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第896章 体积压缩(2/4)

 小张按 “拆冗余→贴元件→焊基板→装外壳” 的步骤操作,小王实时测量体积,老吴监测加密性能,核心是将立方厘米的军用模块压缩至立方厘米,同时确保层嵌套算法正常运行。实施过程中,团队经历 “体积超标→布局优化→达标验证”,人物心理从 “初期乐观” 转为 “细节调整的专注”,最终实现体积目标。

    冗余电路的 “移除与核心保留”。小张先用热风枪拆下军用冗余电路:1抗核辐射电路:焊下 3 块专用芯片,体积减少 3cm3,测试显示加密速率仍为 192 字符 / 分钟(无影响);2抗干扰线圈:取下 2 个铜线圈,体积减少 2cm3,抗干扰率从 99% 降至 97%(仍达标);3备用电池接口:拆除接口电路板,体积减少 2cm3,改为直接接入外交设备蓄电池。“冗余拆完,核心电路体积 17cm3,接下来就看元件集成了。” 小张将核心电路的块分立电路板的线路,重新设计到 3 块多层陶瓷基板上(每层集成 5 块板的功能),基板尺寸 3.7×5.1×0.7 厘米,体积 12.9cm3。

    贴片元件的 “焊接与布局优化”。小王协助小张焊接贴片元件:1按 “核心芯片→电阻→电容” 的顺序,将 190 个贴片元件逐一焊在基板上,每个元件的位置都经过 CAd 设计,确保紧凑且不影响散热;2初期布局后,测量体积为 21cm3(超 19cm3 目标),小张发现 “电容排列太松散”,重新调整后,将电容间距从 0.19mm 缩至 0.07mm,体积减少 1.7cm3;3最后焊微型接口,体积增加 0.3cm3,总装后体积 19cm3(基板 12.9 + 元件 6.1 + 接口 0.3 - 重叠 0.3),刚好达标。“差一点就超了,还好调整了电容布局。” 小王兴奋地用量杯复测,水面上升 19cm3,误差≤0.1cm3。

    小型化后的 “性能验证”。老吴立即测试加密性能:1算法运行:输入测试密钥,模块成功执行层嵌套算法,加密速率 192 字符 / 分钟(与军用模块一致);2抗干扰测试:用美方常用的种干扰信号测试,抗干扰率 97%(达标);3稳定性测试:连续运行小时,模块无死机,密钥生成错误率 0.01%(≤0.07%)。“体积压下来了,性能没丢,这步成了!” 老吴在测试报告上签字,小张松了口气:“之前担心拆了冗余电路会影响算法,现在看来,军用的冗余确实是‘过剩’了。”

    三、功耗优化测试:190→97mA 的 “参数验证”(1971 年 7 月日时 -时)

    13 时,体积达标后,团队立即开展功耗测试 —— 核心是将模块工作电流从 190mA 降至 97mA,适配外交便携设备的 1900mAh 蓄电池(按 97mA 功耗,续航约 19.6 小时,满足小时需求)。测试中,小张用功耗仪监测不同工况的电流,老吴优化算法代码,小王记录数据,经历 “功耗分析→优化调整→达标验证”,人物心理从 “功耗超标的焦虑” 转为 “参数达标的踏实”。

    功耗超标的 “原因分析”。小张用 Hd-1 型功耗仪(精度 0.1mA)测试初始功耗:1待机电流:70mA(军用模块待机需维持冗余电路,电流高);2工作电流(加密时):190mA(分立元件静态电流大,15 块板的线路损耗也高);3峰值电流(密钥生成时):270mA(远超蓄电池承受上限)。老吴分析原因:1元件类型:军用分立元件的静态电流是贴片元件的 3 倍,比如某电阻军用款电流 7mA,贴片款仅 2mA;2算法冗余:军用算法有 “双重校验” 步骤,增加 19mA 电流,外交场景无需双重校验;3线路设计:15 块分立板的连线长,损耗大,多层基板集成后线路缩短,损耗会降低。“要降功耗,得从元件、算法、线路三方面入手。” 老吴说,他建议先换贴片元件,再优化算法。

    功耗优化的 “分步实施”。团队按 “硬件→软件” 的顺序优化:1元件替换:将剩余的个军用分立元件换成贴片元件,测试显示待机电流降至 37mA,工作电流降至 150mA(降 40mA);2算法优化:老吴删除算法中的 “双重校验” 步骤,增加 “单次校验快速响应” 逻辑,测试显示工作电流再降 37mA,至 113mA;3线路优化:小张将多层基板的线路宽度从 0.19mm 缩至 0.07mm(仍满足载流需求),减少线路损耗,工作电流最终降至 97mA,待机电流 37mA,峰值电流 170mA(≤190mA,蓄电池可承受)。“97mA!刚好达标!” 小王喊道,他用蓄电池模拟供电:“按 97mA 算,1900mAh 的电池能撑 19.6 小时,够纽约一天的使用了。”

    优化后的 “性能复核”。老吴再次验证加密性能:1加密速率:192 字符 / 分钟(无变化);2抗干扰率:97%(达标);3密钥生成错误率:0
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