FallenSigh
39dd36994b
Phase 2.2: NTT-domain polynomial pointwise multiplication. - basecase_mul.v: degree-1 base-case multiply (c0,c1) with Barrett - poly_mul_zeta_rom.v: 128-entry zeta ROM for PolyMul - poly_mul_sync.v: FSM (IDLE→LOAD 256 cycles→COMPUTE 256 cycles→DONE) Verified: 5/5 vectors bit-exact vs Python PolyMul reference
59 lines
3.8 KiB
Verilog
59 lines
3.8 KiB
Verilog
// poly_mul_zeta_rom.v - Read-only memory for PolyMul zeta values
|
||
//
|
||
// Stores precomputed zeta values for base-case NTT-domain polynomial
|
||
// multiplication. Each entry zeta[k] = (zeta_bitRev[k]^2 * 17) mod Q.
|
||
//
|
||
// 128 entries × 12 bits. Pure combinational read.
|
||
//
|
||
// zeta_bitRev values are the same bit-reversed twiddle factors used
|
||
// in NTT. The PolyMul formula squares them and multiplies by 17 mod Q.
|
||
|
||
module poly_mul_zeta_rom (
|
||
input [6:0] addr, // 0..127, selects which zeta to read
|
||
output [11:0] zeta // zeta = (zeta_bitRev[addr]^2 * 17) mod Q
|
||
);
|
||
|
||
reg [11:0] rom [0:127];
|
||
|
||
// Initialize ROM with precomputed zeta values
|
||
// Generated from Python: zeta = (zeta_bitRev[i]**2 * 17) % 3329
|
||
initial begin
|
||
rom[ 0] = 12'd17; rom[ 1] = 12'd3312; rom[ 2] = 12'd2761; rom[ 3] = 12'd568;
|
||
rom[ 4] = 12'd583; rom[ 5] = 12'd2746; rom[ 6] = 12'd2649; rom[ 7] = 12'd680;
|
||
rom[ 8] = 12'd1637; rom[ 9] = 12'd1692; rom[ 10] = 12'd723; rom[ 11] = 12'd2606;
|
||
rom[ 12] = 12'd2288; rom[ 13] = 12'd1041; rom[ 14] = 12'd1100; rom[ 15] = 12'd2229;
|
||
rom[ 16] = 12'd1409; rom[ 17] = 12'd1920; rom[ 18] = 12'd2662; rom[ 19] = 12'd667;
|
||
rom[ 20] = 12'd3281; rom[ 21] = 12'd48; rom[ 22] = 12'd233; rom[ 23] = 12'd3096;
|
||
rom[ 24] = 12'd756; rom[ 25] = 12'd2573; rom[ 26] = 12'd2156; rom[ 27] = 12'd1173;
|
||
rom[ 28] = 12'd3015; rom[ 29] = 12'd314; rom[ 30] = 12'd3050; rom[ 31] = 12'd279;
|
||
rom[ 32] = 12'd1703; rom[ 33] = 12'd1626; rom[ 34] = 12'd1651; rom[ 35] = 12'd1678;
|
||
rom[ 36] = 12'd2789; rom[ 37] = 12'd540; rom[ 38] = 12'd1789; rom[ 39] = 12'd1540;
|
||
rom[ 40] = 12'd1847; rom[ 41] = 12'd1482; rom[ 42] = 12'd952; rom[ 43] = 12'd2377;
|
||
rom[ 44] = 12'd1461; rom[ 45] = 12'd1868; rom[ 46] = 12'd2687; rom[ 47] = 12'd642;
|
||
rom[ 48] = 12'd939; rom[ 49] = 12'd2390; rom[ 50] = 12'd2308; rom[ 51] = 12'd1021;
|
||
rom[ 52] = 12'd2437; rom[ 53] = 12'd892; rom[ 54] = 12'd2388; rom[ 55] = 12'd941;
|
||
rom[ 56] = 12'd733; rom[ 57] = 12'd2596; rom[ 58] = 12'd2337; rom[ 59] = 12'd992;
|
||
rom[ 60] = 12'd268; rom[ 61] = 12'd3061; rom[ 62] = 12'd641; rom[ 63] = 12'd2688;
|
||
rom[ 64] = 12'd1584; rom[ 65] = 12'd1745; rom[ 66] = 12'd2298; rom[ 67] = 12'd1031;
|
||
rom[ 68] = 12'd2037; rom[ 69] = 12'd1292; rom[ 70] = 12'd3220; rom[ 71] = 12'd109;
|
||
rom[ 72] = 12'd375; rom[ 73] = 12'd2954; rom[ 74] = 12'd2549; rom[ 75] = 12'd780;
|
||
rom[ 76] = 12'd2090; rom[ 77] = 12'd1239; rom[ 78] = 12'd1645; rom[ 79] = 12'd1684;
|
||
rom[ 80] = 12'd1063; rom[ 81] = 12'd2266; rom[ 82] = 12'd319; rom[ 83] = 12'd3010;
|
||
rom[ 84] = 12'd2773; rom[ 85] = 12'd556; rom[ 86] = 12'd757; rom[ 87] = 12'd2572;
|
||
rom[ 88] = 12'd2099; rom[ 89] = 12'd1230; rom[ 90] = 12'd561; rom[ 91] = 12'd2768;
|
||
rom[ 92] = 12'd2466; rom[ 93] = 12'd863; rom[ 94] = 12'd2594; rom[ 95] = 12'd735;
|
||
rom[ 96] = 12'd2804; rom[ 97] = 12'd525; rom[ 98] = 12'd1092; rom[ 99] = 12'd2237;
|
||
rom[100] = 12'd403; rom[101] = 12'd2926; rom[102] = 12'd1026; rom[103] = 12'd2303;
|
||
rom[104] = 12'd1143; rom[105] = 12'd2186; rom[106] = 12'd2150; rom[107] = 12'd1179;
|
||
rom[108] = 12'd2775; rom[109] = 12'd554; rom[110] = 12'd886; rom[111] = 12'd2443;
|
||
rom[112] = 12'd1722; rom[113] = 12'd1607; rom[114] = 12'd1212; rom[115] = 12'd2117;
|
||
rom[116] = 12'd1874; rom[117] = 12'd1455; rom[118] = 12'd1029; rom[119] = 12'd2300;
|
||
rom[120] = 12'd2110; rom[121] = 12'd1219; rom[122] = 12'd2935; rom[123] = 12'd394;
|
||
rom[124] = 12'd885; rom[125] = 12'd2444; rom[126] = 12'd2154; rom[127] = 12'd1175;
|
||
end
|
||
|
||
// Combinational read
|
||
assign zeta = rom[addr];
|
||
|
||
endmodule
|