基于内存篡改的攻击能够恶意地修改程序执行环境的关键数据,给程序提供一个安全可信的执行环境是抑制恶意软件的有效手段。本文提出了一种基于软硬件协同的解决方案,能够以函数调用为粒度,为程序执行提供相对隔离的安全执行环境。为了...基于内存篡改的攻击能够恶意地修改程序执行环境的关键数据,给程序提供一个安全可信的执行环境是抑制恶意软件的有效手段。本文提出了一种基于软硬件协同的解决方案,能够以函数调用为粒度,为程序执行提供相对隔离的安全执行环境。为了配合软件,在底层提供了2大硬件支撑:load/store指令在访存时都要进行地址检查,同时也设置了访问属性;在硬件页表上增加了函数调用隔离域(CFID),在TLB转换时进行安全隔离的检查。提供了2种不同场合的数据共享访问策略,在GEM5上实现了原型系统,通过运行安全测试集,能够有效地隔离非安全环境。相比于虚拟机和特权级切换的方法,本文的硬件实现几乎没有切换损耗。在SPEC CPU 2006的测试集中,本文提出的硬件隔离机制总体性能损耗低于3%。展开更多
针对可分离卷积神经网络在星载飞机目标型号分类应用中存在的速度瓶颈以及功耗限制等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)数据流调度的浮点深度分离卷积神经网络加速方法,对通用MobileNet的图像分类模型进行加速。采用基于乘法...针对可分离卷积神经网络在星载飞机目标型号分类应用中存在的速度瓶颈以及功耗限制等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)数据流调度的浮点深度分离卷积神经网络加速方法,对通用MobileNet的图像分类模型进行加速。采用基于乘法矩阵与前向加法树的深度分离卷积计算阵列设计,解决了深度分离卷积浮点加速的线速吞吐瓶颈。实验结果表明,基于FPGA的目标分类速度为633 FPS,功耗为22.226 W,运算性能为236.04 GFLOPS,计算速度达到了Titan Xp GPU的1.10~2.61倍,计算效能是Titan Xp GPU的7.44~18.66倍。在同类基于FPGA的浮点卷积加速方案中,该方法在运算性能及能效比上达到了最优。同时,该方法提供了与原模型一致性的图像分类准确率,解耦合了软硬件协同开发流程,降低了应用开发人员使用FPGA加速计算的门槛。展开更多
文摘基于内存篡改的攻击能够恶意地修改程序执行环境的关键数据,给程序提供一个安全可信的执行环境是抑制恶意软件的有效手段。本文提出了一种基于软硬件协同的解决方案,能够以函数调用为粒度,为程序执行提供相对隔离的安全执行环境。为了配合软件,在底层提供了2大硬件支撑:load/store指令在访存时都要进行地址检查,同时也设置了访问属性;在硬件页表上增加了函数调用隔离域(CFID),在TLB转换时进行安全隔离的检查。提供了2种不同场合的数据共享访问策略,在GEM5上实现了原型系统,通过运行安全测试集,能够有效地隔离非安全环境。相比于虚拟机和特权级切换的方法,本文的硬件实现几乎没有切换损耗。在SPEC CPU 2006的测试集中,本文提出的硬件隔离机制总体性能损耗低于3%。
文摘针对可分离卷积神经网络在星载飞机目标型号分类应用中存在的速度瓶颈以及功耗限制等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)数据流调度的浮点深度分离卷积神经网络加速方法,对通用MobileNet的图像分类模型进行加速。采用基于乘法矩阵与前向加法树的深度分离卷积计算阵列设计,解决了深度分离卷积浮点加速的线速吞吐瓶颈。实验结果表明,基于FPGA的目标分类速度为633 FPS,功耗为22.226 W,运算性能为236.04 GFLOPS,计算速度达到了Titan Xp GPU的1.10~2.61倍,计算效能是Titan Xp GPU的7.44~18.66倍。在同类基于FPGA的浮点卷积加速方案中,该方法在运算性能及能效比上达到了最优。同时,该方法提供了与原模型一致性的图像分类准确率,解耦合了软硬件协同开发流程,降低了应用开发人员使用FPGA加速计算的门槛。
