第 1 章 未来英特尔® 架构指令扩展和特性 1.1 关于本文档. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.2 未来处理器的 DisplayFamily 和 DisplayModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1.3 Intel® 64 和 IA-32 处理器中的指令集扩展和特性介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1.5 EVEX 中的压缩位移(disp8*N)支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-55 1.6 bfloat16 浮点格式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. ... 1-57 1.7.2 浮点舍入、非规范处理、NaN/Inf/溢出处理和浮点异常 . . 1-57
量子计算的即将来临的威胁正在与物联网(IoT)的扩散一起前进。在无处不在的计算和不断发展的安全风险时代,量词后加密术正在成为一种关键的保障措施,可能很快变得必不可少。Opentitan于2024年2月发布了Opentitan的第一个开源硅芯片,标志着安全和值得信赖的硬件的重大突破[26]。安全性是Opentitan项目的一个基本方面,该平台配备了自定义加密协调员Opentitan Big Number Gumber Accelerator(OTBN)。理想地适合集成到IoT设备中,在优化otbn对量子后加密术的优化中仍然存在挑战。我们提出了8个新指令,以加速Kyber数理论变换和OTBN上的理论变换,并将它们集成到优化的实现中。我们证明,对于数量理论变换的基线实现,在基线实现上的性能改善因子为21.1倍,其反向的性能改善因子为24.3倍。通过硬件/软件共同设计,我们的方法完全利用了并行性的潜力,最大程度地利用了OTBN的现有功能,并向平台提出了一些适度的硬件修改。
量子指令集的设计和体系结构对于量子计算机的性能至关重要。这项工作引入了一个带有XX + y y耦合的Qubit的GATE方案,该方案直接有效地实现了到单量门门的任何两个Qubit Gate。首先,此方案可以高保真执行量子操作,并实现最小可能的门时间。第二,由于该方案跨越了整个SU(4)组的两倍大门,因此我们可以使用它来实现算法实现的最佳两倍栅极计数。协同作用的这两个优点产生了量子复合物但减少的指令集计算机(CRISC)。尽管门方案是紧凑的,但它支持一系列量子操作。这似乎是自相矛盾的,但由于量子和经典计算机体系结构之间的根本差异而可以实现。使用我们的栅极方案,我们观察到各种应用程序的明显改进,包括通用n Qubit Gate合成,量子体积和量子路由。此外,所提出的方案还实现了一个与常用的cnot栅极局部等效的栅极,栅极时间为π2g,其中g是两小子的耦合。ASHN方案也完全不受ZZ错误,这是横向耦合系统中的主要相干误差,因为实现大门的控制参数可以轻松调整以考虑ZZ项。