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    2023-9-14

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在高速密码卡中,fpga通过pcb板上晶振获取66.66mhz时钟,经过fpga内部锁相环后产生200mhz基本时钟用作芯片2和芯片3的接口操作时钟,然后经过内部分频电路提供100mhz时钟作为fpga内部的niosii软核和硬件电路的工作时钟,分频16mhz作为芯片2和芯片3的工作时钟分频20mhz作为芯片1和芯片4的工作时钟。



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高速电路时钟信号频率较高,时钟信号的抖动、漂移、畸变对系统有很大影响,高速pcb的设计就要求信号波形受干扰要小。所以,要优先考虑系统的时钟分配和走线等问题。高速时钟信号要优先布线,其中首要考虑系统的主时钟信号线,走线要尽可能的短,走直线,且避免过孔,为防止时钟与电源之间的干扰,加密卡,时钟信号也要避开电源部分。当同一电路板上用到多个不同频率的时钟时,两根不同频率的时钟线不能并行走线,而对于多个器件使用同一频率时钟信号,可采用蜘蛛型、树状型、分枝型时钟分配网络。



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伴随云计算的发展,虚拟化技术作为其之一也取得了深刻的发展。但是,虚拟化也暴露出了各种安全问题,解决这些问题的的手段就是虚拟环境的数据加密。但是目前虚拟环境数据加密的方式还存在很多的不足,比如密钥安全性不足,加密卡价格,密码算法性能低下等问题。在提出一个更为合理、安全、的解决方案,加密卡报价,以适应虚拟环境对于数据加密的需求。为解决密码卡虚拟化下性能的不足,加密卡,巧妙利用pcie总线高带宽的优势,通过sr-iov技术,辅以fpga硬件作为运算加速平台,成功设计出基于sr-iov虚拟化技术的高速密码卡。该密码卡---了现有计算机硬件系统架构,在开启sr-iov功能后,可以---得适应支持sr-iov技术的硬件平台,为计算平台提供了高速的虚拟化密码服务。在实现了传统密码卡sha1密码算法的硬件加速前提下,借用sr-iov中vf的特性将其推广到虚拟机内部,解决软件模拟密码卡固有的无法有效进行物理隔离的问题。





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