Návrh specializovaných instrukcí

Abstract

Tato práce se věnuje návrhu a implementaci specializovaných instrukcí pro architekturu instrukční sady RISC-V. Tato instrukční rozšíření slouží k akceleraci sady vybraných kryptografických algoritmů. Nové instrukce jsou implementovány v prostředí Codasip Studia na modelu 32bitového procesoru s instrukční sadou RV32IM. Byly zvoleny implementace kryptografických algoritmů s otevřeným zdrojovým kódem, který byl upraven, aby používal nové instrukce. Jednotlivé instrukce byly aplikovány na příslušné algoritmy, otestovány a profilovány. Výsledkem práce je rozšíření instrukční sady, které umožňuje až sedminásobné zrychlení v závislosti na vybraném algoritmu.

The purpose of this thesis is to design and implement specialized instructions for RISC-V instruction set architecture. These instruction are used to accelerate a set of selected cryptographic algorithms. New instructions are implemented in Codasip Studio for 32bit processor model with RV32IM instruction set. Open source implementations were selected and edited to use new instructions. Instructions were used on respective algorithms, tested and profiled. The outcome of this thesis is instruction set extension, that enables up to seven times speed up, depending on used algorithm.