波动动态差分逻辑RISC-V CPU芯核的功耗抑制技术研究

作者：崔小乐; 李修远; 李浩; 张兴^*

来源：电子与信息学报, 2023, 45(09): 3244-3252.

• 差分功耗分析
• RISC-V芯核
• 波动动态差分逻辑
• 功耗信息泄露
• 功耗抑制

差分功耗分析(DPA)攻击不仅威胁加密硬件，对加密软件的安全性也构成严重挑战。将波动动态差分逻辑(WDDL)技术应用在RISC-V指令集的处理器芯核上可减少功耗信息的泄露。但是，WDDL技术会给电路引入巨大的功耗开销。该文针对基于WDDL的RISC-V处理器芯核提出两种功耗抑制方法。虽然随机预充电使能技术与指令无关，而预充电使能指令技术需要扩充指令集，但这两种方法都是属于轻量级的设计改进。仿真结果表明，采用了随机预充电使能技术和预充电使能指令技术的Rocket芯核的电路功耗分别是原始的WDDL Rocekt芯核功耗的42%和36.4%。

• 单位
  鹏城实验室; 北京大学深圳研究生院