边防场景功耗分析记录更具体:“半导体存储器 + 加热模块总功耗 20w,磁芯存储器 15w,边防哨所单设备供电限额 30w,若选用半导体,剩余 10w 难以支撑其他模块(如加密运算单元 10w、显示模块 5w);磁芯则预留 15w,供电压力更小”,功耗匹配度清晰。
报告附录 “专家咨询意见” 显示:中科院计算所半导体专家指出 “1964 年国内半导体存储器至少需 3-5 年才能解决低温稳定性与量产问题,当前不适用于军用极端环境;磁芯存储器技术成熟,是现阶段最优选择”,权威意见支撑选型。
报告末尾 “初步选型确认表” 有王工、刘工(存储顾问)、国防科工委监督员的签名,日期为 9 月日,标志初步选型完成,进入方案细化阶段。
七、磁芯存储器方案的细化设计
初步选型确定后,王工团队围绕 “mC-1964 型 16KB 磁芯存储器” 展开方案细化,确保与 “73 式” 硬件架构、程序需求精准匹配,重点完成四方面设计。
存储分区规划:将 16KB 磁芯存储器划分为 3 个功能区:程序存储区(8KB,存放加密算法主程序,如矩阵变换、密钥生成代码)、数据存储区(4KB,存放密钥数据、加密 / 解密临时缓存)、备份区(4KB,存储程序备份与配置参数),分区采用硬件地址锁定(防止程序区被误写),提升数据安全性。
与硬件电路的适配设计:磁芯存储器的地址总线、数据总线与加密运算单元(晶体管电路)采用 “TTL 电平兼容” 设计,无需额外电平转换模块;读写控制信号与主时钟同步(时钟频率 1mHz),确保读写操作与矩阵运算时序匹配,避免数据读写冲突。
环境防护强化:针对野战震动场景,在磁芯体外部加装铝合金防震外壳(厚度 2mm),内部填充硅胶缓冲层(厚度 5mm),测试显示 10-500Hz 震动下,磁芯体位移量≤0.1mm,无物理损坏;针对边防低温,在存储器接口处增加低温密封胶(耐 - 60c),防止低温导致接口接触不良。
读写速度优化:通过优化地址译码电路(采用并行译码方式),将磁芯存储器的读写速度从 0.8μs / 次提升至 0.7μs / 次,进一步匹配阶矩阵运算的速度需求(矩阵乘法单次运算需 0.5μs),确保程序执行流畅,无等待延迟。
八、方案风险评估与应对措施
团队对细化后的磁芯存储器方案开展风险评估,识别出 3 类潜在风险,针对性制定应对措施,确保方案稳定可靠。
风险一:磁芯存储器读写错误(虽错误率低,但极端环境下仍可能发生),应对措施:在程序中加入 “数据校验机制”(采用奇偶校验,每字节附加 1 位校验位),读写时自动校验,若发现错误立即重写,错误修正率≥99.9%;同时预留 1KB 冗余存储区,用于替换故障存储单元。
风险二:磁芯体拼接导致的地址冲突(4 体拼接 16KB,可能出现地址重叠),应对措施:设计 “地址偏移电路”,为每个 4KB 芯体分配独立地址段(0-4KB、4-8KB、8-12KB、12-16KB),通过硬件跳线设置地址范围,避免重叠;出厂前进行 1000 次地址遍历测试,确保无冲突。
风险三:供应链波动(若北京有线电厂产能不足),应对措施:与上海元件五厂签订 “备用供货协议”,约定若北京厂交货延迟,上海厂可在 7 天内补充供货(上海厂 mC-1964 型兼容北京厂产品);同时建立套磁芯存储器安全库存,应对突发产能问题。
9 月日,团队完成《磁芯存储器方案风险评估报告》,包含风险识别、应对措施、验证数据,通过内部评审,确认方案风险可控,可进入最终调研报告撰写阶段。
九、调研报告的形成与方案评审
9 月日 - 9 月日,王工团队整合调研数据、方案设计、风险评估,形成《“73 式” 电子密码机程序存储方案调研总报告》,共 124 页,包含调研背景、特性对比、场景匹配、方案细化、风险应对、选型结论 6 大模块。
报告核心结论明确:一是磁芯存储器(mC-1964 型 16KB)在容量(16KB 达标)、环境适应性(-40c至 50c稳定)、读写速度(0.7μs / 次)、成本(8200 元)、供应链(双厂供货)5 项核心指标达标;二是半导体存储器因低温失效、量产不足、成本过高,暂不适用;三是细化后的磁芯方案已完成风险防控,可支撑程序固化与硬件集成。
9 月日,团队组织方案评审会,邀请国防科工委专家(3 人)、存储技术专家(刘工等 2 人)、算法团