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Hardware Design of AES Cryptography Module Operating as Coprocessor of Core-A Microprocessor

Core-A 마이크로프로세서의 코프로세서로 동작하는 AES 암호모듈의 하드웨어 설계

  • 하창수 (동의대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 최병윤 (동의대학교 컴퓨터공학과)
  • Published : 2009.12.31

Abstract

Core-A microprocessor is the all-Korean product designed as 32-bit embedded RISC microprocessor developed by KAIST and supported by the Industrial Property Office. This paper analyze Core-A microprocessor architecture and proposes efficient method to interface Core-A microprocessor with coprocessor. To verify proposed interfacing method, the AES cryptography processor that has 128-bit key and block size is used as a coprocessor. Coprocessor and AES are written in Verilog-HDL and verified using Modelsim simulator. It except AES module consists of about 3,743 gates and its maximum operating frequency is about 90Mhz under 0.35um CMOS technology. The proposed coprocessor interface architecture is efficiency to send data or to receive data from Core-A to coprocessor.

Core-A 마이크로프로세서는 32-bit RISC 구조의 국산 임베디드 마이크로프로세서로서 특허청의 지원을 받아 KAIST의 주관아래 개발된 프로세서이다. 본 논문에서는 Core-A 마이크로프로세서와 코프로세서간의 인터페이스 방안에 대하여 분석하고 효율적인 구조를 제안한다. 인터페이스 방안의 검증을 위해 코프로세서로 사용된 AES 암호 프로세서는 128-bit의 키와 블록을 갖는 대칭키 암호 알고리즘이다. 코프로세서 인터페이스 회로와 AES 암호프로세서는 Verilog-HDL로 작성되었으며, Modelsim 시뮬레이터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 삼성 0.35um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 AES를 제외한 코프로세서 인터페이스 부분을 합성한 결과 약 90Mhz의 동작주파수를 가지며, 3743개의 게이트수로 구성되었다. 본 논문에서 구현한 코프로세서 인터페이스 회로는 Core-A와 코프로세서간의효율적인 명령어 및 데이터 전달을 수행할수있다.

Keywords

References

  1. www.core-a.net, 'Core-A Architecture Refere- nce Manual,' 2008
  2. www.eclipse.org
  3. www.core-a.net, 'Core-B Lite Specification,' 2008
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  7. www.core-a.net, 'Core-A Synthesizable Mem- ory Management Unit(MMU) Reference Man-ual,' 2008
  8. FIPS PUB 197, 'The official AES standard,' Nov.26, 2001