유한 필드 GF(2^m)상의 비트-패러럴 시스톨릭 나눗셈기 = Bit-Parallel Systolic Divider in Finite Field GF(2^m)

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 유한 필드 GF$(2^m)$상에서 모듈러 나눗셈 A($\chi$)/B($\chi$) mod G($\chi$)을 수행하는 고속의 병렬 시스톨릭 나눗셈기를 제안한다. 제안된 나눗셈기는 이진 최대공약수(GCD) 알고리즘에 기반하며, FPGA 칩을 이용하여 구현 및 검증한다. 본 연구에서 제안된 나눗셈기는 연속적인 입력 데이터에 대해 초기 5m-2 클럭 사이클 지연후, 1 클럭 사이클 비율로 나눗셈 결과를 출력한다. 본 논문에서 제안된 나눗셈기를 기존의 병렬형 시스톨릭 나눗셈기들과 비교했을 때, 훨씬 적은 하드웨어의 사용으로 계산지연 시간을 상당히 감소 시켰다. 또한 제안된 나눗셈기는 기약다항식의 선택에 어떠한 제약도 두지 않을 뿐 아니라 매우 규칙적이고 묘듈화 하기 쉽기 때문에 필드 크기 m에 대하여 높은 확장성 및 유연성을 제공한다. 따라서 제안된 구조는 VLSI 구현에 매우 적합하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper presents a high-speed bit-parallel systolic divider for computing modular division A($\chi$)/B($\chi$) mod G($\chi$) in finite fields GF$(2^m)$. The presented divider is based on the binary GCD algorithm and verified through FPGA implementation. The proposed architecture produces division results at a rate of one every 1 clock cycles after an initial delay of 5m-2. Analysis shows that the proposed divider provides a significant reduction in both chip area and computational delay time compared to previously proposed systolic dividers with the same I/O format. In addition, since the proposed architecture does not restrict the choice of irreducible polynomials and has regularity and modularity, it provides a high flexibility and Scalability with respect to the field size m. Therefore, the proposed divider is well suited to VLSI implementation.