【摘 要】
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边缘设备的性能、安全性、资源受限等需求，对多核密码处理器高能效设计提出挑战，而负载调度是影响多核密码处理器能效值提升问题的关键因素。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了多轮与单轮混合负载调度机制，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。首先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数学模型，得到数学解析解指导负载调度
【基金项目】
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国家自然科学基金（61404175）； 国家科技重大专项（2018ZX01027101-004）； 河南省科技攻关项目（202102210116）；
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边缘设备的性能、安全性、资源受限等需求，对多核密码处理器高能效设计提出挑战，而负载调度是影响多核密码处理器能效值提升问题的关键因素。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了多轮与单轮混合负载调度机制，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。首先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数学模型，得到数学解析解指导负载调度高能效设计，同时考虑计算通信占比、结果输出等因素精确模型。之后分析模型，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仿真分析表明，混合调度方式具有更好性能表现；密码任务传输/计算时间比越大，负载完成时间的下限值越大；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；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%，有效提高了处理器能效。同时，提出的负载调度机制或可迁移到其他类型应用的多核处理器负载调度研究中。
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