66
T hroughput
pipeline
=
A message block’s bits (r)
Cycles of the clock for each message block
× Frequency
(3.4)
Στην Εξίσωση (3.4), το µέγεθος
r (A message block’s bits) αντιστοιχεί στον αριθµό
των bit κάθε µπλοκ µηνύµατος και λαµβάνει τιµές 576, 832, 1088 ή 1152, ανάλογα µε
την επιλεγµένη παραλλαγή του αλγορίθµου. Η παράµετρος συχνότητα (Frequency)
αντιπροσωπεύει
τη
µέγιστη
συχνότητα
ρολογιού
λειτουργίας
του
συστήµατος,
ενώ οι κύκλοι ρολογιού ανά µπλοκ (Cycles of the clock for each message block)
χαρακτηρίζουν τον αριθµό των επαναλήψεων που απαιτούνται για την επεξεργασία
κάθε µπλοκ µηνύµατος από τις πέντε βασικές διαδικασίες του αλγορίθµου:
θ, ρ, π, χ,
και
ι, ώστε να παραχθεί η τελική τιµή κατακερµατισµού.
Η αποδοτικότητα (
Ef f iciency
pipeline
) ενός συστήµατος µε διασωλήνωση ορίζεται
ως ο λόγος της ρυθµαπόδοσης (
T hroughput
pipeline
) προς την επιϕάνεια υλοποίησης
(
Area
pipeline
), όπως αυτή αποτυπώνεται στην Εξίσωση (3.5). Συγκεκριµένα:
Ef f iciency
pipeline
=
T hroughput
pipeline
Area
pipeline
(3.5)
Ο
δείκτης
αποδοτικότητας
εκϕράζει
εποµένως
το
πόσα
Mbps
(ή
Gbps)
µπορεί
να επεξεργαστεί το σύστηµα ανά µονάδα επιϕάνειας υλικού, προσϕέροντας µια
συγκριτική µέτρηση για το πόσο αποδοτικά αξιοποιούνται οι διαθέσιµοι υλικοί πόροι
για την επίτευξη υψηλής απόδοσης.
3.5.3
Αποτελέσµατα των δύο αρχιτεκτονικών
Προκειµένου
να
βελτιωθεί
η
απόδοση
του
αλγορίθµου
SHA-3,
είναι
σηµαντικό
να
εντοπιστούν
τα
πιο
δαπανηρά
υπολογιστικά
βήµατα
και
να
εστιάσουµε
στη
βελτιστοποίηση
αυτών
των
σταδίων.
Στην
παραδοσιακή
αρχιτεκτονική,
ο
υπολογισµός
των
bit
ισοτιµίας
στις
στήλες
του
πίνακα
καταστάσεων
απαιτεί
πρόσβαση σε ολόκληρο τον πίνακα, µε αποτέλεσµα σηµαντική κίνηση δεδοµένων και
αυξηµένο υπολογιστικό κόστος. Αυτό επιβαρύνει τη χρήση των πόρων και µειώνει
τη συνολική ρυθµαπόδοση και αποδοτικότητα του αλγορίθµου.
Για την αντιµετώπιση αυτής της πρόκλησης, εισάγεται καταχωρητής αµέσως µετά
το
βήµα
θ, καθώς αυτό το στάδιο είναι το πιο δαπανηρό υπολογιστικά στη