研究成果“FHE-CGRA: Enable Efficient Acceleration of Fully Homomorphic Encryption on CGRAs”的第一作者是网络空间安全学院2023级硕士研究生蒋淼淼,通讯作者为鞠雷教授,论文的合作者来自谷歌、蚂蚁集团、新加坡国立大学以及泉城省实验室。全同态加密技术(FHE)允许在不解密的情况下直接对密文进行计算,是最具广阔应用前景的隐私保护技术之一。支持 FHE 的神经网络应用程序在不同网络层通常具有不同的FHE密文变体(如不同乘法深度的密文),带来了对硬件资源利用的不同瓶颈及其设计需求。本文针对此特性,利用粗粒度可重构架构(CGRA)的运行时可重构性,基于MLIR编译器具链提出了一套端到端同态应用的硬件加速框架FHE-CGRA。实验结果表明FHE-CGRA 与当前最优的基于 FPGA 的 FHE-CNN加速器相对,在加速FHE-CNN应用时的能效比提升16.48倍。
研究成果“Cache-aware Task Decomposition for Efficient Intermittent Computing Systems”的第一作者是网络空间安全学院博士研究生许硕,通讯作者为张伟副研究员。间歇计算系统(Intermittent Computing Systems)通过定期备份系统状态使物联网设备能够在电源不稳定的环境下持续可靠运行。然而,处理器的缓存单元可能延迟内存的数据更新,导致备份过程中系统状态不一致的潜在风险。本文提出了一种缓存感知的任务分解方法,将应用程序分解为多个任务,确保任务执行期间不会逐出脏缓存行,确保了每个任务执行期间内存状态不会发生变化。在此基础上,该方法可以并行化备份过程与任务执行,进而有效地掩盖备份延迟,提升系统效率。实验结果表明,与传统方法相比,该方法带来了27%的性能提升。