迟链前移,减少了长延时链的数据位宽。综合结果表明,该滤波器的面积仅为传统滤波器的50%。

关键词： FIR滤波器匹配滤波器 ISO/IEC14443协议

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面向密码算法的大位宽比特置换操作高速实现方案

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电子与信息学报 2017年第9期39卷 2119-2126页

作者：戴紫彬马超李伟南龙梅解放军信息工程大学郑州450001 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

针对面向字级优化的通用处理器,在应对密码算法中大位宽比特置换操作时效率较低的问题,该文提出2N-2N和kN-kN(k>2)的大位宽比特置换操作高速实现方案。并针对方案中涉及的比特提取和比特提取-移位两种操作,分别提出专用扩展指令BEX,B... 详细信息

针对面向字级优化的通用处理器,在应对密码算法中大位宽比特置换操作时效率较低的问题,该文提出2N-2N和kN-kN(k>2)的大位宽比特置换操作高速实现方案。并针对方案中涉及的比特提取和比特提取-移位两种操作,分别提出专用扩展指令BEX,BEX-ROT。在此基础上,对专用指令硬件架构的高效设计进行研究,提出一种基于Inverse Butterfly网络统一硬件架构-RERS(Reconfigurable Extract and Rotation Shifter)及相应可重构路由算法,以最大限度地共享硬件资源,减小电路面积。实验结果表明,所提方案能够将处理器架构执行大位宽比特置换操作的指令条数缩减约10倍,大幅提升其处理效率。同时,由专用指令所带来的硬件资源开销和延迟开销均较低,不会影响到原架构正常工作频率。

关键词：比特置换 2N-2N置换 kN-kN置换专用指令路由算法硬件架构

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椭圆曲线密码处理器的高效并行处理架构研究与设计

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电子与信息学报 2017年第10期39卷 2487-2494页

作者：戴紫彬易肃汶李伟南龙梅解放军信息工程大学郑州450000 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

为了解决当前椭圆曲线密码处理器普遍存在灵活性低、资源占用大的问题,该文采用统计建模的方式,以面积-时间(AT)综合性能指标为指导,提出了一种面向椭圆曲线密码并行处理架构的量化评估方式,并确定3路异构并行处理架构可使处理器综合性... 详细信息

为了解决当前椭圆曲线密码处理器普遍存在灵活性低、资源占用大的问题,该文采用统计建模的方式,以面积-时间(AT)综合性能指标为指导,提出了一种面向椭圆曲线密码并行处理架构的量化评估方式,并确定3路异构并行处理架构可使处理器综合性能达到最优。其次,该文提出一个分离分级式存储结构和一个运算资源高度复用的模运算单元,可增强存储器的访问效率和运算资源的利用率。在90 nm CMOS工艺下综合,该文处理器的面积为1.62 mm^2,完成一次GF(2^(571))和GF(p^(521))上的点乘运算分别需要2.26 ms/612.4μJ和2.63 ms/665.4μJ。与同类设计相比,该文处理器不仅具有较高的灵活性、可伸缩性,而且其芯片面积和运算速度达到了很好的折中。

关键词：椭圆曲线密码并行处理架构量化评估分离分级式存储结构资源复用

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可重构非线性布尔函数利用率模型研究与硬件设计

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电子与信息学报 2017年第5期39卷 1226-1232页

作者：戴紫彬王周闯李伟李嘉敏南龙梅解放军信息工程大学郑州450001 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

为解决序列密码中非线性布尔函数(Non-Linear Boolean Function,NLBF)硬件资源利用率低的问题,该文对以查找表(Look-Up Table,LUT)为基本构件的利用率模型进行研究,并结合适配算法的前期处理结果确定影响硬件利用率的3个基本参数(LUT大... 详细信息

为解决序列密码中非线性布尔函数(Non-Linear Boolean Function,NLBF)硬件资源利用率低的问题,该文对以查找表(Look-Up Table,LUT)为基本构件的利用率模型进行研究,并结合适配算法的前期处理结果确定影响硬件利用率的3个基本参数(LUT大小、单元规模和输入端口数目);在此基础上,以变量频次为约束实现NLBF的映射,完成非线性运算单元的设计,单元支持多路并行处理。在SMIC 180 nm下进行逻辑综合,并行度为32时,工作频率达到241 MHz,吞吐率为7.71 Gb/s;对不同NLBF进行利用率评估,利用率均达到91.14%以上,并且随着并行度增加,利用率不断增大。

关键词：序列密码可重构计算非线性布尔函数查找表

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基于Amdahl定律扩展的多核处理器性能模型研究

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电子学报 2017年第6期45卷 1424-1430页

作者：冯晓戴紫彬蔡路亭李伟解放军信息工程大学河南郑州450000 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200137

通过引入应用程序并行特征、通信开销、资源限制等因素,建立了基于Amdahl定律扩展的多核处理器性能模型.通过模型参数仿真,搜索面向特定应用的多核处理器设计空间,得出如下规律:增大计算核心规模可实现超线性加速比;结构应优先选择异构... 详细信息

通过引入应用程序并行特征、通信开销、资源限制等因素,建立了基于Amdahl定律扩展的多核处理器性能模型.通过模型参数仿真,搜索面向特定应用的多核处理器设计空间,得出如下规律:增大计算核心规模可实现超线性加速比;结构应优先选择异构结构;设计多进程、大容量的共享通信区可降低核间通信开销;计算核心数目和规模由应用程序并行度和各并行部分比例及设计规模决定.

关键词：多核处理器性能模型 Amdahl定律并行计算加速比

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面向分组密码的可重构异构多核并行处理架构

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电子学报 2017年第6期45卷 1311-1320页

作者：冯晓李伟戴紫彬马超李功丽解放军信息工程大学河南郑州450000 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海20123

现有的可重构分组密码实现结构中,专用指令处理器吞吐率不高,阵列结构资源利用率低、算法映射过程复杂.为此,设计了分组密码可重构异构多核并行处理架构RAMCA(Reconfigurable Asymmetrical Multi-Core Architecture),分析了典型SP(AES-1... 详细信息

现有的可重构分组密码实现结构中,专用指令处理器吞吐率不高,阵列结构资源利用率低、算法映射过程复杂.为此,设计了分组密码可重构异构多核并行处理架构RAMCA(Reconfigurable Asymmetrical Multi-Core Architecture),分析了典型SP(AES-128)、Feistel(SMS4)、L-M(idEA)及MISTY(KASUMI)结构算法在RAMCA上的映射过程.在65nm CMOS工艺下完成了逻辑综合和功能仿真.实验表明,RAMCA工作频率可达到1GHz,面积约为1.13mm2,消除工艺影响后,对各分组密码算法的运算速度均高于现有专用指令处理器以及Celator、RCPA和BCORE等阵列结构密码处理系统.

关键词：分组密码异构多核可重构并行处理密码处理器

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