本发明专利技术公开一种计算芯片及其数据处理系统，涉及数据处理技术领域。本发明专利技术一种计算芯片，其包括：运算单元；存储单元，包括对内交换区和对外交换区，对内交换区和对外交换区的数据相互隔离；以及，控制单元，用于向存储单元和运算单元发送控制指令，使得对内交换区用于存储运算单元产生的过程数据，对外交换区用于与外设进行数据交换。本发明专利技术通过设置相互隔离的对内交换区和对外交换区，有效避免了计算芯片运算过程中导致的信息泄露。运算过程中导致的信息泄露。运算过程中导致的信息泄露。
【技术实现步骤摘要】
一种计算芯片及其数据处理系统
[0001]本专利技术属于数据处理
，特别是涉及一种计算芯片及其数据处理系统。
技术介绍
[0002]应用程序的指令和数据资源可以使用加密手段避免信息泄露，但是计算芯片中的运算单元在运行过程中产生的中间数据通常是不会加密的，中间数据存储在内容等存储单元中。由于存储单元也会被外设访问，因此，在运算单元与存储单元数据交互过程中容易导致信息泄露等问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种计算芯片及其数据处理系统，通过设置相互隔离的对内交换区和对外交换区，有效避免了计算芯片运算过程中导致的信息泄露。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术提供一种计算芯片，其包括：
[0006]运算单元；
[0007]存储单元，包括对内交换区和对外交换区，所述对内交换区和所述对外交换区的数据相互隔离；以及，
[0008]控制单元，用于向所述存储单元和运算单元发送控制指令，使得所述对内交换区用于存储所述运算单元产生的过程数据，所述对外交换区用于与外设进行数据交换。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述向所述存储单元和运算单元发送控制指令的步骤，包括，
[0010]获取所述存储单元的物理存储容量；
[0011]根据所述存储单元的存储容量，将所述存储单元在物理上划分为多个容量相同的存储子单元；
[0012]根据所述存储单元的存储容量，将所述存储单元在逻辑上划分为多个容量相同的存储区块，并获取所述存储子单元与所述存储区块的映射；
[0013]获取所述运算单元对所述存储单元的存储需求；
[0014]获取所述外设对所述存储单元的存储需求；
[0015]根据所述运算单元对所述存储单元的存储需求以及所述外设对所述存储单元的存储需求，得到所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量；
[0016]根据所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，获取所述对内交换区对应的若干个所述存储区块，以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块；
[0017]根据所述存储子单元与所述存储区块的映射、所述对内交换区对应的若干个所述存储区块以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块，将所述运算单元和所述外设存入所述存储单元的数据进行相互隔离存储。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述存储单元的存储容量，将所述存储单元在逻辑上划分为多个容量相同的存储区块，并获取所述存储子单元与所述存储区块的映射的步骤，包括，
[0019]将所述存储单元在逻辑上在逻辑上划分为与所述存储子单元的总数量相同且单个存储容量相同的多个存储区块；
[0020]将所述对内交换区包含的多个所述存储子单元进行编号排序，得到所述存储子单元的编号排序表；
[0021]将多个所述存储区块进行编号排序，得到所述存储区块的编号排序表；
[0022]将所述存储子单元或所述存储区块的数量以内的正整数打乱排列获取乱序数列；
[0023]将所述存储区块的编号排序表按照所述乱序数列中的数字的排列映射至所述存储子单元的编号排序表，得到所述存储子单元与所述存储区块的映射。
[0024]在本专利技术的一个实施例中，所述将所述存储子单元或所述存储区块的数量以内的正整数打乱排列获取乱序数列的步骤，包括，
[0025]将所述存储子单元或所述存储区块的数量以内的正整数随机排列获取随机数列；
[0026]将所述存储区块的编号排序表按照所述随机数列中的数字的排列映射至所述存储子单元的编号排序表，得到所述存储区块对应的所述存储子单元在所述存储单元内的物理位置；
[0027]若相邻的所述存储区块对应的所述存储子单元的物理位置相邻排列，则调整所述随机数列中对应数字的位置，直至任意相邻的两个所述存储区块对应的所述存储子单元物理位置不相邻排列。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，获取所述对内交换区对应的若干个所述存储区块，以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块的步骤，包括，
[0029]将所述存储单元对应的全部所述存储区块进行虚拟线性排列，得到存储区块虚拟队列；
[0030]分别由所述存储区块虚拟队列的两端向中间出发，根据所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，划取得到所述对内交换区对应的若干个所述存储区块，以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块；
[0031]由所述存储区块虚拟队列中所述对内交换区和所述对外交换区交界处出发，向所述存储区块虚拟队列回收所述存储区块。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，所述分别由所述存储区块虚拟队列的两端向中间出发，根据所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，划取得到所述对内交换区对应的若干个所述存储区块，以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块的步骤，包括，
[0033]由所述存储区块虚拟队列的一端向中间出发，根据所述对内交换区中包含的所述存储区块的数量，划取得到所述对内交换区对应的若干个所述存储区块；
[0034]由所述存储区块虚拟队列的另一端向中间出发，根据所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，划取得到所述对外交换区对应的若干个所述存储区块；
[0035]若所述存储区块虚拟队列中仍存在未被划取分配的所述存储区块，则将未被划取
分配的所述存储区进行补充划取分配，得到被补充划取分配至所述对内交换区的所述存储区块以及被补充划取分配至所述对外交换区的所述存储区块；
[0036]在所述运算单元向被补充划取分配至所述对内交换区的所述存储区块写入数据之前，向被补充划取分配至所述对内交换区的所述存储区块写入随机数据。
[0037]在本专利技术的一个实施例中，所述将未被划取分配的所述存储区进行补充划取分配，得到被补充划取分配至所述对内交换区的所述存储区块以及被补充划取分配至所述对外交换区的所述存储区块的步骤，包括，
[0038]获取所述运算单元对所述存储单元的存储需求与所述外设对所述存储单元的存储需求的比例；
[0039]根据所述运算单元对所述存储单元的存储需求与所述外设对所述存储单元的存储需求的比例，将未被划取分配的所述存储区分配至所述对内交换区和所述对外交换区。
[0040]在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述运算单元对所述存储单元的存储需求与所述外设对所述存储单元的存储需求的比例，将未被划取分配的所述存储区分配至所述对内交换区和所述对外交换区的步骤，包括，
[0041]获取所述运算单元对所述存储单元的存储需求的历史纪录；
[0042]根据所述运算单元对所述存储单元的存储需求的历史纪录获取所述运算单元对所述存储单元的存储需求的标准差；
[0043]获取所述外设对所述存储单元的存储需求的历史本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计算芯片，其特征在于，包括，运算单元；存储单元，包括对内交换区和对外交换区，所述对内交换区和所述对外交换区的数据相互隔离；以及，控制单元，用于向所述存储单元和运算单元发送控制指令，使得所述对内交换区用于存储所述运算单元产生的过程数据，所述对外交换区用于与外设进行数据交换。2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述向所述存储单元和运算单元发送控制指令的步骤，包括，获取所述存储单元的物理存储容量；根据所述存储单元的存储容量，将所述存储单元在物理上划分为多个容量相同的存储子单元；根据所述存储单元的存储容量，将所述存储单元在逻辑上划分为多个容量相同的存储区块，并获取所述存储子单元与所述存储区块的映射；获取所述运算单元对所述存储单元的存储需求；获取所述外设对所述存储单元的存储需求；根据所述运算单元对所述存储单元的存储需求以及所述外设对所述存储单元的存储需求，得到所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量；根据所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，获取所述对内交换区对应的若干个所述存储区块，以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块；根据所述存储子单元与所述存储区块的映射、所述对内交换区对应的若干个所述存储区块以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块，将所述运算单元和所述外设存入所述存储单元的数据进行相互隔离存储。3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述根据所述存储单元的存储容量，将所述存储单元在逻辑上划分为多个容量相同的存储区块，并获取所述存储子单元与所述存储区块的映射的步骤，包括，将所述存储单元在逻辑上在逻辑上划分为与所述存储子单元的总数量相同且单个存储容量相同的多个存储区块；将所述对内交换区包含的多个所述存储子单元进行编号排序，得到所述存储子单元的编号排序表；将多个所述存储区块进行编号排序，得到所述存储区块的编号排序表；将所述存储子单元或所述存储区块的数量以内的正整数打乱排列获取乱序数列；将所述存储区块的编号排序表按照所述乱序数列中的数字的排列映射至所述存储子单元的编号排序表，得到所述存储子单元与所述存储区块的映射。4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述将所述存储子单元或所述存储区块的数量以内的正整数打乱排列获取乱序数列的步骤，包括，将所述存储子单元或所述存储区块的数量以内的正整数随机排列获取随机数列；将所述存储区块的编号排序表按照所述随机数列中的数字的排列映射至所述存储子单元的编号排序表，得到所述存储区块对应的所述存储子单元在所述存储单元内的物理位置；
若相邻的所述存储区块对应的所述存储子单元的物理位置相邻排列，则调整所述随机数列中对应数字的位置，直至任意相邻的两个所述存储区块对应的所述存储子单元物理位置不相邻排列。5.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述根据所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，获取所述对内交换区对应的若干个所述存储区块，以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块的步骤，包括，将所述存储单元对应的全部所述存储区块进行虚拟线性排列，得到存储区块虚拟队列；分别由所述存储区块虚拟队列的两端向中间出发，根据所述对内交换区和所述对外交换区中包含的所述存储区块的数量，划取得到所述对内交换区对应的若干个所述存储区块，以及所述对外交换区对应的若干个所述存储区块；由所述存储区块虚拟队列...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗焕新，辛桂阳，周开军，
申请(专利权)人：湖南工商大学，
类型：发明
国别省市：
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