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Synthetisierbarer Dual-Rail-Methodik

IP.com Disclosure Number: IPCOM000020702D
Original Publication Date: 2004-Jan-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Jan-25
Document File: 3 page(s) / 140K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Aufgrund der aktuellen SPA/DPA-Angriffe (Single Power Attack / Differential Power Attack) ist es fuer Hochsicherheitsanwendungen notwendig, eine integrierte Schaltung so zu gestalten, dass ihr Stromverbrauch nicht von den momentan prozessierten Daten abhaengt. In dem traditionellen Schaltungsentwurf entspricht einem logischen Signal (Eins/Null) genau einer physikalischen Leitung auf dem Chip (Strom an/aus). Diese Entwurfstechnik wird Single-Rail genannt, der Stromverbrauch ist abhaengig von den momentan prozessierten Daten. Um den datenunabhaengigen Stromverbrauch in Schaltungen zu erreichen, wurde eine Technik namens „Dual-Rail with Pre-/Discharge“ eingefuehrt. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie bei richtiger Implementierung ein datenunabhaengiges Stromprofil liefert. D.h. unabhaengig von den Eingangsdaten A und B (00, 10, 01 oder 11) eines Gatters, fliesst zur Erzeugung des Ergebnisses immer derselbe Strom. Dazu werden zu jedem logischen Signal A bzw. B immer jeweils zwei physikalische Leitungen gelegt: A und AN bzw. B und BN. Wobei A und B das jeweilige Signal, bzw. AN und BN das jeweils logisch invertierte Signal darstellen. Diese beiden physikalischen Leitungen werden zu Beginn eines jeden Taktes, in dem eine Berechnung durchgefuehrt werden soll, auf einen festgelegten Wert gesetzt (Null oder Eins). Die schraffierten Bereiche in Abb. 1 stellen diese Precharge-Phasen (hier Discharge-Phasen) dar. Dadurch wird in jedem Takt nur eine steigende Flanke erzeugt - die Kreise stellen die steigenden Flanken dar - und nur diese sind in erster Naeherung fuer einen Stromfluss verantwortlich.