基于可分负载理论的多核密码处理器调度研究

作者：郎俊豪; 李伟^*; 陈韬; 南龙梅

来源：计算机工程, 2023, 49(10): 255-263.

DOI：10.19678/j.issn.1000-3428.0066383

• 密码处理器
• 多核处理器
• 可分负载理论
• 负载调度
• 高能效

针对多核密码处理器高能效负载调度问题，基于可分负载理论提出多轮与单轮混合负载调度机制，在不增加功耗前提下缩短密码任务完成时间，提升处理器能效。利用可分负载理论分析方法重点划分计算、负载传输时间，建立单轮调度、多轮与单轮混合调度方式，得到数学解析解以指导负载调度高能效设计，同时考虑计算通信占比、结果输出等因素以精确模型。分析模型并设计负载调度机制，在多核密码处理器芯片上实现并验证。MATLAB仿真结果表明，混合调度方式具有更好的性能表现，密码任务传输与计算时间比越大，负载完成时间的下限值越大，当处理器核数、调度轮数取中间值时，达到最优的负载完成时间和能效值，当结果输出时间小于任务传输时间时，影响较小。芯片实测结果表明，对于不同密码算法，提出的多轮与单轮混合调度方式能缩短10.1%～48.2%的负载任务完成时间，相应的多核密码处理器能效值提升9.8%～48.1%。

• 单位
  信息工程大学