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龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利一种后量子密码算法处理器及其片上系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117435251B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311594500.8，技术领域涉及：G06F9/38；该发明授权一种后量子密码算法处理器及其片上系统是由黄科杰;叶泽文;张豪;李金泽设计研发完成，并于2023-11-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种后量子密码算法处理器及其片上系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种后量子密码算法处理器及其片上系统。后量子密码处理器包括取指单元、译码单元、执行单元和写回单元；执行单元包括并行计算单元模块，并行计算单元模块采用部件重组技术和算子融合技术，能使用相同的组件实现不同计算类型和位宽的后量子密码算法核心运算；后量子密码处理器运行的片上系统包括：系统总线、连接到系统总线的后量子密码处理器、连接到后量子密码处理器的存储单元、连接到系统总线的外部设备接口和连接到后量子密码处理器的结合DMA的缓存主动预取预存数据功能模块；后量子密码处理器通过外部设备接口与外部设备通信，对存储单元进行数据和指令读写。本发明减少系统的功耗和资源开销，且提高后量子密码算法运行速度。

本发明授权一种后量子密码算法处理器及其片上系统在权利要求书中公布了：1.一种用于运行后量子密码处理器的片上系统，其特征在于，所述后量子密码处理器包括：取指单元、译码单元、执行单元和写回单元； 取指单元包括作为接口与处理器外的指令存储单元交换数据的指令接口模块、用于预读指令接口模块内的多条指令并进行缓存的预取指模块和根据预取指模块中缓存的指令进行分发的指令分发模块；所述指令分发模块分发的指令包括读写指令和非读写指令； 译码单元接收指令分发模块发射的指令，并将接收到的指令翻译为具体的控制信号；然后将所述控制信号与译码单元内部的数据发送至执行单元； 执行单元根据译码单元发送过来的控制信号和数据执行具体的计算或访存操作；然后将计算结果和执行单元生成的控制信号发送至写回单元； 写回单元将执行单元发送过来的计算结果根据控制信号写回译码单元； 所述执行单元包括可配置并行计算单元模块，可配置并行计算单元模块采用部件重组技术和算子融合技术，能够使用相同的组件实现不同计算类型和位宽的后量子密码算法核心运算；所述可配置并行计算单元模块由以下模块组成： 预处理模块，用于进行多项式运算和哈希算法的数据变换，进行计算前的准备工作； 处理模块，由八个完全相同的通用计算模块和两个哈希计算模块构成，用于实现各种计算操作；执行单元中的处理模块根据译码单元发送的控制信号选择处理模块中的各模块的连接方式，以支持后量子密码算法中所需的不同位宽和不同运算类型的计算操作，并得到相应的运算结果；每个通用计算模块包含一个用于实现乘法相关操作的32位乘法器模块、一个用于实现模运算和逻辑运算的32位进位保留加法器模块、两个用于实现加减法操作的32位加法器模块和一个用于移位运算的32位移位器；每个哈希计算模块由一个32位进位保留加法器模块、两个32位加法器模块和一个32位移位器模块组成； 后处理模块，用于对多项式运算和哈希算法的计算结果进行后续的数据变换处理；数据变换处理后，将计算结果和执行单元生成的控制信号发送至写回单元； 所述片上系统包括：系统总线、连接到所述系统总线的所述后量子密码处理器、连接到所述后量子密码处理器的存储单元、连接到所述系统总线的外部设备接口、连接到所述后量子密码处理器的结合DMA的缓存主动预取预存数据功能模块； 后量子密码处理器通过系统总线与片上系统的其他设备通信，还通过系统总线与连接在外部设备接口上的外部设备通信，通过从外部设备接收到的指令对连接到所述后量子密码处理器的存储单元进行数据和指令读写； 所述结合DMA的缓存主动预取预存数据功能模块包括： 缓存部分，包括缓存控制器、与缓存控制器相连的缓存SRAM、与缓存控制器相连的缓存使用状态记录表、与缓存控制器相连的后量子密码处理器核的通信端口和与缓存控制器相连的DMA控制器的通信端口；缓存控制器根据缓存使用状态记录表对缓存SRAM进行读写；缓存使用状态记录表记录后量子密码处理核和DMA正在读写的缓存SRAM内的缓存单元和操作类型，在后量子密码处理器核读写前能自动检测和避免数据读写冲突； DMA部分，包括DMA控制器、与DMA控制器相连的转移指令列表、与DMA控制器相连的所述后量子密码处理器核的通信端口、与DMA控制器相连的缓存控制器的通信端口、与DMA控制器相连的外部存储器读写端口、与DMA控制器相连的缓存SRAM读写端口；DMA控制器通过读取转移指令列表，对外部存储器和缓存SRAM进行读写操作；根据后量子密码处理器和缓存控制器的控制信号，DMA控制器还对转移指令列表进行修改；DMA部分用于接受后量子密码处理器核和缓存控制器请求的搬移操作，将缓存数据写回外部存储器或者将外部存储器数据读入缓存SRAM，在DMA控制器读写缓存SRAM前能自动检测和避免数据读写冲突，转移指令列表能存储多条后量子密码处理器核布置的转移指令，依次执行，转移指令列表还有多条最高优先级的紧急任务栏，用于处理后量子密码处理器访问缓存SRAM失效情况，通过DMA紧急从外部存储器读入数据； 所述译码单元包括寄存器模块和译码器模块；寄存器模块用于存储数据，译码器模块翻译接收到的指令，并从寄存器模块中读取所需的数据，然后将控制信号和所述数据发送至执行单元； 所述执行单元还包括读写控制单元，读写控制单元与译码单元、所述的后量子密码处理器外的数据存储单元相连接；所述读写控制单元接收译码单元发送的与读写相关的控制信号，并通过译码单元发送过来的控制信号对所述的后量子密码处理器外的数据存储单元执行具体的访存操作，并将访问所述数据存储单元缓存得到的结果根据读写控制单元生成的控制信号写回译码单元； 所述写回单元包括非读写流水线写回单元，非读写流水线写回单元与译码单元相连接，非读写流水线写回单元将执行单元发送过来的计算结果根据所述执行单元生成的控制信号写回译码单元内对应的寄存器中； 所述系统总线支持AXI32位的总线协议，AXI32位的总线协议上进一步支持APB通用外设协议；再通过APB通用外设协议去连接SPI、UART、GPIO、I2C外设协议；AXI总线协议对连接到所述后量子密码处理器的存储单元的访问都是以32位进行的。

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