SAILOR：一种面向物联网安全的可扩展且节能超轻量 RISC-V 处理器
密码学与安全
2026-03-02 v1 硬件体系结构
摘要
最近，RISC-V 为物联网设备的开发贡献了处理器架构，要求在能源效率、紧凑面积和集成安全之间进行权衡。然而，大多数针对物联网的 RISC-V 处理器核心要么优先考虑面积占用，要么关注能源效率，而加入密码学支持会进一步牺牲紧凑性。结果是，目前鲜有能够同时优化效率和安全性的高度集成架构，使得受限的物联网环境容易在性能和安全性之间进行权衡。本文我们引入 SAILOR，这是一个用于物联网密码学应用的能源高效且可扩展的超轻量 RISC-V 核心系列。该设计具有模块化结构，支持 1 位、2 位、4 位、8 位、16 位和 32 位序列化执行数据通道，优先考虑最小面积。这种模块化设计和可适应的数据通道显著降低了集成 RISC-V 密码学扩展的开销，实现低硬件成本，同时显著提高能源效率。我们通过面积、能源和效率权衡的全面分析验证了该设计方法。结果在性能和能源效率方面均优于最先进的解决方案，最高可提升 13 倍，面积降低最高可达 59%，表明即使在添加轻量级密码学功能后，仍可实现低硬件开销，而且无需在能源或面积效率设计中妥协性能。
引用
@article{arxiv.2602.24166,
title = {SAILOR: A Scalable and Energy-Efficient Ultra-Lightweight RISC-V for IoT Security},
author = {Christian Ewert and Tim Hardow and Melf Fritsch and Leon Dietrich and Henrik Strunck and Rainer Buchty and Mladen Berekovic and Saleh Mulhem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.24166},
year = {2026}
}