PEDC：一种高效、并行且可配置的分布式控制架构设计方法，该方法基于加密CGRA（Cryptographic CGRA），并利用控制子图划分与扩展技术来实现控制逻辑的设计

《ACM Transactions on Embedded Computing Systems》：PEDC: A High-Efficacy, Parallel, and Configurable Distributed Control Architecture Design Approach of Cryptographic CGRA Utilizing the Control Subgraph Partitioning and Expansion Method

粗粒度可重构架构（CGRAs）作为密码学加速器，传统方法侧重数据路径优化而控制路径关注不足。PEDC设计方法通过自动控制子图划分、依赖关系提取、主从控制节点构建及控制器设计模型，提升CGRAs控制灵活性，实现多指令流、多数据流并行处理，效率比传统方法高4.5倍，功能更灵活。

　　

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由于粗粒度可重构架构（CGRAs）的高效率和灵活性，它们越来越多地被用作加密加速器。现有关于面向安全性的CGRAs的研究主要集中在数据路径的扩展或优化上，而对控制路径的关注相对较少。最近，通用处理核心或配置系统被广泛采用作为CGRAs的控制器。虽然这种方法显著降低了CGRAs的设计和应用复杂性，但却牺牲了控制的效率和灵活性。为了解决这个问题，提出了一种可配置的分布式控制（D-C）架构设计方法（称为PEDC），该方法通过提高控制灵活性来增强CGRAs的并行处理能力。PEDC包含四项关键技术：首先，自动划分控制子图以定义控制器的控制范围并提取控制框架的控制节点；其次，从控制流图中提取控制依赖关系以连接控制节点；第三，通过建立能够独立执行任务控制的过程控制节点与其他节点之间的主从关系来构建控制架构图；最后，提出了输入调度控制器、输出调度控制器、集群控制器和任务过程控制器的设计模型。PEDC方法本质上将CGRAs转换为多指令流、多数据流处理器。基于40纳米CMOS技术实现了不同规模的D-C架构。使用PEDC方法，无论阵列结构或算法类型如何，都可以同时处理多个流水线和独立任务。与传统控制方法相比，PEDC的执行效率提高了4.5倍；与相关可重构架构相比，PEDC使CGRAs在功能上更加灵活，并实现了更好的满负荷吞吐量。

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