一种分布式FPGA协处理器平台的研究与设计

发布时间：2017-03-17 07:07

  本文关键词：一种分布式FPGA协处理器平台的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网和计算机技术的发展,无论是科研任务还是人民大众的日常生活需求对计算处理任务的要求不断提升,计算机应用软件的处理压力越来越重,同时对计算机自身的处理能力也给出了更高的要求,硬件协处理器的加入成为时代发展的趋势和社会发展的需求。 由于分布式技术是可以把大的计算任务拆解成多个小任务,并且能够将这些小任务分配到多个处理器上进行处理,从而使得任务能够得到并行处理,大大地提高处理效率。由于FPGA具有高速度、低功耗、可重构、并行资源丰富等特征,通过硬件设计专用的FPGA协处理器,能够充分利用FPGA的资源,发挥其硬件加速的优势,能够提高整个系统的处理效率和响应速度。同时,把这种分布式理念运用到FPGA的研究中,可以充分利用并发挥FPGA的硬件优势,以期发挥FPGA协处理器平台的最大处理能力。 本论文中的FPGA协处理器平台是基于计算机网络这个平台展开,在分布式技术的理念之下,将具有不同功能的专用FPGA协处理器进行整合构建起来的,本文中的FPGA协处理器平台能够使得用户通过PC端的浏览器发出控制命令,启用AES加解密协处理器和存储协处理器来完成数据加解密和存储功能。该平台的构建是为了能够将计算机的一些处理任务进行转移,并通过硬件对其进行任务处理,一方面是能够分担计算机的工作任务,提高其处理性能,另一方面是能够采用FPGA协处理器进行任务的分布式并行处理,提高整体的工作效率,以期发挥FPGA协处理器平台的最大处理能力。
【关键词】：FPGA协处理器 分布式技术 网络通信 AES算法
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332;TN791
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 绪论6-14
• 1.1 研究背景6-7
• 1.2 FPGA协处理器技术的现状7-9
• 1.3 分布式技术的现状9-11
• 1.4 论文的主要工作及创新点11-12
• 1.5 本文的章节结构及内容安排12-14
• 第二章 FPGA协处理器平台的构建14-22
• 2.1 FPGA协处理器平台的总体设计14-16
• 2.2 协处理器设计16-18
• 2.3 通信模块设计18-21
• 2.4 小结21-22
• 第三章 AES加/解密协处理器22-42
• 3.1 AES加密算法原理22-30
• 3.1.1 算法结构总述22-25
• 3.1.2 AES算法的基本变换25-28
• 3.1.3 密钥扩展算法28-30
• 3.2 AES解密算法原理30-34
• 3.3 AES加/解密组件的设计34-41
• 3.4 小结41-42
• 第四章 FPGA存储协处理器42-50
• 4.1 分布式存储原理42-43
• 4.2 FPGA存储协处理器的设计实现43-49
• 4.3 小结49-50
• 第五章 系统测试50-56
• 5.1 AES组件仿真50-52
• 5.2 加密功能测试52-53
• 5.3 存储功能测试53-55
• 5.4 小结55-56
• 第六章 总结与展望56-58
• 6.1 总结56
• 6.2 后期研究计划及展望56-58
• 参考文献58-60
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果60-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 岳轩,陈维海;Rijndael加密算法及其实现[J];河北省科学院学报;2002年04期

2 李霞;黄元波;;GPON加密安全技术研究及实现[J];信息通信;2008年03期

3 袁巍;胡亮;林宇;张云龙;黄瑞;李宏图;;AES算法的结构分析与优化实现[J];吉林大学学报(理学版);2008年05期

4 苏盛辉;REESSE对称密钥密码体制[J];计算机工程与应用;2004年19期

5 向小军;高阳;商琳;杨育彬;;基于Hadoop平台的海量文本分类的并行化[J];计算机科学;2011年10期

6 张焕国,覃中平;高级数据加密标准的研究[J];计算机工程与科学;2001年05期

7 李成华;张新访;金海;向文;;MapReduce:新型的分布式并行计算编程模型[J];计算机工程与科学;2011年03期

8 师军,张福泰,刘红敏,尚伟林;高级加密标准Rijndael之解密算法研究[J];计算机应用研究;2003年02期

9 邹又姣,王尚平,冉占军;Rijndael算法中密钥生成方案的研究[J];计算机应用与软件;2004年10期

10 舒继武;;存储虚拟化[J];中国教育网络;2007年04期

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本文编号：252534